In einem kleinen Labor am Ufer des Neckars isolierte der Chemiker und Nobelpreisträger Richard Kuhn 1938 ein tiefrotes Pigment aus Hummerpanzern. Er nannte es Astaxanthin¹, ohne ahnen zu können, welche Bedeutung es einmal erlangen würde. Jahrzehnte später fanden Forscher genau dasselbe Molekül, das von einer mikroskopisch kleinen Süßwasseralge auf natürliche Weise produziert wird – und zwar in Konzentrationen, die es zu einem der wirksamsten Antioxidantien machen, die jemals in der Natur nachgewiesen wurden.
Seine Fähigkeit, Singulett-Sauerstoff zu löschen, ist etwa 6.000-mal so hoch wie die von Vitamin C². Nichts anderes in der Natur kommt auch nur annähernd daran heran. Dieser Zusammenhang mit der Alge„ “ Haematococcus pluvialis wurde 1975 entdeckt, als Forscher feststellten, dass sie Astaxanthin in weitaus höheren Konzentrationen ansammelt als jede andere bekannte natürliche Quelle³.
Was als chemische Kuriosität begann, hat sich heute zu einem der am intensivsten untersuchten en Antioxidantien in der Nutrazeutika- und Kosmetikindustrie entwickelt, das wegen seiner echten, spürbaren Vorteile geschätzt wird: gesünder aussehende Haut, beschwerdefreie Gelenke und eine stärkere tägliche Abwehr gegen oxidativen Stress. Die Nachfrage ist der wissenschaftlichen Erkenntnis gefolgt. Natürliches, aus Mikroalgen gewonnenes Astaxanthin ist das am schnellsten wachsende Segment des Antioxidantienmarktes; die Nachfrage wird bis 2030 voraussichtlich 448 Millionen US-Dollar erreichen und jährlich um rund 12,6 Prozent wachsen⁴.
Um diese Entdeckung in eine zuverlässige, weltweite Versorgung umzusetzen, waren vier verschiedene Generationen von Bioreaktortechnik erforderlich, die von einer kleinen Zahl wegweisender Unternehmen entwickelt wurden, die über drei Jahrzehnte hinweg unabhängig voneinander auf verschiedenen Kontinenten arbeiteten. Ihrer Arbeit ist es zu verdanken, dass ein Antioxidans, das einst nur einer Handvoll Chemikern bekannt war, heute Millionen von Menschen erreicht.
Dieser Artikel erzählt diese technische Entwicklungsgeschichte chronologisch: die Unternehmen, die dahinter stehen, die Probleme, die jedes einzelne gelöst hat, und wie sich die Wissenschaft von einem einzigen offenen Teich auf Hawaii zu einem kontinuierlichen Flachbett-System in Belgien weiterentwickelt hat.
Während Kuhn in Deutschland mit Hummern arbeitete, hatte sich bereits ein separater Forschungszweig rund um eine der weltweit am häufigsten verzehrten Fischarten gebildet.
Im Jahr 1933, fünf Jahre bevor Kuhn das Astaxanthin benannte, isolierten der schwedische Biochemiker Hans von Euler und seine Kollegen ein rotes Pigment aus Lachsmuskelgewebe und nannten es „Lachs-Säure⁵“. Damals brachte niemand eine Verbindung zu dem Hummerpigment her, das Kuhn fünf Jahre später identifizieren sollte. Die beiden Forschungsstränge – der eine rund um die Schale eines Krustentiers, der andere rund um einen Fisch, der bereits weltweit auf den Esstischen stand – verliefen vier Jahrzehnte lang parallel.
Der Zusammenhang wurde erst 1973 bestätigt, als Forscher mithilfe von Massenspektrometrie und Kernspinresonanzanalyse nachweisen konnten, dass Lachs-Säure und Astaxanthin tatsächlich ein und dasselbe Molekül waren⁵. Das Pigment, das Kuhn aus einer Hummer-Schale isoliert hatte, war dasselbe, das dem Lachs seine bekannte rosa-orange Farbe verlieh.
Diese Bestätigung war aus einem einfachen Grund von Bedeutung: Astaxanthin war schon so lange Teil der menschlichen Ernährung, wie Menschen Lachs aßen – die meisten Menschen hatten nur nie einen Namen dafür. Wildlachs reichert das Pigment ausschließlich über die Nahrung an – aus Krill, Garnelen und anderen kleinen Krebstieren, die sich ihrerseits von astaxanthinreichen Algen oder Organismen weiter unten in derselben Nahrungskette ernährt hatten, die mitdem „ “ H. pluvialis beginnt. Rotlachs weist eine der höchsten Astaxanthin-Konzentrationen aller Lachsarten auf, die sowohl in seinen Muskeln als auch in seinen Eiern konzentriert ist⁵.
Als Forscher begannen, nach Möglichkeiten zu suchen, Astaxanthin gezielt zu züchten, war das Molekül bereits ein vertrauter, alltäglicher Bestandteil der Ernährung für jeden, der jemals ein Stück Lachs gegessen hatte. Was sich jedoch änderte – ausgehend von den offenen Teichen von Cyanotech in Hawaii – war die Möglichkeit, es gezielt zu züchten, zu konzentrieren und direkt in ein Nahrungsergänzungsmittel oder ein Hautpflegeprodukt einzubringen, anstatt darauf angewiesen zu sein, dass es über die Nahrungskette in Spurenmengen zugeführt wird.
Die Antwort kam 1975, als Forscher bestätigten, dassder Hefe-Stamm „ “ (H. pluvialis, ) Astaxanthin in Konzentrationen ansammelt, die weit über alles hinausgehen, was in Hummerpanzern, Lachsmuskeln oder anderen natürlichen Quellen zu finden ist³. Im Gegensatz zu diesen Tieren, die lediglich das von ihnen aufgenommene Astaxanthin anreichern, stelltdie Art „ “ (H. pluvialis, ) das Molekül selbst her, ausgelöst durch Umweltstress. Dieser Unterschied war entscheidend: Er bedeutete, dass das Pigment grundsätzlich gezielt gezüchtet werden konnte, anstatt es dort zu gewinnen, wo es in der Natur zufällig in hoher Konzentration vorkam.
Diese Möglichkeit warf eine spezifische ingenieurtechnische Frage auf, deren Beantwortung Jahrzehnte in Anspruch nehmen sollte: Wie könnte eine mikroskopisch kleine Alge, die ihren wertvollsten Wirkstoff nur unter gezieltem Stress produziert, zuverlässig genug gezüchtet werden, um den weltweit wachsenden Bedarf an diesem Antioxidans zu decken? Zwischen den 1980er-Jahren und Ende der 1990er-Jahre machten sich mehrere unabhängige Forschungsgruppen daran, diese Frage zu beantworten, wobei sich jede mit demselben zentralen technischen Problem befasste: der sauberen und konsistenten Zufuhr von ausreichend Licht zu einer ausreichenden Anzahl von Zellen im Produktionsmaßstab. Hintergrundinformationen zum Molekül selbst finden Sie in unserem„ “-Überblick über die Ursprünge von Astaxanthin.
Bevor wir auf die Unternehmensgeschichte eingehen, ist es hilfreich, genau zu verstehen, was die einzelnen Hersteller technisch zu erreichen versuchen.
H. pluvialis kommt natürlicherweise in kleinen, temporären Süßgewässern vor: Regenpfützen, Vogeltränken, flachen Teichen. In ihrer grünen, vegetativen Form wächst und vermehrt sie sich mithilfe von Licht, Wasser und Kohlendioxid, ähnlich wie jede andere Mikroalge.
Unter Stressbedingungen – hoher Lichtintensität, Nährstoffmangel oder steigender Temperatur – stellt die Alge ihren Stoffwechsel um. Das Wachstum kommt zum Stillstand. Die Zelle bildet eine verdickte Wand, verwandelt sich in eine Ruhezelle, die als Aplanospore bezeichnet wird, und reichert Astaxanthin als schützendes Sekundärkarotinoid an⁶.
Die Produzenten bezeichnen dies als zweistufigen Kultivierungsprozess: eine „grüne Phase“ für das Biomassewachstum, gefolgt von einer „roten Phase“, in der Stress gezielt induziert wird, um die Astaxanthin-Anreicherung auszulösen. Derselbe biologische Mechanismus erklärt, warum Astaxanthin in der Natur so weit verbreitet ist: Lachs, Krill und Flamingos erhalten ihre Farbe durch den Verzehrvon „ “ H. pluvialis oder von Organismen, die in der Nahrungskette weiter oben stehen – ein Thema, das in unserer Liste der Lebensmittel behandelt wird, dievon Natur aus reich an Astaxanthin sind.
Jede der unten beschriebenen Bioreaktor-Generationen ist im Grunde eine andere technische Antwort auf eine Frage: Wie lässt sich diese rote Phase bei Milliarden von Zellen gleichzeitig auslösen und steuern – und das zu Kosten, die der Markt tragen kann? Diese gemeinsame Frage verbindet Hawaii, Schweden, Österreich, Israel, Island und Belgien.
Die Geschichte beginnt an der Kona-Küste von Hawaiis „Big Island“. Dort gründete Gerry Cysewski 1983 die Cyanotech Corporation im „Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority“ – einem Standort, der aufgrund seines Zugangs zu kaltem, nährstoffreichem Tiefseewasser ausgewählt wurde. Das erste kommerzielle Produkt des Unternehmens war Spirulina⁷.
Bis 1988 hatte Cyanotech seine Kultivierungsteiche mehrfach erweitert, und Spirulina wurde auf den Märkten für Landwirtschaft, Tierfutter und Nahrungsergänzungsmittel verkauft. Das Unternehmen wandte dann dasselbe Modell der offenen Teiche auf eine zweite Mikroalge an:die „ “ (H. pluvialis) und deren Astaxanthin-Pigment.
Im Jahr 1996 schloss Cyanotech einen Börsengang ab und nahm 10,6 Millionen US-Dollar ein, um den vollständigen Ausbau sowohl seiner Spirulina- als auchseiner „ “ H. pluvialis-Produktionssysteme zu finanzieren⁷. Im selben Jahr wurden die Aktien vom Nasdaq SmallCap Market in den Nasdaq National Market umgelistet.
Die kommerzielle Astaxanthin-Produktion begann 1997. Cyanotech züchtete die Alge in flachen Raceway-Teichen, Becken, die unter direkter hawaiianischer Sonneneinstrahlung durch Schaufelräder umgewälzt wurden, wobei eben diese Sonneneinstrahlung genutzt wurde, um das rote Stadium auszulösen. Im Jahr 2002 erweiterte das Unternehmen seine Astaxanthin-Teiche von 15 auf 25 und steigerte damit die Produktion um rund 60 Prozent⁷.
Das Konzept war bewusst einfach gehalten: Raceway-Becken, Schaufelräder, Sonnenlicht und mineralreiches Wasser – ohne die Investitionskosten eines vollständig geschlossenen Systems. Diese Einfachheit ermöglichte es überhaupt erst, mit der kommerziellen Produktion von natürlichem Astaxanthin zu beginnen.
1999 führte Cyanotech die Marke BioAstin ein. Im selben Jahr durchlief BioAstin eine Überprüfung durch die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) ohne Einwände und wurde damit der erste natürliche Astaxanthin-Wirkstoff, der offiziell für den US-amerikanischen Markt für Nahrungsergänzungsmittel zugelassen wurde⁸. Das Unternehmen hatte bereits 1990 mit „Nutrex Hawaii“ eine direkt an Endverbraucher gerichtete Tochtergesellschaft gegründet, um Fertigprodukte direkt auf den Markt zu bringen.
Cyanotech baute auf dieser Grundlage weiter auf. Im November 2015 nahm das Unternehmen eine Anlage zur Extraktion mit überkritischem Kohlendioxid vor Ort in Betrieb, wodurch es nun möglich war, Astaxanthin an einem einzigen Standort anzubauen, zu ernten und zu extrahieren⁷. Als BioAstin in mehr als 60 Ländern vertrieben wurde, trug es auch zur Finanzierung früher Forschungsarbeiten zur Rolle von Astaxanthin beider en Hautgesundheit, dem Gelenkwohlbefinden und der Regeneration nach dem Training bei – Arbeiten, auf denen die gesamte Branche seitdem aufgebaut hat. Mehr als vier Jahrzehnte später ist Cyanotech weiterhin an derselben Küste von Kona tätig.
Während Cyanotech seine Teiche auf Hawaii ausbaute, untersuchte eine Forschungsgruppe an der Universität Uppsala in Schweden, einer der ältesten Forschungsuniversitäten der nordischen Länder, die Züchtungvon „ “ H. pluvialis im Labormaßstab⁹.
Aus dieser Forschung entstand ein kleines Biotech-Start-up. Die Skalierung eines Laborverfahrens auf kommerzielles Maß erwies sich als schwierig, und die anfänglichen Finanzmittel waren begrenzt. Mit Unterstützung schwedischer Industrieinvestoren entwickelte das Team eine bioreaktorbasierte Kultivierungsmethode und stellte 1994 in Gustavsberg, Schweden – einem Standort, der unter anderem wegen seines Zugangs zu Kühlwasser ausgewählt wurde – die weltweit erste vollständig geschlossene, in Innenräumen befindliche Tankanlage zur Astaxanthin-Produktion fertig⁹.
Die geschlossene Kultivierung in Innenräumen löste ein Problem, das offene Teiche nicht bewältigen konnten: die vollständige Kontrolle über Temperatur, Licht und Kontamination, unabhängig von Jahreszeit oder Wetter. 1995 brachte das Team „Astaxin“ auf den Markt, das erste Nahrungsergänzungsmittel für Menschen auf Basis von natürlichem Astaxanthin, und begann mit der internationalen Belieferung von Kunden im Bereich der Lebensmittelzutaten⁹.
Das japanische Unternehmen Fuji Chemical Industries, ein 1946 gegründetes Pharmaunternehmen, übernahm den schwedischen Betrieb im Jahr 2003. Unter der Führung von Fuji wurde das Unternehmen zu AstaReal, mit Schwesterunternehmen in den Vereinigten Staaten, Singapur, Indien, China und Japan⁹. AstaReal erweiterte 2006 seine Produktionskapazitäten in Gustavsberg und erhielt 2010 als erster Astaxanthin-Hersteller den von der FDA anerkannten GRAS-Status in den Vereinigten Staaten, wodurch die Sicherheit seines Inhaltsstoffs für die Verwendung in Lebensmitteln offiziell bestätigt wurde⁹.
Zwischen 2014 und 2016 errichtete Fuji Chemical Industries einen zweiten Produktionsstandort in Moses Lake, Washington, wodurch sich die Astaxanthin-Kapazität der Gruppe verdoppelte und AstaReal über Produktionsstätten auf zwei Kontinenten verfügte. Der Standort in Moses Lake wird zu 100 Prozent mit erneuerbarer Wasserkraft betrieben¹⁰.
AstaReal hat zudem umfangreiche klinische Untersuchungen zu den gesundheitlichen Wirkungen von Astaxanthin durchgeführt¹⁰.
Etwa ein Jahrzehnt später entstand in Österreich ein zweites Indoor-System. BDI-BioLife Science, eine Tochtergesellschaft von BDI-BioEnergy International, begann 2008 mit Versuchen zur Algenkultivierung und untersuchte zunächst Biomasse als Rohstoff für erneuerbare Energien. Im Jahr 2012 richtete das Unternehmen diese Forschung gezielt aufdie Algenart „ “ (H. pluvialis) aus und entwickelte ein saisonunabhängiges, geschlossenes Kultivierungsverfahren¹¹.
Im Jahr 2016 stellte BDI-BioLife Science eine eigens dafür errichtete Produktionsanlage in Hartberg in der Steiermark fertig und begann mit der industriellen Astaxanthin-Produktion unter Verwendung von intern entwickelten Indoor-Tankkultursystemen¹¹. Die Inhaltsstoffe werden unter den Marken ASTAFIT® und ASTACOS® vor allem an den Kosmetik- und Nutrazeutika-Markt geliefert.
Gemeinsam gelangten AstaReal und BDI-BioLife Science von unterschiedlichen Ausgangspunkten aus – das eine Unternehmen aus einem universitären Forschungslabor, das andere mit einem Hintergrund in der Energietechnik – zu demselben Konstruktionsprinzip für die Innenraumkultivierung; beide kamen zu dem Schluss, dass eine vollständig geschlossene Innenraumkultivierung der Weg ist, um eine von Jahreszeit und Wetter unabhängige Umweltkontrolle zu erreichen.
Der nächste Durchbruch gelang in der Arava-Wüste im Süden Israels, im Kibbuz Ketura – einer Gemeinschaft, die gegründet wurde, um in einer der rauesten Umgebungen der Region eine nachhaltige Wirtschaft aufzubauen.
Im Jahr 1998 gründeten Mitglieder des Kibbuz das Unternehmen Algatechnologies, bekannt als Algatech, und bauten dabei auf Forschungsergebnissen zur Kultivierung auf, die in Zusammenarbeit mit dem Labor für Mikroalgenbiotechnologie der Ben-Gurion-Universität entwickelt worden waren¹². Anstatt sich zwischen offenem Sonnenlicht und vollständiger Kontrolle in Innenräumen entscheiden zu müssen, nutzten die Gründer die intensive, konstante Sonneneinstrahlung der Wüste als Ressource, die ein geschlossenes System direkt nutzen konnte.
Algatech baute geschlossene röhrenförmige Photobioreaktoren: Netzwerke aus transparenten Glasröhren, die sich schließlich über Hunderte von Kilometern auf einem eigens dafür vorgesehenen Produktionsgelände erstreckten und von einem zentralen Steuerungssystem überwacht wurden. Die Algen werden kontinuierlich durch die Röhren zirkuliert und durchlaufen die grüne Wachstumsphase, bevor sie in Stressbedingungen überführt werden, die die rote Wachstumsphase auslösen¹².
Die Konstruktion ermöglichte es, dass das Sonnenlicht der Arava-Wüste die Kultur direkt erreichte, während diese vollständig geschlossen blieb, wodurch der Wasserverlust und die Freiluftbelastung vermieden wurden, die bei der Teichkultivierung unvermeidlich sind. Sie verband die Energieeffizienz des natürlichen Lichts mit der Kontaminationskontrolle eines geschlossenen Systems – ein echter Mittelweg zwischen Generation 1 und Generation 2.
Das unter der Marke AstaPure vermarktete Astaxanthin von Algatech entwickelte sich zu einem der weltweit am häufigsten gelieferten natürlichen Astaxanthin-Inhaltsstoffe. Im Jahr 2013 übernahm die britische Investmentgruppe Grovepoint die Kontrolle über das Unternehmen und unterstützte eine Erweiterung im Wert von 20 Millionen US-Dollar, wodurch sich die Produktionskapazität mehr als verdoppelte¹³. Im selben Jahr ging Algatech eine Forschungspartnerschaft mit dem deutschen Glashersteller Schott ein und testete dünnwandige Duran-Glasröhren, die die Kultivierungseffizienz im gesamten Röhrennetzwerk messbar verbesserten¹⁴.
Ein zweiter röhrenbasierter Ansatz wurde parallel dazu auf der Halbinsel Reykjanes in Island entwickelt. Algalíf wurde 2012 gegründet und nahm 2013 den kommerziellen Betrieb auf. Das Unternehmen baute ein eigenes röhrenförmiges Photobioreaktorsystem auf, das statt mit direktem Sonnenlicht durch ein firmeneigenes LED-System beleuchtet wird¹⁵. Während die Röhren von Algatech im Freien unter der Sonne von Arava verlaufen, werden die von Algalíf in Innenräumen betrieben, mit Islands reichlich vorhandenem geothermischem Strom versorgt und mit dem natürlich reinen Wasser des Landes gekühlt.
Algalíf entwickelte seinen Kultivierungsprozess in drei definierte Phasen: eine grüne Wachstumsphase, gefolgt von einer braunen und einer roten Phase, in denen Stress induziert wird, um die Astaxanthin-Anreicherung voranzutreiben¹⁵. Das Unternehmen erweiterte seine Anlage in Reykjanesbær durch eine im Jahr 2023 abgeschlossene Investition in Höhe von 30 Millionen US-Dollar auf rund 12.500 Quadratmeter, und sein Inhaltsstoff Astalíf™ erhielt später in der EU den Status eines „Novel Food“, wodurch sich seine Verwendung in Nahrungsergänzungsmitteln erweiterte¹⁶.
Gemeinsam zeigen Algatech und Algalíf, dass sich das Design der röhrenförmigen Photobioreaktoren in zwei Richtungen verzweigt hat: Die eine nutzt direkt das Sonnenlicht der Wüste, die andere künstliche LED-Beleuchtung, die vollständig über das geothermische Netz Islands betrieben wird. Die Generation 3 hat in beiden Ausprägungen gezeigt, dass ein vollständig geschlossenes System nicht auf den Zugang zu reichlich vorhandener, kostengünstiger natürlicher Energie verzichten muss – sei es in Form von Sonnenlicht selbst oder als erneuerbare Energiequelle hinter der Beleuchtung.
Jede frühere Generation verfolgte dasselbe grundlegende Ziel: jede Zelle jederzeit gleichmäßig mit Licht zu versorgen. In Teichen wurde die Kultur unter freiem Himmel dünn verteilt, was jedoch das Risiko einer Kontamination mit sich brachte. Tanks und Röhren schlossen das System zwar ein, doch aufgrund ihrer Geometrie befanden sich einige Zellen immer noch näher an der Lichtquelle als andere, was dazu führte, dass sich in einer einzigen Charge Zellen in unterschiedlichen Reifestadien befanden.
axabio®, ein belgisches Biotechnologieunternehmen mit Sitz in Hemiksem bei Antwerpen, machte sich daran, diese verbleibende Lücke zu schließen. axabio® ging 2024 aus dem etablierten belgischen Chemieunternehmen Proviron hervor und baute auf mehr als einem Jahrzehnt interner ingenieurwissenschaftlicher Forschung auf, die durch patentierte Technologie geschützt ist, um ein Flachbildschirm-Photobioreaktorsystem¹⁷ zu entwickeln.
Das System nutzt dünne vertikale Paneele mit einer Tiefe von jeweils wenigen Zentimetern, die von beiden Seiten durch LEDs beleuchtet werden. Durch diesen kurzen Lichtweg erhält nahezu jede Zelle in der Kultur eine vergleichbare Lichtexposition, während Zellen in der Mitte eines breiten Tanks oder Röhrchens nicht im relativen Schatten liegen¹⁷.
Sein charakteristisches Merkmal ist der kontinuierliche Kaskadenbetrieb. Anstatt eine Charge zu züchten, den Prozess anzuhalten, die Kultur umzufüllen und von Neuem zu beginnen, fließt die grüne vegetative Kultur kontinuierlich von den Platten für das Frühwachstum in nachgeschaltete Platten, wo Stressbedingungen das rote Stadium auslösen. Dabei gibt es keine Unterbrechungen durch Chargenwechsel, Verdünnungsschritte oder Verluste beim Umfüllen¹⁷.
axabio® arbeitet mit einer kleinen Gruppe von Partnern zusammen, um diesen Prozess zu unterstützen: die Universität Gent und die Universität Antwerpen bei der laufenden Forschung, das deutsche Unternehmen Nateco2 für die Extraktion mit überkritischem CO₂ sowie Kunnig, ein belgisches Sozialunternehmen, für die nachgelagerte Verarbeitung. Die Produktionsanlage wird mit zertifizierter erneuerbarer Energie betrieben.
Im Jahr 2026 wurde axabio® als erster Hersteller von natürlichem Astaxanthin mit dem Status„ “ der B Corporation zertifiziert und erzielte dabei einen B Impact Score von 108,5, wobei die höchste Bewertung in der Kategorie „Umwelt“ erzielt wurde. Dieses Ergebnis lässt sich direkt auf das in die Flachpanel-Kaskade integrierte Ressourcenprofil zurückführen. Der kurze Lichtweg bedeutet, dass weniger Biomasse und weniger Wasser benötigt werden, um eine vollständige Lichtsättigung in der gesamten Kultur zu erreichen, und die kontinuierliche Kaskade macht die Verdünnungs- und Transferschritte überflüssig, auf die andere Systeme zur Steuerung der Zelldichte angewiesen sind. Zusammen senken diese Konstruktionsentscheidungen den Energie- und Wasserbedarf pro Kilogramm produziertem Astaxanthin und tragen gleichzeitig zu der höheren Reinheit bei, die das geschlossene, gleichmäßig beleuchtete System gewährleisten soll. Mit anderen Worten: Höhere Reinheit und geringerer Ressourcenverbrauch sind zwei Ergebnisse derselben Konstruktionsentscheidung und kein Kompromiss zwischen beiden.
Die 4. Generation ist das neueste Kapitel in einer Geschichte, die Cyanotech, AstaReal, BDI-BioLife Science, Algatech und Algalíf über Jahrzehnte hinweg als Erste geschrieben haben. Ihre offenen Teiche, Innenbecken und Glasröhren lösten das Problem der Lichtzufuhr jeweils auf unterschiedliche Weise, und das Flachbildschirm-System von axabio® baut auf dem von ihnen geschaffenen Fundament auf.
Nebeneinander betrachtet zeichnen die vier Generationen eine klare technische Entwicklung nach: Jede verkürzt den Abstand zwischen der Lichtquelle und der durchschnittlichen Zelle, und jede tauscht ein Stück Einfachheit gegen eine bessere Prozesssteuerung ein.
In offenen Becken müssen sich die Zellen das Sonnenlicht des gesamten Beckens teilen, wobei nur begrenzt gesteuert werden kann, wie gleichmäßig es jede einzelne Zelle erreicht. In Innenbecken ist das System geschlossen und wird durch künstliches Licht ergänzt, doch ein großes zylindrisches Gefäß erzeugt nach wie vor Zonen, die näher an der Lichtquelle liegen und solche, die weiter davon entfernt sind. Röhrenreaktoren verringern diesen Abstand, indem sie die Kultur durch vergleichsweise schmale Glasröhren zirkulieren lassen. Flachpaneele verringern ihn noch weiter auf eine Tiefe von wenigen Zentimetern, die von beiden Seiten beleuchtet wird.
Diese Entwicklung ist in der breiteren phykologischen Literatur dokumentiert, einschließlich früher Arbeiten zu flachen, geneigten Reaktorgeometrien für die Mikroalgenkultivierung im Freien¹⁸ sowie jahrzehntelanger nachfolgender Vergleiche zwischen Teich-, Becken-, Rohr- und Plattenkonstruktionen. Man sollte dies nicht so verstehen, dass eine Methode fehlerhaft und eine andere fehlerfrei sei, sondern als ein Fachgebiet, das Generation für Generation Fortschritte im Verständnis darüber macht, wie die Reaktorgeometrie eine lebende Kultur beeinflusst.
Alle vier Generationen sind bis heute in nennenswertem Umfang aktiv und versorgen einen wachsenden Markt für natürliches Astaxanthin, da das Bewusstsein für dessen antioxidative Eigenschaften zunimmt. Keine hat die vorherige abgelöst; sie existieren nebeneinander und bedienen oft unterschiedliche Kunden mit unterschiedlichen Prioritäten.
Freilandteiche, Innenbecken, Rohrreaktoren und Flachpaneele beantworten jeweils auf unterschiedliche Weise dieselbe grundlegende Frage. Jede hat ihren Platz bei Formulierern gefunden, die unterschiedliche Aspekte schätzen: jahrzehntelange Erfahrung mit behördlichen Auflagen und bewährte Skalierbarkeit, pharmazeutische Prozesskontrolle, die Effizienz von Sonnenlicht oder geothermischer Energie, die in einem geschlossenen System genutzt wird, oder die Lichtgleichmäßigkeit einer vollständig technisch ausgeklügelten Kaskade.
Hier geht es nicht darum, dass eine Technologie eine andere ersetzt. Es geht um eine Branche, die Generation für Generation von Unternehmen auf drei Kontinenten aufgebaut wurde, von denen jedes bereit war, ein schwieriges technisches Problem zu lösen, damit mehr Menschen von dem profitieren können, was eine einzige Mikroalge unter Stress produziert.
Die Klassifizierungen der Technologiegenerationen und die Unternehmensgeschichten basieren auf den von den jeweiligen Unternehmen selbst veröffentlichten Materialien und wurden zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels mit Berichten der unabhängigen Fachpresse abgeglichen.