Intelligente Lebensmittelproduktion: Automatisierung der Mikroalgenzucht

Reihen von Photobioreaktoren säumen die Produktionshalle und verleihen der Anlage eine Atmosphäre, wie direkt aus einem Science-Fiction. Eine dickflüssige, sprudelnde Flüssigkeit fließt kontinuierlich durch ein Netzwerk transparenter Schläuche, die in violettes Licht getaucht sind. Willkommen in der hochmodernen Indoor-Farming-Anlage von VAXA Technology. Diese Flüssigkeit enthält isländische Ultra-Spirulina, eine Mikroalge, die reich an Protein, Eisen und Fettsäuren ist und eine äußerst nachhaltige Nahrungsquelle sowohl für Menschen als auch für Aquakulturen darstellt. Die Beleuchtung dient nicht nur für den Show-Effekt: Rot und Blau sind die Hauptwellenlängen, die Algen für die Photosynthese benötigen. „Anstatt Elektrizität zu verwenden, um Wellenlängen zu erzeugen, die die Algen nicht benötigen, konzentrieren wir uns nur auf die Lichtwellenlängen, die sie benötigen“, erklärt Kristinn Haflidason, General Manager von VAXA Technologies Iceland.

Durch bahnbrechende Produktionsprozesse in Innenräumen wandelt VAXA Technologies saubere Energie in Lebensmittel um und produziert so die nachhaltigste Nutzpflanze der Welt: Mikroalgen, die reich an Omega-3 und Protein sind.

VAXA Technologies hat eine Energy-to-Food-Plattform entwickelt und patentiert, um dieses vielversprechende Superfood das ganze Jahr über anzubauen, wobei nur drei wichtige Inputs verwendet werden: Energie, Wasser und Kohlendioxid. Als es darum ging, einen Standort für seine Flaggschiff-Anlage auszuwählen, entschied sich VAXA für einen Standort, an dem alle drei in Hülle und Fülle verfügbar sind. Das Unternehmen befindet sich neben einem der weltweit größten geothermischen Kraftwerke in Hellisheiði und nutzt seine Ausgangsleistung, einschließlich Abwärme, 100 % Ökostrom, heißes und kaltes Wasser, das nicht aus dem Meer stammt, und Kohlendioxid, um einen hocheffizienten Produktionsprozess in einer vollständig biologisch gesicherten Anlage voranzutreiben. Die Ergebnisse sind bemerkenswert: Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden produziert VAXA Mikroalgen und nutzt dabei weniger als 1 Prozent der Fläche und des Süßwassers, die für den konventionellen Mikroalgenanbau benötigt werden, und steigert gleichzeitig den Ertrag um den Faktor zehn. Hinter diesem Erfolg steht Technologie von Siemens.

Anlage von VAXA Technologies, Bildrechte: Petur Gunnarson

Das gesamte System, einschließlich der Beleuchtung, der Umgebungssteuerung und der Nährstoffzufuhr, arbeitet mit einem hohen Maß an Autonomie und wird von Automatisierungslösungen wie TIA Portal und Simatic S7-1500 unterstützt. Die industriellen Netzwerkkomponenten von Scalance sorgen für einen zuverlässigen und sicheren Datenaustausch in der gesamten Simatic-Umgebung und verbinden IT- und OT-Netzwerke. Wenn Updates oder Anpassungen an der Automatisierung erforderlich sind, können die Techniker von VAXA diese schnell und effizient über das TIA-Portal durchführen.

Die Implementierung der Technologie begann mit einer Energy2Feed-Initiative, bei der ein Siemens-Team VAXA mit Offline-Datenmodellen und Anleitungen zur Optimierung der Steuerungsstrategie unterstützte. Diese Plattform ermöglicht es VAXA, jeden Aspekt der Produktion präzise zu überwachen und zu regulieren — von den Wachstumsbedingungen bis zur Ernte. „Diese Modelle dienen weiterhin als wichtige Grundlage für die Optimierung der Anlagensteuerung und sind einer der Hauptgründe, warum VAXA die Produktion ständig erhöht“, sagt Dr. Ari Ingimundarson, Head of Engineering and Operations bei VAXA. Passenderweise bedeutet das Wort „Vaxa“ auf Isländisch übersetzt „wachsen“ oder „steigern“.