Material/Technologie

Interview Simone Kaempf Fotos Burg Halle

Innovation mit Algen - Mehr darüber von Mareike Gast

Digitalisierung hat einen zunehmenden Effekt auf unsere Arbeitswelt und unsere Umgebung. Auf der anderen Seite wünscht man sich einen nachhaltigeren Umgang mit Rohstoffen und Ressourcen. Die innovative Produktforschung hat ihr Augenmerk unter anderem auf Algen gelegt. Algen sind ein besonderer Rohstoff, mehr als 80.000 Arten gibt es, und Algen sind unter anderem in der Lage, Kunststoff zu produzieren.

Mareike Gast, Professorin für Produktdesign an der Burg Giebichenstein Kunsthochschule Halle, gehört zu denen, die sich mit Algen beschäftigen. Einige der Projekte, die ihre StudentInnen entwickelt haben, waren unter anderem auch auf Orgatec-Sonderfläche "Materials Culture" im vergangenen Herbst ausgestellt. Mehr über den aktuellen Stand:


Was macht Algen so besonders?
Mareike Gast: Zunächst: Algen stehen im Anbau nicht in Konkurrenz zu Lebensmitteln, da sie keine landwirtschaftlich Ackerflächen brauchen. Das macht Algen als nachwachsenden Rohstoff besonders reizvoll. Zudem werden sie bisher verhältnismäßig wenig genutzt – in geringen Mengen als Nahrungsmittel, in wohl noch geringeren Mengen für die Herstellung von beispielsweise Farb-, Wirk- oder Treibstoffen. Man unterscheidet Mikro- und Makroalgen. Es gibt eine unglaubliche Vielzahl mit den unterschiedlichsten Eigenschaften, die sich zudem an unterschiedliche Bedingungen angepasst haben. Mikroalgen kommen auch in Süßwasser vor – manche sogar in heißem Quellen oder Eis – oder wachsen an Bäumen als Luftalgen. Das heißt: Mit Algen hat man ein Material, das man an vielen bisher ungenutzten Orten kultivieren und aus dem man potentiell verschiedenste Dinge herstellen kann. Was alles, das beginnt man gerade erst zu erforschen.

 

Was ist der Stand? Wie kann man Algen einsetzen?
Die derzeitige Forschung geht in vielerlei Richtungen: Zum einen wird geforscht, wie man Algen wirtschaftlicher kultivieren kann. Mikroalgen lässt man zum Beispiel in Photo-Bioreaktoren wachsen und nutzt sie als Biomasse, aber auch um Wirkstoffe daraus zu extrahieren. Es wird aber auch daran geforscht, Algen unter anderem gentechnisch dazu zu bringen, dass sie gezielt spezifische Stoffe produzieren, sei es Wasserstoff oder bestimmte Kunststoff. Das Potenzial ist groß. Die Idee, dass Algen aus dem Kohlendioxid der Luft, im Salzwasser lebend, einfach nur mittels Sonnenenergie und mit einigen Mineralstoffen, gezielt Stoffe produzieren können, ist einfach sehr verlockend.

 

Als Professorin für Produktgestaltung haben Sie sich intensiv mit Algen beschäftigt. Auf der Orgatec-Sonderfläche zu innovativen Materialien waren Projekte von Ihnen und von Ihren Studierenden ausgestellt...
Ja - so auch in dem Semesterprojekt "microbes II – a day made of algae". Hier haben Studierende Konzepte zur Nutzung von Algen entwickelt. Die Studentin Melanie Glöckler hat sich beispielsweise Makroalgen gewidmet, die ungewollt durch Überdüngung entstehen, und daraus in von ihr entwickelten "Unter-Wasser-Technologien" Textilien hergestellt – ein Projekt, das auch auf der Orgatec ausgestellt war. Ein anderes zukunftsweisendes Projekt, Algae Symbiosis von Luis Undritz, beschäftigte sich mit der Symbiose von Algen und uns Menschen und den daraus entstehenden Möglichkeiten wie zum Beispiel lebende Algen-Tattoos zur photosynthetischen Insulinproduktion in der Haut von Diabetikern. Dorothea Lang hat den algenbasierten Biokunststoff Agar dazu verwendet, sich bewegende und reagierende Textilien herzustellen, indem sie den Kunststoff auf Textilien druckt. Denn Agar nimmt Feuchtigkeit auf und bindet sie. Wenn es trocknet, zieht es sich wieder sehr stark zusammen. Dieser Vorgang ist beliebig oft wiederholbar.

(Von oben nach unten: die Projekte "Dynamic Agar" von Dorothea Lang, "2030: An Algae Symbiosis" von Luis Undritz, "Marine Cotton" von Melanie Glöckler)

Hat sich aus den studentischen Projekten vor zwei Jahren denn Weiteres entwickelt?
Das ist zwar wünschenswert, aber schwer umsetzbar, weil die Studierenden im nächsten Semester nächste Projekte bearbeiten. Zudem ist es im Studium wichtig, sich mit vielfältigen Themen – und nicht ausschließlich mit Algen – auseinanderzusetzen. Derzeit arbeiten wir jedoch daran, an der Hochschule ein BioLab zu etablieren, um aus gestalterischer Sicht an biologischen Materialien zu forschen. Die Biotechnologie wird also stärker in den Fokus der BURG rücken und die disziplin-übergreifende Forschung vereinfacht.

 

Auch Kaffeesatz oder Pilze werden bereits viel verwendet. Welche anderen Materialien haben Sie biotechnologisch im Auge?
Für mich ist der wichtige Punkt, insgesamt über Rohstoffe anders nachzudenken. Zum einen Rohstoffe zu erschließen wie Algen, die durch ihren Anbau und ihre Herstellung einen geringen ökologischen Fußabdruck hinterlassen. Zum anderen aber auch Rohstoffe zirkulär zu nutzen, also immer wieder zu recyceln. Wir haben bereits Berge an wertvollen Materialien hergestellt. Diese weiterhin im Kreislauf zu halten und zu nutzen, sollte ein Schwerpunkt sein. Wir haben im letzten Semester zum Beispiel ein Projekt mit dem Titel "reuse" gemacht. Da ging es kurz gesagt darum, industrielle Neben- und Abfallprodukte in innovative Anwendungen zu überführen. So hat der Student Fabian Hütter recherchiert, wie viele Eier industriell verarbeitet werden, wie viele Eierschalen und vor allem wie viele Eierschalen-Membranen anfallen. Die Membranen sind sehr hochwertig, weil sie über konservierende Eigenschaften und eine tolle Haptik und Ästhetik verfügen. Der Student hat dann verschiedene Szenarien entwickelt, wie man das Material herauslöst und als sprühbare Lebensmittelverpackung oder als Short-Life-Fashion nutzbar macht. Ein anderer Student, Jakob Müller, hat sich die Lederindustrie angeschaut, in der viele Hautreste noch vor dem Gerben anfallen. Er hat diese Hautreste mit einem Fleischwolf zu "Brei“ verarbeitet, mit gerbenden Enzymen versetzt und daraus unter anderem 3D-gedruckte Lederobjekte hergestellt. Das sind ganz andere Herangehensweisen an Rohstoff und Material, bei denen die Aspekte der Biotechnologie, der zirkulären Materialnutzung und der Relevanz für den Endverbraucher sinnvoll zusammenkommen.

 

Das klingt, als würden sich die Design-Studenten auch ganz eigenes biotechnologisches Wissen aneignen.
Eine gewisse Wissensaneignung ist in jedem Projekt notwendig, genauso aber auch, mit Experten zu kooperieren. Bei dem Leder-Projekt hat Jakob Müller beispielsweise intensiv mit dem biotechnologischen Institut der Martin-Luther-Universität zusammengearbeitet und mit einer Biotechnologin dort die Versuche und Experimente durchgeführt. Allein wäre das nicht möglich, aber auch nicht notwendig oder sinnvoll.

 

Wie lassen sich solche Erkenntnisse in der Möbel-Gestaltung und -Herstellung nutzen?
Was die Verwendung von Nebenströmen und Abfallstoffen betrifft, ist man hier ja recht weit. Im Grunde sind Spanplatten aus Abfallstoffen gemacht. Es gibt viele weitere Beispiele, wie man Reststoffe verarbeitet, zum Beispiel die Verpressung ohne Klebstoff nur durch Wasserstoffbindung von Cellulose. In der Praxis ist jedoch die Nachfrage nach Materialien so groß, dass man allein mit den Abfallstoffen nicht weiterkommt. Hier ist ein reduzierter, zirkulärer und effizienterer Umgang mit Material notwendig.

MAREIKE GAST, Jahrgang 1979, ist Professorin für Industriedesign an der Burg Giebichenstein Kunsthochschule Halle, Schwerpunkt material- und technologiebasierte Produktentwicklung. www.mareikegast.de


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