Steigende Bevölkerung sowie technologischer und industrieller Fortschritt führen zu einem stark erhöhten Energiebedarf, der auf Grund der globalen Klimaveränderung durch zuverlässige und nachhaltige Erzeugung gedeckt werden muss. In Ländern mit ausgeprägtem Landwirtschaftssektor, wie zum Beispiel Deutschland, wurden dafür eine Vielzahl Biogasanlagen errichtet, die allerdings Probleme wie ein mangelndes Wärmenutzungskonzept, Kohlenstoffdioxidentstehung und die Akkumulation von Oberflächenwasser (OW) mit sich bringen. Oberflächenwässer entstehen, wenn Regen Nährstoffe von gelagerten Nutzpflanzen sowie beim Transport herabgefallenen Pflanzenresten, Düngemitteln, Gülle oder Mist auf versiegelten Flächen auswäscht. Um der starken Anreicherung mit Nährstoffen und organischen Materialien entgegenzuwirken, wurde 2016 eine hoch technologisierte Aufbereitungsanlage entwickelt, die sich bis jetzt wegen zu hohen Anschaffungskosten und mangelnder Kompetenzen für Anlagentechnik in landwirtschaftlichen Betrieben nicht durchsetzen konnte. Wegen unwirtschaftlicher Alternativen wird das OW auf landwirtschaftlichen Flächen verregnet und damit zu einem Problem für die Umwelt. Der niedrige pH-Wert von OW führt zur Versauerung des Bodens weshalb die Humusbildung eingeschränkt wird. Dadurch kommt es zu Nährstoffarmut des Bodens und verringerter Pufferkapazität, wodurch Metalle wie Aluminium häufiger im Wasser gelöst werden und ihre toxische Wirkung auf die Pflanzen entfalten. Die im OW enthaltenen Nährstoffe können von dem geschädigten Boden nicht gehalten werden und geraten durch Auswaschen in Wasserkörper. Insbesondere die im OW hochkonzentrierten Phosphorverbindungen, die in Gewässern natürlicherweise wachstumsminimierend sind, führen zu einer Eutrophierung, die das Erreichen eines guten ökologischen Zustands nach Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRR) unmöglich macht. Die bisher übliche, unbehandelte Lagerung von OW in offenen Folienbecken setzt durch bakterielle Abbauprozesse Gase wie Methan und CO2 frei, die den Treibhauseffekt vorantreiben. Der Einsatz von Mikroalgen (MA) könnte hier eine kostengünstige und nachhaltige Methode zur Aufreinigung des OW darstellen, da vorhandene Nährstoffe in Biomasse umgewandelt werden während CO2 verbraucht wird. Es konnte bereits gezeigt werden, dass dieser Prozess auch in stark nährstoffbelastetem Abwasser stattfindet. Aufgrund festgestellter Anpassungen von MA an ihr Habitat, ist es besonders sinnvoll, diese direkt aus dem OW zu isolieren. Im geplanten Projekt sollen daher MA mittels Fluorescence Activated Cell Sorting, welches sich durch präzise Sortierung einzelner Partikel aus heterogenen Umweltproben in den letzten Jahren hervorgetan hat, und der klassischen Ausstrichmethode isoliert werden. Eine Analyse bezüglich Wachstum, Nährstoffaufnahme und Flockung der MA soll darüber entscheiden, wie aus diesen im Projekt Mischkulturen etabliert werden. Derartige Mischkulturen können durch Interaktionen der MA untereinander und mit Bakterien oder Pilzen eine Flockung erfahren, welche das Problem der Trennung von MA und gereinigtem Wasser am Ende des Prozesses durch Sedimentation umgeht. Dafürsind extrazelluläre polymere Substanzen (EPS), über die noch wenig bekannt ist, von entscheidender Bedeutung, weil sie eines der größten Probleme in der biotechnologischen Verwendung von MA lösen können. In dieser Arbeit werden daher die EPS auf ihre Inhaltsstoffe untersucht und mit konfokaler Laserscan-Mikroskopie sichtbar gemacht. Die Erkenntnisse der Laboruntersuchungen werden in einem Pilotprojekt auf der Biogasanlage der Firma Biogas Linnau GmbH & Co. KG mit dem Ziel umgesetzt eine OW-Reinigung mit MA zu etablieren. Es wird erwartet, dass auf Grund der einfachen Handhabung ein kostengünstiges Verfahren entwickelt wird, welches das Problem der Umweltbelastung durch OW nachhaltig und flächendeckend minimieren kann.