Der Anfang
Unsere Reise begann mit einer Idee und dem Wunsch, das Richtige zu tun, um ein glücklicheres Leben zu ermöglichen. Wir haben schon viel erreicht, aber dies ist erst der Anfang der Erforschung der Möglichkeiten mit Mikroalgen.
Entdecken Sie das wissenschaftliche Forschungsprojekt, das 2007 begann.
Unsere Geschichte
Unsere Reise mit Mikroalgen begann auf einem Seminar. Einer der Referenten erwähnte, dass Mikroalgen reich an bioaktiven Verbindungen seien und großes Potenzial für die Pharmaindustrie hätten. Was zunächst nur eine kuriose Idee zu sein schien, entwickelte sich schnell zu einer Obsession.
Nach einer langen Durchsicht der wissenschaftlichen Literatur kamen wir zu der Überzeugung, dass Mikroalgen den Weg für eine innovative und nachhaltige Wirtschaftstätigkeit ebnen könnten.
Doch es gab eine Herausforderung: Fast alle Veröffentlichungen beschränkten sich auf Laborexperimente, und wir als Wirtschaftsingenieure wollten wissen, ob die Produktion von Mikroalgen im industriellen Maßstab möglich wäre. Also beschlossen wir, eine Pilotanlage zu bauen – eine kleine Struktur, die mit Systemen im industriellen Maßstab ausgestattet ist.
Das Projekt wurde mit Unterstützung der Universität der Azoren, mit Dr. Maria Helena Pereira da Silva als Investorin, und später der Regionaldirektion für Wissenschaft und Technologie vorangetrieben. So entstand Algicel im Jahr 2006. Zwischen 2007 und 2011 führten wir intensive Forschungsarbeiten durch, die in den ersten von Azoren angemeldeten Patenten gipfelten.
Damals war ich Produktionsleiter, Instandhaltungsleiter, Qualitätsleiter und Logistikleiter in einem Agrarunternehmen, wo Gonçalo als mein Assistent arbeitete. Gleichzeitig leiteten Gonçalo, Emanuel Xavier – ein Biologe, der sich voll und ganz dem Projekt widmete – und ich die kleine Pilotanlage und widmeten ihr unsere Feierabende und Wochenenden. Es waren Jahre harter Arbeit, unermüdlichen Lernens und Frustration. Aber auch Momente der Genugtuung, wenn es uns gelang, ein Problem zu lösen – als ob wir inmitten all dieser Schwierigkeiten kleine Belohnungen erhielten, die uns motivierten, weiterzumachen.
Ich erinnere mich an ein Gespräch mit Professor Vítor Gonçalves über eine bestimmte Mikroalge, Haematococcus pluvialis. Ich fragte ihn, ob er sie schon einmal auf den Azoren gesehen habe, und zu meiner Überraschung bejahte er – interessanterweise in einem alten, verlassenen Kühlschrank auf einer Weide auf der Insel Santa Maria, der als Wasserreservoir für die Tiere diente. Obwohl die Geschichte faszinierend war, erschien mir die Idee, in einem verlassenen Kühlschrank nach Mikroalgen zu suchen, absurd, und ich verwarf sie. Interessanterweise erwähnte einer der Techniker des Unternehmens einige Zeit später scherzhaft, dass er Mikroalgen in seinem Garten habe. Die Idee ließ mich nicht mehr los, und ein paar Tage später schlug ich Emanuel vor, sich das einmal anzusehen. Wir vereinbarten, dass wir, falls wir nichts fänden, in Santo Antônio, wo Luís lebte, ein Bier trinken gehen würden, damit die Reise nicht umsonst wäre.
Zu unserer Überraschung stand in Luís' Garten eine alte, rostige Schubkarre mit einer Pfütze aus komplett rotem Wasser darin. Wir nahmen eine Probe und gingen sofort ins Universitätslabor. Und tatsächlich: Es war Haematococcus pluvialis.
Später fanden wir denselben Stamm in anderen Wasserquellen. Fast ein Jahr lang widmete sich Emanuel der Isolierung des Stammes und der Entwicklung einer Reinkultur, aus der wir heute Astaxanthin im großen Maßstab produzieren. In den folgenden Jahren spezialisierte er sich auf Mikroalgen, schloss sein Master- und Doktorstudium ab und entdeckte, dass dieser azorische Stamm produktiver war als andere aus anderen Regionen.
Wie zu Beginn eines jeden Projekts üblich, machten wir viele Fehler. Ich erinnere mich an eine besonders frustrierende Phase, als wir Photobioreaktoren mit Haematococcus pluvialis beimpften, um die Astaxanthinproduktion anzuregen, die Kultur aber hartnäckig grün blieb. Wir verbrachten Monate damit, wissenschaftliche Publikationen zu lesen und Experimente zu wiederholen, bis uns klar wurde, dass das Problem in der Qualität der eingeblasenen Luft lag. Diese Entdeckung veranlasste uns, in Luftreinigungssysteme zu investieren, und erst dann begannen wir tatsächlich mit der Astaxanthinproduktion. Es war ein ständiger Prozess des Ausprobierens, bei dem die Lösung immer nah, aber doch unerreichbar schien.
Weitere Herausforderungen erschwerten den Prozess zusätzlich: Wir versuchten, die Produktivität durch Anpassung der Luftgeschwindigkeit und der CO2-Konzentration zu steigern, doch diese Veränderungen brachten neue Komplikationen mit sich. Manchmal wurde die Kultur von anderen Mikroalgen befallen, und manchmal starb sie aufgrund eines unausgeglichenen pH-Werts ab. Die Mikroalgen benötigten ein empfindliches Gleichgewicht und eine Anfangsphase mit wenig Sonnenlicht – und erst als wir dies herausgefunden hatten, konnten wir den Prozess endlich stabilisieren. Es war, als ob die Mikroalgen uns lehrten, dass man die Natur nicht hetzen kann.
Die geringe Menge an Biomasse, die wir produzieren konnten, lagerten wir sorgfältig in Alufolie eingewickelt im Gefrierschrank. Doch mit der Zeit bemerkten wir, dass das Astaxanthin verschwand, was uns dazu zwang, Konservierungsmethoden zu erforschen. Jedes neue Hindernis zwang uns, unser Verständnis dieses fragilen und anspruchsvollen Organismus weiter zu vertiefen.
Um beispielsweise die Astaxanthin-Konzentration zu messen, folgten wir einem bestehenden Protokoll und waren von den niedrigen Werten enttäuscht. Es war ein schwerer Schlag, bis wir erkannten, dass das Astaxanthin nicht sichtbar war, weil die Zellen nicht richtig aufgebrochen waren. Nachdem wir das Protokoll angepasst und die Zellen fragmentiert hatten, übertrafen die Konzentrationen die Erwartungen und erreichten Werte von über 4 %. Es war ein ständiger Lernprozess, bei dem der heutige Erfolg keine Garantie dafür war, dass morgen nicht eine neue Herausforderung auftauchen würde.
Die Notwendigkeit, Zellen im industriellen Maßstab zu fragmentieren, führte uns zum Einsatz eines Hochdruckhomogenisators – ein Gerät, das in anderen Branchen üblich ist, für uns jedoch eine enorme Herausforderung darstellte. Im Fall von Haematococcus pluvialis mussten 1100 Bar Druck erreicht werden, um die Zellwand aufzubrechen. Für diejenigen, die das Gerät nicht kennen: Das entspricht etwa 11.000 Metern Meerestiefe. Dies ist ein extremer Druck, um Zellen aufzubrechen, die vor der Astaxanthin-Segregation äußerst zerbrechlich sind. Die Geräteteile gingen häufig kaputt und es dauerte drei lange Jahre, bis zuverlässige Anpassungen entwickelt waren. Dieser ständige Kampf mit den Geräten lehrte uns, dass Innovation oft aus der Notwendigkeit entsteht, Bestehendes für neue Anwendungen anzupassen.
Der Skalierungsprozess brachte weitere Überraschungen mit sich. Wir beschlossen, ein Druckluftsystem für rund 4.000 Photobioreaktoren zu entwickeln, doch die beauftragten Spezialisten konnten das Design nicht an unsere Bedürfnisse anpassen. Also beschloss ich, mich mit Druckluftsystemen zu befassen, überarbeitete die Berechnungen mehrmals und konzipierte das gesamte Projekt neu. Als wir schließlich die Gebläse installierten, befürchtete ich angesichts der hohen Investition, dass es nicht funktionieren würde – doch das System funktionierte, und es war ein unbeschreibliches Erfolgsgefühl.
Als wir eine Finanzierung brauchten, wurden wir mit der Wirtschaftskrise und dem Eingreifen der Troika in Portugal konfrontiert. Alle Banken fanden das Projekt interessant, lehnten aber eine Finanzierung ab. Erst 2014 genehmigte die damalige Banif die Finanzierung – doch im darauffolgenden Jahr ging das Institut in Konkurs. Wir starteten den Prozess neu und erhielten Ende 2016 Unterstützung von der Novo Banco dos Açores. 2018 begannen wir mit dem Bau der Produktionsanlage und führten 2019 die ersten Tests durch. Im April 2020 brachten wir die Marke Azora auf den Markt. Doch im März 2020 legte die Pandemie die Welt lahm. Das war ein erheblicher Rückschlag, aber mit etwas Mühe begannen wir mit dem Online-Verkauf und schafften es, unsere Produkte in einigen Apotheken und Parapharmaziegeschäften in Wells zu platzieren. Im darauffolgenden Jahr expandierten wir auf das Festland.
Die Trocknungsphase der Biomasse war eine weitere große Herausforderung. Anfangs nutzten wir ein Gewächshaus, doch der Prozess war zeitaufwändig und unregelmäßig. Wir entschieden uns für die Investition in einen Sprühtrockner, ein in anderen Branchen bewährtes Gerät, das jedoch auch einige Komplikationen mit sich brachte. Nach sechs Monaten der Anpassung gelang es uns endlich, ihn zuverlässig zum Laufen zu bringen – ein Moment immenser Zufriedenheit nach so vielen Versuchen und Misserfolgen.
Dieses Projekt war eine lange Abfolge von Herausforderungen und kleinen Erfolgen. Wir haben gelernt, dass für jedes gelöste Problem neue Hindernisse entstehen können – und dass die wahre Lösung nur dann erscheint, wenn wir unseren Geist von allen Pseudolösungen befreien. Jeder Moment der Frustration verwandelt sich letztendlich in einen Sieg, der uns motiviert, weiterzumachen. So haben wir zwischen Schwierigkeiten und Widerstandsfähigkeit, zwischen Misserfolgen und Lernerfahrungen die Geschichte von Algicel geschrieben.
01
Kultivierung von Mikroalgen im industriellen Maßstab in geschlossenen Photobioreaktoren. Nach drei Jahren Testphase wurden die gewünschten Ergebnisse hinsichtlich der Produktivität des Kultivierungsprozesses von Haematococcus pluvialis in einem geschlossenen Photobioreaktor erzielt.
02
Außenbereich – 1 ha; Stützstrukturen für Photobioreaktoren – 13 km Vierkantrohre; R250-Photobioreaktoren – 1.010 Einheiten; R100-Photobioreaktoren – 2.896 Einheiten; Mini-Photobioreaktoren – 220 Einheiten; Erlenmeyerkolben – 440 Einheiten; Reagenzgläser – 1.000 Einheiten; Ventile – 11.718 Einheiten; Rohre – 10 km.
03
Erst im Jahr 2016 gelang es, die Finanzierung sowohl intern als auch durch Anreize der Europäischen Union im Rahmen des Competir+-Programms sicherzustellen und so die Durchführung des Industrieprojekts zu ermöglichen.
Azora
Treffen Sie die Gründer
hinter dem Produkt.
Partner
M. Helena Pereira Silva
Partner
Luís Filipe Teves
Partner
Gonçalo Mota
Algicel, S.A. ist im Besitz von drei Partnern:
Team mit jahrzehntelanger Erfahrung in den Bereichen Management und Entwicklung.
M. Helena Pereira da Silva – Abschluss in Finanzwesen, Aufbaustudium in Systemanalyse.
Luís Filipe Chaves Medeiros Teves – Abschluss in Produktionstechnik und Industriemanagement, Master in Verwaltung.
Gonçalo C. F. Teixeira da Mota – Abschluss in Agrarindustrietechnik, Höherer Techniker für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz.