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Mikro-Algen sind der Treibstoff für eine neue Bio-Ökonomie

Mikro-Algen nutzen die Kraft der Photosynthese effizienter als jeder andere Organismus auf der Erde. Sie sind die Quelle aller fossilen Brennstoffe und bilden die Grundlage der Nahrungskette - für Fische, Tiere und Menschen. Ihre Nahrung besteht aus CO2. Lässt sich diese natürliche Kreislaufwirtschaft technisch nachbilden und sogar verbessern? Die Antwort des kanadischen Technologie Start-Ups Pond Technology Holdings Inc. (TSXV: POND; FRA: 4O0) lautet: Ja!

Pond schafft es, Mikro-Algen noch produktiver zu vermehren als in der freien Natur. Mikro-Algen sind wahre Alleskönner: Das Spektrum reicht von Proteinen und Ölen für die menschlicher Ernährung bis hin zur Nutzung von genetisch programmierten Mikro-Algen als lebende Kopiermaschinen für menschliche Antikörper. Ponds Erfolg könnte den Durchbruch auf dem Weg zu einer neuen Mikro-Algen basierten Bioökonomie markieren.

Die Pond-Story beginnt vor 11 Jahren

Die Pond-Geschichte ist ein klassisches Beispiel für einen „Über-Nacht-Erfolg“, der elf Jahre gebraucht hat: der Physiker Steve Martin, ein erfolgreicher Geschäftsmann, hatte 2009 die Idee, Mikro-Algen zur Herstellung von Biokraftstoffen zu verwenden. Das lag bei einem Ölpreis von damals 130 USD nahe, weshalb seinerzeit gleich mehrere Algenfirmen mit dem gleichen Ziel an den Start gingen. Kaum eine der Gründungen von damals hat überlebt, denn der Wettbewerb gegen fossile Brennstoffe lässt sich nicht einfach gewinnen, erst recht nicht bei heutigen Ölpreisen von um die 50 USD.

Über Jahre arbeitete Pond beharrlich an der Lösung der Frage: Wie lässt sich Algenwachstum wirklich wirtschaftlich skalieren? Die Entwicklung hat einen zweistelligen Millionenbetrag verschlungen, aber nach vielen Rückschlägen steht das Ergebnis: eine robuste, skalierbare Plattform zur Algenzucht, die technologisch zur Weltspitze gehört. Pond beherrscht die wirtschaftliche Kultivierung von Mikro-Algen im Industriemaßstab. Dazu verwendet das Unternehmen selbst entwickelte LEDs mit einer speziell auf die jeweilige Algenart abgestimmten Wellenlänge und führt beim Wachstumsprozess CO2 in einer Dosierung zu, die beim Hundertfachen des CO2-Gehalts der Luft liegt, also 5 bis 7 Prozent statt 0,04 Prozent. Pond besitzt darüber hinaus eine Reihe von Patenten rund um das CO2-Management beim Algenwachstum. Das macht es für Wettbewerber schwer, die Produktivität der Pond-Plattform zu toppen.

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Abbildung 1: Evolution des Algenanbaus beginnend bei offenen Teichen, über sonnengetriebene Röhren bis zu geschlossenen Photo-Bio-Reaktoren. Letztere sind 20 bis 50 Mal produktiver als offene Teiche und verbrauchen 400mal weniger Platz.

Wachstum ohne Sonne und Luft

Pond Technology setzt in seinen Photo-Bio-Reaktoren auf die vollständige digitale Kontrolle der Wachstumsbedingungen. Analoge Faktoren wie natürliches Sonnenlicht oder die atmosphärische Luft würden den Wachstumsprozess verlangsamen. Sie werden vollständig eliminiert und durch digital optimierte Inputs ersetzt. Pond überwacht in seinen dreidimensionalen Tanks das exponentielle Wachstum der Mikroalgen in Echtzeit. Künstliche Intelligenz steuert die optimale Lichtmenge und Lichtart sowie die genauen Mengen an wachstumsförderndem CO2 und Nährstoffen.

Die Produktivität der Mikro-Algen ist dadurch enorm: Die Pond-Technologie übertrifft den Ertrag des konventionellen Algenanbaus in offenen Teichen um das 20- bis 50-fache. Gleichzeitig schrumpft der Landverbrauch um den Faktor 400. Pond übertrifft aber auch alle Anlagen, die Sonne als Lichtquelle nutzen, da diese dem Wechsel von Tag und Nacht sowie dem Klima ausgesetzt sind. Hinzu kommt, dass sonnengetriebene Anlagen systembedingt zweidimensional sein müssen, weil die Eindringtiefe des Sonnenlichts begrenzt ist. Offene Teiche erlauben zudem keinerlei Nutzung von zusätzlichem CO2, weil das Gas sofort in die Atmosphäre entweichen würde.

„Small is beautiful“: Die innere Logik der Mikro-Algen basierten Bioökonomie

Die Biosynthese von Biokraftstoff mittels Mikro-Algen funktioniert zwar, aber kein Verfahren der Welt ist heute konkurrenzfähig. Die Lektion der vergangenen Jahre lautet, dass sich Commodities nicht für den Einstieg in eine neue Technologie eignen, vielmehr sind sie – wenn überhaupt – der Endpunkt. Der Schlüssel zum Erfolg liegt in Produkten mit kleinen Volumen, aber hohem Wert. Aus diesem Grund hat sich Pond sich vor zwei Jahren auf hochwertige Nutrazeutika (Astaxanthin) und natürliche Lebensmittelfarbe (Phycocyanin) aus Mikro-Algen spezialisiert.

Die Rechnung ist einfach: Während Biodiesel am Markt mit weniger als 1 Dollar pro Liter vergütet wird, bringt biologisch hergestelltes Astaxanthin immerhin 8.000 USD pro Kilo. Das Carotinoid Astaxanthin stammt aus Grünalgen, die das hochwirksame Antioxidant als Schutzreaktion bei Austrockung oder anderem Stress produzieren. Auch die Rotfärbung des Lachses und Krebstieren nach dem Kochen geht auf Astaxanthin zurück. Astaxanthin wird mittlerweile auch in der Humanmedizin hoch gehandelt, denn das Protein kommt in der Medizin als Lieferant für nicht-wasserlösliche Medikamente in Frage. Untersuchungen haben gezeigt, dass Astaxanthin eine bis zu 550fach höhere Wirkung als Vitamin E hat, sowie eine zehnmal höhere als Beta-Karotin.

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Abbildung 2: Wertpyramide einer auf Mikro-Algen basierten Bio-Ökonomie. Am Anfang müssen die Produkte mit kleinen Volumen, aber hohen Erträgen stehen. Erst dann kommen die Commodities.

Es geht aber noch höherwertiger und kleiner. Zuletzt hat Pond die Gründung des neuen Geschäftsbereichs POND BIOTECH als drittes Segment im Unternehmen bekannt gegeben (siehe Meldung vom 15.10.2020 https://cutt.ly/6ggiseW). Die Biosynthese von wertvollen medizinischen Wirkstoffen verspricht extrem hohe Margen, weil der Herstellungsprozess, der bisher im Maßstab von Petrischalen gehandhabt wurde, auf große Photo-Bio-Tanks übertragen werden kann. Pond nutzt dabei die Tatsache, dass sich Mikro-Algen gentechnisch programmieren lassen und dann im Prinzip wie lebende Kopiermaschinen funktionieren, beispielsweise für menschliche Antikörper (Proteine), aber auch für ganz spezifische CBD-Öle. Da braucht es keine 50.000 Liter Tanks (siehe unten), es reicht schon ein 1.000 Liter-Tank oder noch weniger, um Geld zu verdienen. Mit entsprechenden Erfolgen und Beispielen könnte Pond zukünftig vielleicht auch die Pharmaindustrie als Kunden gewinnen.

Treibhausgas CO2 wird zur wertvollen Ressource

Da die Technologie von Pond nicht an Sonne oder Meer gebunden ist, kann sie überall eingesetzt werden. Idealerweise wird sie mit Kraftwerken oder jeder anderen Quelle von Schornstein-Gasemissionen kombiniert, da ein wesentliches Merkmal die Nutzung von CO2 aus eben diesen Emissionen ist. Pond führt den Pflanzen CO2 zu und steigert die Produktivität der Photosynthese, indem Mikroalgen >100 Mal mehr CO2 ausgesetzt werden, als in der Luft enthalten ist. Pond verwandelt daher das Treibhausgas CO2 in eine wertvolle Ressource für den Anbau von Biomasse und bietet so eine Lösung für die Reduzierung (effektiv das Recycling) von CO2. Pond hat sich entscheidende Patente rund um die kontrollierte Nutzung von CO2 für das Wachstum von Mikroalgen gesichert, die seine Alleinstellung im Markt begründen können.

Die beste Ergänzung der Pond Technologie sind erneuerbare Energien, da Elektrizität einer der wichtigsten Inputs der Pond-Plattform ist. Für Pond könnte sich insbesondere für die nachhaltige Nutzung von elektrischen Überkapazitäten aus der Biogasindustrie anbieten, insbesondere dort, wo die Einspeisevergütung von grünem Strom abgelaufen ist. Je höher die Volllaststunden pro Jahr, desto besser. Mikro-Algen könnten eine ganz neue Kreislaufwirtschaft begründen, bei der Landwirte ihr Biogas nicht nur verstromen, sondern gleichzeitig wertvolle Mikro-Algen-Biomasse bspw. als proteinreiches Futtermittel gewinnen könnten. Wenn die Kosten stimmen lassen sich mit Mikro-Algen selbstverständlich auch Omega-3 Öle für die Humanernährung gewinnen oder Fischfutter für das Aqua Farming. Die Möglichkeiten sind äußerst vielfältig, aber vielleicht ist ja die Algenrevolution sogar Teil einer viel größeren Agrarrevolution.

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Abbildung 3: Aus zwei mach eins. Zwei Tonnen CO2 liefern Futter für eine Tonne Algen. Faktum am Rande: Jeder Deutsche verursacht im Jahr 9,6 Tonnen CO2 Emissionen.

Pond sucht Partner und Lizenznehmer

Pond hat inzwischen drei Geschäftsbereiche: POND NATURALS, POND TECH und seit neuestem auch POND BIOTECH. Mit POND NATURALS expandiert das Unternehmen in die Wachstumsmärkte für das Nahrungsergänzungsmittel Astaxanthin und den natürlichen blauen Lebensmittelfarbstoff Phycocyanin. Dieses Geschäft soll bei Pond künftig für eine gesunde finanzielle Basis sorgen. Parallel dazu sucht das Unternehmen über seinen Geschäftsbereich POND TECH Lizenzpartner, die seine Technologie in der Agrar-, Lebensmittel-, Kosmetik- und anderen Industrien sinnvoll nutzen wollen. Obendrein könnte POND BIOTECH für alle pharmazeutische Unternehmen interessant sein, die sich mit der industriellen Vermehrung von Antikörpern (Proteinen) beschäftigen.

Pond bietet möglichen Linzenzpartnern Test Reaktoren mit 10.000 Liter Volumen an. Diese können direkt an die jeweilige Abgasquelle angeschlossen werden und für den individuellen Nutzungszweck vor Ort optimiert werden. Verlaufen die Tests erfolgreich, können anschließend weitere Photo-Bio-Reaktoren einfach im Baukastenprinzip angehängt werden.

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Abbildung 4: Für Testkunden sofort lieferbar, der Pond Testreaktor für 10.000 Liter.

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Abbildung 5: Algenanbau nach dem Baukastenprinzip. 50.000 Liter Container werden zusammengesteckt. Im Modell ist eine Produktionsanlage mit 1,5 Mio. Litern abgebildet, die rund 3 Tonnen Biomasse am Tag liefern soll.

Die POND-Aktie

An der Börse wird Pond Technology (TSXV: POND; FRA: 4O0) aktuell noch überwiegend als gescheitertes Algen-Bio-Fuel Unternehmen wahrgenommen, besser gesagt ignoriert. Genau das sehen wir als Chance, denn der Markt hat die neueste Entwicklung hin zu Biopharmazeutika und Biosynthese noch in keiner Weise eingepreist. Deshalb ist Pond trotz der mehr als zehnjähriger Forschung und Entwicklung und einer Vielzahl von Patenten aktuell nur mit rund 10 Mio. CAD bewertet.

Abschreckend auf Investoren wirkt zudem, dass das kleine Unternehmen 2,9 Mio. Schulden in Form eines Wandeldarlehens mitschleppt. Die Zinsen für dieses Darlehen sind mit 12 Prozent horrend und der Fälligkeitstermin ist schon im Juni kommenden Jahres. Schön ist anders. Allerdings arbeitet Pond an einer Umschuldung mit längerer Laufzeit und besseren Konditionen. Seit März hat Pond mit dem Vertriebsspezialisten Grant Smith einen neuen CEO, der sich voll auf Cash-Flow und die Sanierung der Bilanz konzentriert. Der Gründer Steve Martin arbeitet aber weiter an vorderster Front an der Weiterentwicklung der Technologie mit, derzeit insbesondere an spannenden Biosynthese-Projekten.

Es ist wahrscheinlich, dass Pond vor Erreichen der Gewinnschwelle nochmals frisches Kapital von Investoren brauchen wird. Wir nehmen Pond auf die Watchliste und werden künftig die weitere Entwicklung aufmerksam verfolgen. Die Frage wird sein, auf welchem Niveau Pond sich finanzieren kann.

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Gemäß §34b WpHG und § 48f Abs. 5 BörseG (Österreich) möchten wir darauf hinweisen, dass die GOLDINVEST Consulting GmbH und/oder Partner, Auftraggeber oder Mitarbeiter der GOLDINVEST Consulting GmbH Aktien der Pond Technologies Holdings halten und somit ein Interessenskonflikt besteht. Die GOLDINVEST Consulting GmbH behält sich zudem vor, jederzeit Aktien des Unternehmens zu kaufen oder verkaufen. Darüber hinaus wird die GOLDINVEST Consulting GmbH von Pond Technologies Holdings für die Berichterstattung zum Unternehmen entgeltlich entlohnt. Dies ist ein weiterer, eindeutiger Interessenkonflikt.