Baukompetenz in der Algenzucht?

26.07.2019
Von: Prof. Dr. Mathias Müller, Martin Kaiser

Beitrag im Kampf gegen Mangelernährung. Im Rahmen seiner Bachelorarbeit konzipierte und realisierte ein Student der Fakultät Bauingenieurwesen ein Zuchtbecken, um die nährstoffreichen Spirulina-Algen in Kenia zu kultivieren.

Der angehende Bauingenieur Martin Kaiser, Student der OTH Regensburg, war vom Verein Thriving Green e. V. für eine Bachelorarbeit engagiert, um bereits bestehende Becken zur Algenzucht in Kenia zu prüfen, neu zu konzipieren und vor Ort zu realisieren.

Der angehende Bauingenieur Martin Kaiser, Student der OTH Regensburg, war vom Verein Thriving Green e. V. für eine Bachelorarbeit engagiert, um bereits bestehende Becken zur Algenzucht in Kenia zu prüfen, neu zu konzipieren und vor Ort zu realisieren. Foto: Martin Kaiser (Selbstauslöser)

Der Student Martin Kaiser aus der Fakultät Bauingenieurwesen an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH Regensburg) unterstützte in den vergangenen Monaten die Tätigkeiten des Vereins Thriving Green e. V. in Kenia. Diese gemeinnützige Organisation will die Mangelernährung in Kenia bekämpfen.

"Superfood" Spirulina-Algen

Dazu wird das „Superfood“ Spirulina verwendet. Die blau-grüne Alge weist ein erstaunliches Nährstoffprofil auf. Durch den einfachen Anbau und die Vielzahl an Nährstoffen kann es die einseitige Ernährungssituation in Kenia revolutionieren und den Menschen vor Ort effektiv helfen. 

Doch welche Rolle spielt ein Bauingenieur dabei? Die Kultivierung der Alge findet in Betonbecken statt. Diese müssen gebaut werden und vor allem durchdacht sein. Der Verein Thriving Green e. V. startete bereits 2017 seine Arbeit und errichtete dazu mehrere Becken in Nariokotome in Turkana County im Norden Kenias. Nach zwei Jahren Betriebszeit erkannte das Projektteam nun Verbesserungspotenzial bei den Bestandsbecken und engagierte den Studenten mit einer Bachelorarbeit. In enger Zusammenarbeit mit dem Verein und der OTH Regensburg konzipierte der angehende Bauingenieur Martin Kaiser ein Zuchtbecken für die Kultivierung von Spirulina und realisierte dieses anschließend in Kenia.

Becken für die Algenzucht konzipiert

Zur Konzipierung gehörte neben der Analyse der Bestandsbecken auch eine Recherche über den Stand der Wissenschaft im Bereich „Kultivierung von Mikroalgen“. Besonders interessant waren dabei Aspekte aus der Klärtechnik in Form der Oxidationsgräben, welche in Funktion und Bauart stark den Anforderungen zur Zucht der Alge ähneln. Doch diese Erkenntnisse mussten weiter an die Wachstumsbedingungen der Alge selbst angepasst werden. Ein hoher Salzgehalt und pH-Wert, hohe Wassertemperaturen und vor allem ein intensiver Lichteintrag zum Photosynthese-Prozess mussten im Konzept eingearbeitet werden.

Realisierung des Konzepts vor Ort in Kenia

Der zweite Teil der Arbeit lag in der Realisierung des Konzepts vor Ort. So mussten neben der technischen Umsetzung auch lokale Gegebenheiten geprüft und beachtet werden. An dem angedachten Standort in Kenia war weder Strom noch Wasser verfügbar. Auf den Einsatz von Baumaschinen musste gänzlich verzichtet werden, Werkzeug stand nur in begrenzter Anzahl und Varietät für Handarbeit zur Verfügung. Das Konzept und vor allem die Umsetzung mussten einfach, ohne technische Hilfsmittel und dennoch kostengünstig erstellbar sein. 

Kaiser brach im Februar 2019 in den Süden von Kenia auf, um sein Konzept umzusetzen. So entstand in einem kleinen Dorf, nördlich von Kisumu am Victoriasee, ein neuer Standort zur Kultivierung von Spirulina-Algen. Durch abgerundete Ecken, eine Trennwand, statische Maßnahmen gegen Rissbildungen und eine Durchmischungsanlage zeigt das Becken viele Besonderheiten und bietet einen perfekten Wachstumsort für die Blaualge. 

Neben dem konzipierten Becken entwarf der Bauingenieur zudem eine Trocknungskammer und arbeitete gemeinsam mit dem lokalen Partner eine Produktionskette zur Verarbeitung aus. Das Spirulina soll hauptsächlich der lokalen Schule zur Verfügung gestellt werden. Durch das Schulspeisenprogramm können die Kinder von den Vorteilen der Pflanze profitieren, die nun direkt hinter ihren Klassenzimmern wächst und gedeiht.

Beitrag zum Kampf gegen Mangelernährung

Mit dieser Bachelorarbeit kann der Verein Thriving Green e. V. seinen Kampf gegen die Mangelernährung in Kenia mit dem neu konzipierten Becken weiter vorantreiben. Im Vergleich zu den Bestandsbecken konnten viele bauliche Unklarheiten beantwortet und Anpassungen vorgenommen werden. Mithilfe der erstellten Unterlagen, der Durchmischungsanlage und der angepassten Bauform kann der Anbau von Spirulina nun effizienter und ertragreicher gestaltet werden. 

Der Verein ist stolz und glücklich über seine errichtete Anlage in Kenia und wird das neue Konzept des Bauingenieurs Martin Kaiser für zukünftige Standorte verwenden, um die Möglichkeiten von Spirulina weiter zu verbreiten und mehr Menschen davon profitieren zu lassen. Die Bachelorarbeit wurde von Prof. Dr. Mathias Müller in der Ausarbeitung unterstützt und betreut. Finanziell wurde das Projekt von der Hanns-Seidel-Stiftung unterstützt.

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