Aufgrund des fortschreitenden Klimawandels sowie internationaler politischer Bestrebungen zum Erhalt natürlichen Ressourcen hat die Entwicklung einer biobasierten Bioökonomie als Rohstoffquelle für Feinchemikalien und erneuerbare Energien zunehmend an Bedeutung gewonnen. Vor diesem Hintergrund können Mikroalgen und Wasserlinsen einen positiven Beitrag zur Minderung der Umweltbelastung sowie zur strategischen Null-Abfall-Produktion leisten. Im Gegensatz zu primären Bioressourcen können diese Vertreter – unter Verwendung eines vertikalen und horizontalen Stadtplanungskonzepts – unabhängig landwirtschaftlich nutzbarer Flächen kultiviert werden. Daher gelten Mikroalgen und Wasserlinsen als eines der vielversprechendsten Ausgangsmaterialien für Bioraffinerien der 3. Generation, die nicht nur ein breites Spektrum an wertschöpfenden Komponenten, Nebenprodukten und CO2-neutraler Energie liefern, sondern auch die damit verbundenen negativen ökologischen und sozialen Auswirkungen beeinflussen können. Das Hauptziel des Projekts „ABiRe“ ist die Entwicklung und Implementierung eines innovativen Ansatzes zur Realisierung einer Bioökonomie basierend auf Mikroalgen und Wasserlinsen zur Gewinnung hochwertiger Produkte bei gleichzeitiger Nutzung der Reststoffströme zur Abwasserbehandlung und Energieproduktion. Für die Umsetzung wurden die Mikroalge Chlorella sorokiniana und die Wasserlinse Lemna minor in offenen und geschlossenen Photobioreaktoren in Deutschland sowie Russland kultiviert. Um die Rentabilität der Kultivierung zu verbessern, waren die Optimierung der Kultivierungs-, Separations- und Dehydrierungsprozesse ein weiterer Schwerpunkt dieses Projekts. Zudem wurde eine effiziente Methode für die Kaskadenextraktion von Mehrwertprodukten wie Proteinen, Carotinoiden, Fettsäuren oder Pektin durchgeführt, um die Nahrungs- und Futtermittelindustrie mit organischen Lebensmittelprodukten versorgen zu können. Ein Teil der Restbiomasse wurde als Sorptionsmittel für die industrielle Abwasserbehandlung von Schwermetallen und Metallen der Seltenen Erden verwendet. Gleichzeitig wurde Restbiomasse als Substrat für die anaerobe Vergärung eingesetzt, mit dem Ziel, den gesamten Prozess mit Wärme und Elektrizität zu versorgen. CO2, dass während des Fermentationsprozesses und nach der Verbrennung im Blockheizkraftwerk entsteht, wurde innerhalb des Kultivierungsprozesses als Kohlenstoffquelle für die photoautotrophe Synthese von Biomasse verwendet. Übergeordnet sollten im Rahmen dieses Projekts das Wissen und die Erfahrungen der deutschen sowie der russischen Partner genutzt werden, um einen wissenschaftlich-technischen Transfer auf dem Gebiet der biobasierten Bioraffinerie zu ermöglichen. Die forschungs- und industrienahen Perspektiven des Projekts konnten die deutsch-russische Partnerschaft erheblich verbessern und wirtschaftliche, politische und soziale Probleme angehen. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) (031B0403A / 031B0403B) und vom Ministerium für Forschung und Hochschulbildung der Russischen Föderation (RFMEFI58717X0038) gefördert.