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Algen statt Erdöl?

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GASTBEITRAG von THOMAS WENCKER

Ein Energieriese propagiert einen Erfolg bei der Erforschung von Mikroalgen zur Produktion von Biokraftstoffen. Der US-Erdölkonzern Exxon Mobil hat im Internet Werbung geschaltet um auf das eigene, grüne Engagement hinzuweisen. Man habe es mit gentechnischen Methoden geschafft, eine Algenspezies mit einem mittleren Fettanteil von 40 % zu züchten. Und nun?

Mikroalgen-News im Browser lassen hoffen

Wer auf seinem Endgerät schon mal nach Mikroalgen, Photobioreaktoren und Biokraftstoffen gesucht hatte, dürfte die Werbung inzwischen kennen. Grünes Leuchten aus Schüttelkolben, Y-Schläuchen und Open Ponds wechseln sich mit freundlichen Mitarbeitern ab. Man habe nach beinahe 10 Jahren Zusammenarbeit mit einem in der Gentechnik versierten US-Unternehmen endlich Erfolg gehabt. Dass der Weg nicht einfach gewesen sei, werden viele in der Branche erfahrene Leser der Nachricht bestätigen können.

Und nun veröffentlicht Exxon Mobil etwas, das auf der ganzen Welt mehr oder weniger erfolgreich versucht wird – sofern das genetische Modifizieren von Erbgut allgemein zugelassen ist. 40 % Lipidanteil in der geernteten Biotrockenmasse.

Alle Mikoalgen enthalten Fette bzw. Lipide. Einige wenige nutzen diese Stoffgruppen nur für Stoffwechselfunktionen und den Aufbau von Membranen. Viele Algenspezies legen u. a. auch kleine Lipidvorräte an und kommen so auf bis zu 20 % Lipidanteil an der gesamten Biotrockenmasse. Dieser Wert ist besonders interessant, wenn dafür keine Stressbedingungen wie starkes Licht oder Nährstoffengpässe notwendig sind – diese resultieren in diskontinuierlichen und damit technisch aufwändigeren Kulturverfahren. In einem Mangelverfahren wird so die Grünalge Botrycocoos braunii auf einen Lipidanteil von bis zu 80 % aufgepumpt. Dies erfolgt bei massebezogenem Nullwachstum. Wie schafft also der neue Stamm aus Texas die 40 % und was für Auswirkungen hat das auf den Prozess? Darüber gibt es keine weiterführende Information.

Lipidanteil nur ein Stück des Puzzles

Die Maximierung der Mikroalgen-Inhaltsstoffe, die zur Umwandlung in erdölähnliche Kraftstoffe nutzbar sind, ist Grundlage vieler geförderter Forschungsvorhaben. Ob Kerosin für den Flugverkehr oder Biodiesel für den Individualverkehr; mögliche Anwendung gibt es überall. Bei aller nachgewiesener technischer Machbarkeit muss die Produktion aber auch ganzheitlich stimmen. So verliert Exxon Mobil kein Wort darüber, wie viel Energie eingesetzt werden muss, um alle Lipide sortenrein zu extrahieren. Denn Algenzellen sind sehr wehrhaft und nicht so leicht auszupressen wie Rapssaat. Eine stabile Mutation vorausgesetzt fehlt bei zudem eine Angabe über den flächenbezogenen Biomasseertrag. Wie gut wächst die Alge? Und welche Zusammensetzung haben die extrahierten Lipide?

So viele Fragen, die hier noch nicht beantwortet werden. Die Zusammensetzung ist z. B. entscheidend für die Weiterverarbeitung. Entsteht reines Öl mit Kettenlängen von ca. 20 Kohlenstoffatomen und ohne Doppelbindungen? Dann ist die technisch relativ einfache Umwandlung in Biodiesel grundsätzlich möglich. Ähnlich sieht es beim Kerosin aus, sobald Kettenlängen von ca. 10 C-Atomen eingestellt werden können. Aber was ist mit den anderen Erdölprodukten wie Gasen, Wachsen u. v. m., die als Chemiegrundstoffe in fast allen Alltagsprodukten enthalten sind? Sie können bei aufwändigen Umwandlungsprozessen der Petrochmie ebenso aus Algen hergestellt werden. Bisher waren deren Mengen leider zu klein, um in den gigantischen Raffinerieanlagen eine relevante Rolle zu spielen.

Exxon Mobil als Pusher in der Algenforschung

Und nun kommt ein globaler Player mit entsprechender Expertise in der Erdölchemie dazu. Dennoch sieht es auf den Bildern und in den Filmchen so aus, wie in vielen anderen Start-ups der Szene. Eine Festlegung auf ein Kultursystem ist noch nicht erfolgt und man schaut sich erstmal bei kostengünstigen Systemen um. Was macht also den Unterschied? Große Energieversorger (RWE, EON etc.) haben ihre Aktivitäten quasi eingestellt, Verkehrsunternehmen (Lufthansa, Volkswagen etc.) haben auch etwas mehr gemacht, als nur die Absicht zu erklären. Aber keiner davon legt sich langfristig auf Algen als Alternative fest. Ist dies also das erste Großunternehmen mit entsprechender Strategie?

Der große Name Exxon-Mobils weckt hoffentlich andere potenzielle Anwender von Mikroalgen auf und verleiht der Szene zu mehr Ernsthaftigkeit. Exxon Mobil sollte mit gutem Beispiel vorangehen und die aktuelle Nachricht um die Informationen erweitern, die zu einer objektiven Beurteilung ihres Verfahrens nötig sind.

 

ÜBER DEN AUTOR

Thomas WenckerThomas Wencker ist Bioverfahrenstechnik-Ingenieur aus Flensburg und hat schon in der Algenbiotechnologie diplomiert. Nach mehrjährigen Tätigkeiten als Projektingenieur in der Bioenergie-Branche und der petrochemisch-verfahrenstechnischen Industrie kehrte er 2010 zu den Mikroalgen beim weltweit renommierten Algenpionier Prof. Pulz bei IGV Biotech zurück. Nachdem er dort und bei einem Partnerunternehmen in Berlin mehr als sechs Jahre als technischer Projektleiter in der Neuentwicklung von Photo-bioreaktoren tätig war, orientierte er sich zunächst in Richtung der pharmazeutischen Industrie um, behielt die Entwicklung der PBR-Technologie aber immer im Blick. Zurzeit ist Thomas Wencker als Referent für effiziente Energiesysteme z. B. in Form von Blockheizkraftwerken oder Brennstoffzellen im Einsatz.

Kontakt:Thomas Wencker

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