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Dokumentenidentifikation DE102004028356B4 12.10.2006
Titel Verfahren und Anlage zum Klimaschutz durch umweltschonende Nettoproduktion von Sauerstoff bei gleichzeitigem Nettoverbrauch von Kohlendioxid unter Verwendung von Mikroalgen
Anmelder Reichert, Claus, 04318 Leipzig, DE
Erfinder Reichert, Claus, 04318 Leipzig, DE
Vertreter Hoffmann, R., Dipl.-Ing. Faching.f.Schutzrechtswesen, Pat.-Anw., 04103 Leipzig
DE-Anmeldedatum 11.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004028356
Offenlegungstag 27.01.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.10.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.2006
IPC-Hauptklasse C12P 3/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse C12M 1/42(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung geht davon aus, dass unsere Umwelt ein in sich geschlossenes System ist. In diesem existiert aus menschlicher Sicht Positives und Negatives. Gleichzeitig bedingen sich diese Polaritäten gegenseitig. Daraus folgt, dass die Erkenntnis wichtig ist, welcher Mittel man sich bedienen muss, um die Polaritäten umkehren zu können.

Die Erfindung betrifft ein biotechnisches Verfahren zur ganzjährigen Erzeugung von Sauerstoff bei einem kontinuierlichen Verbrauch von Kohlendioxid unter Verwendung von Mikroalgen durch die Schaffung eines künstlichen Wachstumsmilieus, da die Mikroalgen weder unter europäischen Klimabedingungen noch in natürlichen Gewässern gedeihen. Das Verfahren wird vorzugsweise dort eingesetzt, wo Kohlendioxid in konzentrierter Form auftritt. Die Schaltung der Voraussetzungen zur Anwendung des Verfahrens werden mit einem verhältnismäßig geringem technischen Aufwand vorzugsweise unter Verwendung vorhandener Zusatzstoffe, nicht industriell weiterverwertbarer Wärmeenergie kommerzieller Anlagen, alternativen Energiequellen und geeigneter räumlicher Bedingungen geschaffen.

Stand der Technik

Es ist eine Tatsache, dass der Mensch durch die Verwertung des für sein Leben notwendigen Planeten Erde rücksichtslosen Raubbau statt sinnvoller Nutzung betreibt. Dies wird deutlich sichtbar gemacht durch die Brandrodung der Regenwälder, die übermäßige Verbrennung fossiler Brennstoffe bis hin zum Handel mit Emissionswerten. Das sind nur einige Ursachen, die dazu führen, dass Treibhausgase wie Wasserdampf, Kohlendioxid und Methan die Selbstreinigungskraft der Atmosphäre schwächen, die schützende Ozonhülle ausdünnen und somit das Eindringen vermehrter ultravioletter Strahlung ermöglichen, die das Leben auf der Erde gefährden. Der dadurch bedingte Verlust von Grünpflanzen, durch deren fotosynthetische Abgabe von Sauerstoff das ökologische System im Gleichgewicht gehalten wird, führt dazu, dass der Kohlendioxidgehalt zunimmt, das ökologische System kollabiert und Atemluftprobleme bei allen sauerstoffabhängigen Lebewesen auftreten kann. Es ergibt sich die Frage, wie das Kohlendioxidproblem bei gleichzeitiger Sauerstofferzeugung gelöst werden kann. Die Lösung des Problems hat die Natur aufgezeigt; es gilt nur, der Natur mit entsprechenden verfahrenstechnischen Mitteln zu helfen. Am Menschen selbst liegt es das Problem zu lindern bzw. bei bestehender Einsicht in die Notwendigkeit dieses auch vollständig zu lösen.

Es ist bekannt, dass Mikroalgen zur Herstellung von Medikamenten, Nahrungsergänzungsstoffen sowie Futter- und Düngemitteln in angelegten Plantagen gezüchtet und weiter verarbeitet werden. Derartige Anlagen befinden sich vorzugsweise in tropischen und subtropischen Regionen, wo ein für das Wachstum dieser Algen günstiges Klima herrscht. Das sind vor allem Wärme und Sonnenlicht. Für das Gedeihen der Mikroalgen ist das in Europa und adäquaten Zonen herrschende gemäßigte Klima nicht optimal.

Es ist bekannt, dass das Vermögen von Pflanzen und Algen durch deren Fotosynthese für die Umwandlung von Kohlendioxid in Sauerstoff an das Vorhandensein von Energie, im Wesentlichen in Form von Sonnenlicht, gebunden ist und daher dem Jahresgang der Sonneneinstrahlung unterliegt, während die Kohlendioxidfreisetzung das ganze Jahr über erfolgt und insbesondere in derjenigen Jahreszeit Spitzenwerte erreicht, in der die Sonneneinstrahlung besonders niedrig ist. Folglich hat die natürliche Vegetation in den kühleren Klimazonen eine zumindest jahreszeitlich begrenzte Wirkung auf die Reduzierung der durch die Verbrennungsvorgänge freigesetzten Kohlendioxidmengen.

Es ist andererseits bekannt, dass beim Verbrennen von fossilen Brennstoffen wie Kohle, Erdöl und Erdgas zur Energie- und Wärmegewinnung große Mengen Kohlendioxid entstehen, die die Ursache für eine globale langfristige Klimaerwärmung über den Treibhauseffekt sind. Um eine solche globale Klimaerwärmung abzuwenden, wurden zahlreiche Maßnahmen eingeleitet. Zu diesen Maßnahmen gehören die Energieeinsparung, die rationelle Nutzung von Energieressourcen, der Einsatz alternativer Energien wie Solarenergie, Windenergie, Erdwärme und dergleichen. Auf Grund des hohen Energiebedarfs der Industrieländer haben diese Alternativenergien eine nur sehr begrenzte Wirkung. Es besteht daher notwendigerweise ein sehr großer Bedarf für Initiativen zur Senkung der erzeugten Mengen an Kohlendioxid.

Weiterhin sind aus DE 197 21 280 C2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur fotobiologischen Trennung von kohlendioxid- und methanhaltigen Gasgemischen bekannt. Dabei wird das Kohlendioxid aus dem Gasgemisch durch lichtinduzierte Assimilation und anschließende Dissimilation einer Algenkultur entfernt, wobei die Algenkultur in kurzen Abständen zwischen einem Zustand, in dem sie unter Lichteinwirkung Kohlendioxid aufnimmt und einem Zustand der Dunkelheit, in dem sie das Kohlendioxid abgibt, wechselt und anschließend das bei der Dissimilation freigesetzte Kohlendioxid in einem Fotosynthesereaktor durch Algenkulturen in Algenbiomasse und Sauerstoff umgewandelt wird.

Vom Botanischen Institut der Universität Köln ist bekannt, dass durch die Nutzung von Abgasen eines Kalkbrennofens der CO2 – Ausstoß reduziert und in einem Bioreaktor Algenbiomasse produziert wird. Der durch Fotosynthese freigesetzte Sauerstoff wird an die Umwelt abgegeben.

Aus der von Franziska Jander verfassten Dissertation „Massenkultur von Mikroalgen mit pharmazeutisch nutzbaren Inhaltsstoffen unter Verwendung von CO2 und NaHCO3, gewonnen aus den Abgasen eines Blockheizkraftwerkes" der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel ist. weiterhin bekannt, dass ein Teil des Kohlendioxidausstoßes eines mit Erdgas betriebenen Blockheizkraftwerkes zur Verbesserung des Wachstums von Algenkulturen genutzt werden kann.

In der „Leipziger Erklärung zum Klimaschutz" vom 22. Mai 2003, die durch das Klima-Bündnis e.V. und die Stadt Leipzig eingebracht wurde, wird unter anderem ausgeführt, dass „der Klimawandel heute schon Realität ist. Die Hochwasserkatastrophen des Jahres 2002 haben deutlich gezeigt, dass der Schutz des Weltklimas eine lebenswichtige Zukunftsinvestition ist. Drastische Senkungen der CO2 – Emissionen sind insbesondere in den Industrieländern des Nordens dringend erforderlich. Klimaschutz ist aber nicht nur Gefahrenabwehr, vielmehr modernisiert eine ökonomisch und ökologisch sinnvolle Zukunftspolitik im Klimaschutz Gesellschaft und Wirtschaft. Klimaschutz schafft Arbeitsplätze, steigert die Lebensqualität und hilft, die Zukunft der Menschen dauerhaft und lebenswert zu gestalten."

Es ist Aufgabe der Erfindung, Verfahren zu entwickeln, durch welche der Einsatz von Mikroalgenkulturen vorwiegend zur Reduzierung der durch die Verbrennung fossiler und biologischer Energieträger erzeugten Kohlendioxidmengen im großen Maßstab und andererseits die Fotosynthese der Mikroalgenkulturen in Zonen des gemäßigten Klimas in kontinuierlicher Weise tages- und jahreszeitunabhängig zur Erzeugung von Sauerstoff genutzt wird. Gleichzeitig entstehen biologische und ökonomisch wertvolle Endprodukte zur Herstellung von Medikamenten, Nahrungsergänzungs-, Futter- und Düngemitteln und für weitere probiologische Anwendungsgebiete.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Patentanspruch 1 und mit einer Anlage nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 7 gelöst. Dabei werden vollständig oder überwiegend vorhandene Mittel und erneuerbare Energiequellen eingesetzt. Dazu gehört vorrangig die Herstellung eines künstlichen Wachstumsmilieus für Mikroalgen in großflächigen Kulturen unter europäischen und diesen ähnlichen Klimabedingungen. Zur Schaffung der künstlichen Lebensräume für Mikroalgen ist Europa durch seine hohe Industrialisierung geradezu prädestiniert. Denn gerade hier entstehen die industriellen, nicht genutzten Abprodukte, die zur Schaffung des für die Mikroalgen geeigneten Milieus genutzt werden. Zur Schaffung eines solchen Milieus trägt die Nutzung dieser industriell nicht mehr verwertbaren Abprodukte bei.

Dazu gehört z. B. die ungenutzte Wärmeenergie aller energieerzeugenden Industriezweige. Mit der Wärmeenergieerzeugung ist die Entstehung von Kohlendioxid verbunden.

Vorteilhafterweise wird dieses Kohlendioxid, auch in chemisch gewandelten Formen, zur Intensivierung der Wachstumsrate der Mikroalgenkulturen genutzt, weil deren Sauerstoffabgabe dadurch vergrößert wird. Besonders günstig gedeihen die Mikroalgenkulturen in salzhaltigen Medien (nicht Meerwasser). Vorteilhaft ist es, wenn Kalilagerstätten zur Verfügung stehen, da die Algenkulturen bei dieser biotechnischen Verfahrensweise Natronlauge (NaOH) zur CO2 – Bindung benötigen. Ein weiteres, vor allem bei der industriellen Tierhaltung in der Landwirtschaft entstehendes und für die Umwelt schädliches Abprodukt, die Gülle, wird als zusätzliche Nährlösung zur sodahaltigen Wachstumskultur in bestimmten Mengen beigegeben, um eine größere Wachstumsgeschwindigkeit der Algen pro Wachstumsperiode zu erreichen und damit die Photosynthese der Algen effizienter zu gestalten. Äußerst nachhaltig zeigt sich der Nutzen des Verfahrens bei der Verstromung von Biomasseabfällen (i.d.F. forstwirtschaftliche Reste).

Die durch die Nutzung der dabei entstehenden industriellen Abprodukte, wie Kohlendioxid und Restwärme, erzeugte neue Biomasse basiert auf einem ökologisch sowie ökonomisch sinnvollen Kreislauf. Es wird „grüner" Strom erzeugt; und gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die totale Wandlung des Kohlendioxids in Sauerstoff erreicht und dies bei gleichzeitig über 100-fach höherer Sauerstoffabgabe an die Umwelt, als die Ausgangsbiomasse hätte je erreichen können.

Dadurch, dass die Sauerstoff-Umsatzrate der Mikroalge Spirulina platensis etwa das Fünfzigfache der Umsatzrate der natürlichen Vegetation wie Bäume, Strauchwerk, Gras und dergleichen beträgt, sind Mikroalgen besonders geeignet, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, Kohlendioxid mit einer viel höheren Effektivität kontinuierlich, tages- und jahrezeitunabhängig in Sauerstoff umzuwandeln, als dies die übliche, uns allgemein bekannte Vegetation ermöglicht.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen und dazugehörigen Zeichnungen, in denen 3 bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung des Verfahrens in einem ökologisch und ökonomisch sinnvollen System zur Erzeugung von elektrischen Strom und Sauerstoff durch den Verbrauch von Kohlendioxid unter Verwendung von Mikroalgen für ein Biomassekraftwerk in einem 1. Ausführungsbeispiel und

2 eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Erzeugung von Sauerstoff unter Verwendung der Mikroalge Spirulina platensis für eine Leipziger Sport- und Veranstaltungsanlage in einem 2. Ausführungsbeispiel.

Für jedes der beiden Ausführungsbeispiele wird eine spezifische Bezeichnung verwendet, durch die eine spätere Verbreitung der Erfindung erleichtert werden soll.

1. Ausführungsbeispiel – SpiruLipp

Dieses Ausführungsbeispiel nach 1 betrifft die Anwendung des Verfahrens zur Erzeugung von Sauerstoff aus Kohlendioxid in salzhaltigem Wasser und Kraftwerksabwärme durch Fotosynthese in einem Biomassekraftwerk. Dieses Verfahren wird als SpiruLipp bezeichnet. Das Biomassekraftwerk befindet sich in einem Gebiet mit einer stillgelegten Kaligrube, die sich als Wärmespeicher eignet. Zur Erzeugung von Wärme und elektrischem Strom werden im Kraftwerk nicht mehr verwertbare biologische Abfälle (Frischholz aus der Forstwirtschaft) verbrannt.

Die Umwandlung von Kohlendioxid in Sauerstoff erfolgt in Algenkulturen. Diese befinden sich in mehreren Becken, deren Größe nach der geforderten Leistungsfähigkeit so bemessen ist, dass das vom Kraftwerk produzierte Kohlendioxid im Wesentlichen vollständig in Sauerstoff umgewandelt werden kann. Als Algen werden vorzugsweise Spirulina platensis und Chlorella vulgaris verwendet.

Um einen hohen Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Kohlendioxid in Sauerstoff zu erreichen, müssen optimale Bedingungen geschaffen werden. Zu diesen gehört die Anreicherung des Wachstumsmilieus der Algenkultur Spirulina platensis und Chlorella vulgaris mit Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) und der Zugabe einer definierten Menge tierischer Gülle als Nährlösungszusatz.

Bei der Bindung des Abgas-CO2 durch Natronlauge (NaOH) entsteht Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3), das in ein aus Rohren bestehendes Netzwerk geleitet und in das Becken mit der Algenkultur Spirulina platensis geführt wird. Von dort gelangt es über Düsen in das Wachstumsmedium. Der im Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) enthaltene O2 wird in der Algenkultur durch Fotosynthese freigesetzt und damit Sauerstoff produziert.

Diese zum obigen Vorgang benötigte Natronlauge (NaOH) wird durch die Chloralkali-Elektrolyse aus dem in diesem Ausführungsbeispiel ausreichend zur Verfügung stehenden Kali-Rohsalz gewonnen. Es ist ökologisch vorteilhaft alternativen oder Nachtstrom zu verwenden.

Der geringe Anteil an CO2, der durch die Abgasbindung mit Natriumhydrogencarbonat nicht umgesetzt wurde, wird anschließend der Algenkultur Chlorella vulgaris zugeführt, um den CO2-Restbestand zu assimilieren.

Bei einer Erwärmung der Algenkulturen wird durch deren intensiveres Wachstum die Sauerstoffproduktion erhöht. Diese Erwärmung der Algenkulturen kann durch eine direkte oder indirekte Nutzung der Abwärme des Kraftwerkes erfolgen. Bei der direkten Nutzung wird die Abwärme in Abhängigkeit von der Temperatur der Algenkulturen diesen geregelt zugeführt. Bei der indirekten Nutzung wird die Abwärme zunächst in einen Wärmespeicher geleitet. Vorzugsweise können Grubenbaue (unterirdische Hohlräume) als natürliche Wärmespeicher des Kalibergwerkes dienen. Vorteilhaft ist, dass derartige Grubenbaue ganzjährig eine konstant hohe Temperatur (um +35° C) aufweisen.

Die Abwärme des Kraftwerkes wird durch ein als geschlossener Kreislauf angelegtes Rohrleitungssystem in die Grubenbaue geleitet und verbleibt dort vorzugsweise in einer künstlich angelegten Salzsole als Speichermedium. Entsteht bei den Algenkulturen Wärmebedarf, wird diese fehlende Bedarfsmenge vom Speichermedium zugeführt.

Um diesen Prozess der Sauerstofferzeugung kontinuierlich betreiben zu können, muss eine ständige Lichteinwirkung auf die Algenkultur gewährleistet sein. Deshalb muss bei unzureichenden Lichtverhältnissen, vor allem nachts, eine künstliche Beleuchtung vorgesehen werden.

Die Größe der Becken mit den Algenkulturen, die Temperatur, die Lichteinwirkung sowie die Konzentration des Natriumhydrogencarbonates (NaHCO3) können so optimiert werden, dass eine hohe Sauerstoffausbeute erreicht wird.

Die ausgewählten Mikroalgenarten erreichen gegenüber Pflanzen ein wesentlich intensiveres Wachstum und damit die ideale Fähigkeit zur Mehrproduktion von Sauerstoff. So beträgt die Vermehrungsrate der Spirulina platensis bei optimalen Verhältnissen in 45 Tagen ca. das 130-fache, das der Chlorella vulgaris ca. das 350-fache. Die Spirulina platensis wird jedoch trotz ihrer geringeren Vermehrungsrate bevorzugt, da sich deren Inhaltsstoffe besser nutzen lassen.

Die durch ihr Wachstum überschüssigen Mikroalgen werden regelmäßig geerntet und einer Verwertung zugeführt.

Insbesondere Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) fördert das Wachstum der Alge Spirulina platensis, da deren Ursprungswachstumskulturen Sodaseen sind, die in Europa nicht mehr existieren. Ausgangsmaterialien zu dessen Herstellung stehen in Mitteleuropa durch den hier betriebenen Salzbergbau in ausreichender Menge zur Verfügung, wobei es sich in den meisten Fällen um auf Halde gelagerte Salze handelt, für die es bislang keine ausreichende Möglichkeiten der Nutzung gab bzw. die bislang keiner Nutzung zugeführt werden konnten. Wenn, wie hier im Ausführungsbeispiel, die Sauerstoffproduktion direkt neben einem Kraftwerk betrieben wird, das sich in unmittelbarer Nähe solcher Salzvorkommen befindet, entsteht zusätzlich noch der Vorteil eines geringen Transportweges.

Weiterhin ist es von erheblicher Bedeutung, dass mit der hohen Sauerstoffproduktion der CO2-Ausstoß eines Biomassekraftwerkes fast vollständig verhindert und so ein wesentlicher Beitrag zum Umweltschutz geleistet wird.

Die Sauerstofferzeugung kann kontinuierlich unabhängig von der Tages- und Jahreszeit erfolgen.

2. Ausführungsbeispiel – SpirOLymp

Dieses 2. Ausführungsbeispiel betrifft die Anwendung des biotechnischen Verfahrens zur Erzeugung von Sauerstoff, um die Sauerstoffunterversorgung großer Menschenansammlungen zu vermeiden. Es wird als SpirOLymp bezeichnet. Mit diesem Verfahren wird das Ziel verfolgt, bei vorwiegend seitlich rundum geschlossenen Objekten, wie z.B. Sportstadien, die zumeist auf einer konisch-kesselartigen Bauweise basieren und oben teilweise oder vollständig offen sind, die von Menschenansammlungen verbrauchte Atemluft durch mit Sauerstoff angereicherte Frischluft auszutauschen. In der Zeichnung nach 2 ist ein Stadion 1 in konisch-kesselartiger Bauweise schematisch dargestellt. Bei ungünstigen Bedingungen wie hohe Lufttemperaturen und keiner oder nur geringer natürlicher Luftbewegung vollzieht sich der Prozess der Lufterneuerung langsamer als für einen erforderlich konstanten Sauerstoffanteil der Atemluft nötig ist. Die Akteure und Zuschauer sind somit gesundheitsschädigenden Bedingungen ausgesetzt. Deshalb ist die Zielstellung für dieses Ausführungsbeispiel darauf gerichtet, in das Stadion 1 mit Sauerstoff angereicherte frische Atemluft einzuleiten. Dieser Sauerstoff wird in einer Mikroalgenkultur 2 in drei Becken durch die Fotosynthese produziert. Verwendet wird die Mikroalge Spirulina platensis. Zweckmäßigerweise wird die Mikroalgenkultur 2 auf das Volumen des Stadioninneren (Kubatur) ausgerichtet. Der auf der Grundlage der Fotosynthese durch die Mikroalge Spirulina platensis außerhalb des Stadions 1 produzierte Sauerstoff wird in den benötigten Mengen kontinuierlich entnommen, gesammelt und von einer an geeigneter Stelle errichtete Verdichterstation 3 möglichst gleichmäßig verteilt und über eine mit Sauerstoffaustrittsöffnungen 4 versehene Ringleitung 5 in den Stadioninnenraum 6 geleitet. Während die warme verbrauchte sauerstoffarme Luft nach oben entweicht, strömt die mit Sauerstoff angereicherte Atemluft nach. Das Verfahren hat den Vorteil, dass durch Steuerung der Wärmezufuhr und der künstlichen Beleuchtung 10 die Algenkultur den Erfordernissen bei Stadionruhe angepasst werden kann. Die trotz dieser Reduzierungsmaßnahmen bei Nichtbenutzung des Stadions entstehenden Sauerstoffmengen werden dem Rasen 7 des Stadions als Wachstumsförderer und/oder dem Hauptgebäude 8 des Stadions 1, in dem sich zahlreiche Trainingstätten befinden, zur Atemluftverbesserung zugeführt.

Gleiches gilt für geschlossene große Räume. So eignet sich das Verfahren besonders für Hallen 9, in denen Großveranstaltungen durchgeführt werden. Hierbei wird ebenfalls nach der Raumkubatur die Mikroalgenkultur 2 konzipiert. Im Gegensatz zu der vorstehend beschriebenen Anwendung des Verfahrens bei oben offenen Objekten wird jedoch die verbrauchte Atemluft abgesaugt und der Algenkultur Spirulina platiensis als kohlendioxidhaltiges Gas zur Wachstumsunterstützung der Mikroalgenkultur 2A zugeführt. Je nach vorgesehener Dosierungsmenge der Sauerstoffzufuhr kann die Biomasse mit Hilfsmitteln wie Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) und zusätzlicher Wärme- sowie Lichteinwirkung zur erhöhten Sauerstoffabgabe angeregt werden. Dadurch kann auch die Größe der Mikroalgenkultur verkleinert werden. Auch hier wird die gewachsene Algenmasse geerntet und einer Weiterverarbeitung zugeführt.

Weitere Anwendungsbeispiele für dieses Verfahren sind unter anderem Krankenhäuser, öffentliche Einrichtungen und Institutionen, Industrieobjekte sowie Großveranstaltungszentren.


Anspruch[de]
Verfahren zum Klimaschutz durch umweltschonende Nettoproduktion von Sauerstoff bei gleichzeitigem Nettoverbrauch von Kohlendioxid unter Verwendung von Mikroalgen in Zonen des gemäßigten Klimas mittels Fotosynthese, gekennzeichnet durch die Schaffung folgender Voraussetzungen:

• die Mikroalgen werden zusammen mit Wasser und Kalisalzen in Becken als Kulturen angesetzt,

• dem Wachstumsmilieu wird Abgas-CO2 zur pH-Wert-Steuerung zugeleitet,

• den Kulturen wird kontinuierlich eine bestimmte Menge Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) und eine definierte Menge Gülle als Nährstoff zugeführt,

• die Kulturen werden auf eine optimale Temperatur erwärmt und auf dieser gehalten,

• die Kulturen werden unter Lichteinwirkung einer bestimmten Lichtstärke ausgesetzt,

• die durch ihr Wachstum überschüssigen Mikroalgen werden regelmäßig geerntet.
Verfahren zum Klimaschutz nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass als Mikroalgen die Arten (Sorten) Spirulina platensis und/oder Chlorella vulgaris verwendet werden. Verfahren zum Klimaschutz nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass

• von einem Biomassekraftwerk das Kohlendioxids (CO2) aus dessen Abgasen und die Restwärme verwendet wird,

• die ungenutzt auf Halde lagernden und somit ein Umweltproblem darstellenden Kalisalze genutzt werden, um durch Chloralkali-Elektrolyse Natronlauge (NaOH) herzustellen,

• der Strom für die Elektrolyse und das Kunstlicht aus alternativen Stromquellen und/oder Nachtstrom produziert wird,

• aus dem Kohlendioxid (CO2) und der Natronlauge (NaOH) durch Elektrolyse Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) hergestellt wird und

• definierte Güllemengen zur Nährstoffanreicherung der Mikroalgenkulturen zugeführt werden.
Verfahren zum Klimaschutz nach den Ansprüchen 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Abwärme des Biomassekraftwerkes in einer stillgelegten Kaligrube durch ein als geschlossener Kreislauf angelegtes Rohrleitungssystem in die Grube geleitet und bei einem bei den Algenkulturen entstehenden Wärmebedarf diese fehlende Bedarfsmenge vom Speichermedium zugeführt wird. Verfahren zum Klimaschutz nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass zur Versorgung eines Sport- und Veranstaltungszentrums mit Sauerstoff (O) außerhalb dieses Zentrums eine Mikroalgenkultur angelegt wird, von der aus der erzeugte Sauerstoff (O) gleichmäßig verteilt in das untere Stadioninnere geleitet wird, wobei die verbrauchte und erwärmte Luft nach oben entweicht. Verfahren zum Klimaschutz nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, gekennzeichnet dadurch, dass es zur Versorgung eines Gebäudes mit Sauerstoff (O) eingesetzt wird, wobei die Mikroalgenkultur zur Erzeugung des Sauerstoffs (O) außerhalb des Gebäudes vorgesehen ist und die verbrauchte Atemluft als CO2-behaftetes Gas der Mikroalgenkultur zugeführt wird. Anlage zur Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2,

gekennzeichnet durch

• ein Becken für das Ansetzen einer Kultur von Mikroalgen zusammen mit Wasser und Kalisalzen,

• ein System der Abgas-CO2-Zuführung zu Herstellung des pH-Wertes des Wachstumsmilieus,

• einen ersten Behälter, in dem Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) zur dosierten Zuführung für die Mikroalgenkultur bereitgestellt wird,

• einen zweiten Behälter, in dem Gülle zur dosierten Zuführung für die Mikroalgenkultur als Nährstoff bereitgestellt wird, und dadurch dass

• zur Erwärmung der Mikroalgenkultur auf eine bestimmte Temperatur eine Heizung vorgesehen ist, die durch die Anwärme einer Industrieanlage gespeist wird,

• über der Mikroalgenkultur eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen wird, durch die die Kulturen bedarfsgerecht einer bestimmten Lichtstärke ausgesetzt werden und

• zum regelmäßigen Ernten der gewachsenen überschüssigen Mikroalgen eine Abschöpfeinrichtung vorgesehen ist.






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