Intelligente Lebensmittelproduktion: Automatisierung der Mikroalgenzucht

Wie wurde Island, ein Land, das für seine Landschaft, Geysire und langen Winter bekannt ist, zu einem Zentrum für nahrhafte Nutzpflanzen? Durch Indoor-Farming, betrieben mittels einer praktisch unbegrenzten Versorgung mit CO₂-freiem Strom und unseren Automatisierungslösungen.

The view of green algae through a microscope.

Rows of photobioreactors line the production hall, giving the facility an atmosphere that feels straight out of science fiction. A thick bubbly liquid flows continuously through a network of transparent tubing bathed in purple light. Welcome to VAXA Technology’s cutting-edge indoor farming facility. That liquid contains Icelandic Ultra Spirulina – a microalgae rich in protein, iron and fatty acids, offering a source of nutrition for both people and aquaculture. And the lighting isn’t just for show: red and blue are the main wavelengths algae need for photosynthesis. “Instead of using electricity to create wavelengths the algae do not need, we focus only on the light wavelengths they do need,” explains Kristinn Haflidason, General Manager at VAXA Technologies Iceland.

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.

An ariel view of the VAXA Technologies factory

Anlage von VAXA Technologies, Bildrechte: Petur Gunnarson

Seamless automation

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“.

Diese Modelle dienen weiterhin als wichtige Grundlage für die Optimierung der Anlagensteuerung und sind einer der Hauptgründe, warum VAXA die Produktion ständig erhöht.

Dr. Ari Ingimundarson, Head of Engineering and Operations, VAXA

Food for people and fish

„Algen wandeln Licht äußerst effizient in Biomasse um, und wir können 100 Prozent unserer Biomasse für Futter- und Lebensmittelzwecke nutzen“, sagt Kristinn Haflidason. Die Mikroalgen von VAXA sind für den menschlichen Verzehr geeignet und bieten einen Nährwert, der dem von Rindfleisch entspricht – sie liefern alle essentiellen Aminosäuren, bioverfügbares Eisen und aktives, ungebundenes Vitamin B12 –, jedoch mit einem deutlich geringeren CO₂-Fußabdruck. Isländische Ultra-Spirulina wird bereits in eine Vielzahl von Lebensmitteln eingearbeitet, darunter Brot, Shakes und pflanzliche Fleischalternativen. Über die menschliche Ernährung hinaus liefert VAXA Mikroalgen auch an Fischzuchtbetriebe, wo Tests gezeigt haben, dass sie die Überlebensraten der Fische verbessern und die Immunfunktion stärken können.

Und als ob das nicht beeindruckend genug wäre, dank der Automatisierungslösungen von Siemens und der Verwendung von 100 Prozent sauberem Strom durch VAXA hat die Indoor-Farm eine CO₂-negative Produktion erreicht. Es ist ein eindrucksvolles Beispiel dafür, was möglich ist, wenn wir das Potenzial natürlicher Arten wie Mikroalgen nutzen und es mit intelligenter Technologie kombinieren.

Mai 2025
Kontakt: Tom Visser

A small child eating green pasta noodles made from algae.

Lebensmittel mit Algenbestandteilen, Fotocopyright: Petur Gunnarson

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