"Angetrieben mit
Algen-Wasserstoff’ - so wird es vielleicht in Zukunft einmal auf Autos zu lesen
sein. Aber nur sofern es gelingen sollte, die Wasserstoffausbeute aus Algen
wesentlich zu erhöhen. Im Rahmen von Seminarveranstaltungen informiert das
Unternehmen Energiestrategen GmbH mit Sitz in Berlin über die Forschung,
Entwicklung und Marktfähigkeit von der Züchtung von Algen in
Reinalgenzuchtanlagen in industrieller Modulbauweise. Interessierte aus
Forschung, Wirtschaft, der Landwirtschaft und Experten diskutierten über
weitere Fortschritte und die wirtschaftliche Umsetzung. Gartenbauingenieur
Rudolf Cordes, auch bekannt als der „Herr der Algen“, stand für die
Beantwortung der Zusammenhänge zur Verfügung und berichtete über die
Erfahrungen aus der Praxis und dem Konzept mit Umsetzung „Algenfarm“.
Wolfgang Seliger,
Geschäftsführer der Energiestrategen GmbH fasst die Erkenntnisse wie folgt
zusammen:
- Algen gelten als vielversprechender Rohstoff der Zukunft mit vielen Vorteilen:
- Algen binden Kohlenstoffdioxid aus der Luft und auch direkt aus industriellen Prozessen wie zum Beispiel: Rauchgase von Kraftwerken.
- Weiterhin produzieren Algen eine Vielzahl an wertvollen Inhaltsstoffen und sind dabei nicht an landwirtschaftlichen Flächen gebunden
- Als phototophe Organismen können Algen die Lichtenergie direkt über ihren Stoffwechsel nutzen.
- Die Vermehrung erfolgt rasch in so genannten Schlauch-Inkubatoren und wandeln Sonnenlicht in chemische Energie um.
- Die hohen Anteile an fetten Ölen (Lipiden), die einige Algenspezies enthalten, ermöglichen weitere Einsatzmöglichkeiten: Ölgewinnung aus Algen und die Umwandlung in Biokerosin
Produktion von
Wasserstoff durch Algen
Verschiedene Grünalgen
produzieren unter anaeroben Bedingungen Wasserstoff. Dies geschieht mit Hilfe
des Enzyms Hydrogenase und Energie aus der Photosynthese. Die Algen müssen
dafür jedoch quasi gezwungen werden, ihren Stoffwechsel umzustellen. Dies
gelingt zum Beispiel, wenn man den Algen Schwefel vorenthält. Ohne Schwefel
kommt die Photosynthese zum Erliegen und es wird kein Sauerstoff mehr
produziert, anaerobe Bedingungen entstehen. Die Alge schaltet auf Sparmodus und
beginnt, energiereiche Reservestoffe zu verbrennen. Als Nebenprodukt fällt
dabei Wasserstoff an. Der wesentliche Schritt bei der biochemischen
Wasserstofffreisetzung ist die Übertragung von Elektronen auf Protonen durch
das Enzym Hydrogenase: 2 H+ + 2 e- -> H2. Diese Reaktion läuft allerdings
nur unter anaeroben Bedingungen ab, da Sauerstoff das Enzym blockiert.
Diese Phase der
Wasserstoffproduktion ist zeitlich begrenzt. Nach etwa vier Tagen sind alle
Reservestoffe verbraucht und die Alge muss sich wieder zwei bis drei Tage mit
normaler Photosyntheseaktivität regenerieren, in der anaeroben Phase
produzieren die Algen etwa drei Milliliter Wasserstoff pro Liter Algenkultur.
Wissenschaftler sind der Meinung, die Ausbeute sei noch um das zehnfache zu erhöhen.
Dazu nehmen sie vor allem die Hydrogenase genauer unter die Lupe. Sie hoffen,
das Enzym durch gentechnische Manipulation unempfindlicher gegenüber Sauerstoff
zu machen.
Forschern der Universität
Bonn gelang es vor kurzem, das Gen mit dem Bauplan für die Hydrogenase zu
isolieren. Sie veränderten das Genom so, dass die Algen doppelt so viel
Wasserstoff produzierten wie nicht manipulierte Artverwandte. Sie schalteten
dem Hydrogenase- Gen eine Sequenz vor, die dafür sorgt, dass die Konzentration
des Enzyms in der Zelle höher ist und somit auch mehr Wasserstoff produziert
werden kann.
Die Nachfrage nach den Algen
steigt weltweit immer stetiger an. Zum Teil wird die in künstlichen
angelegten großflächigen Algenteichen gefördert. Neue Entwicklungen ermöglichen
die technisch stabile und hocheffiziente Industrieproduktion von Algen in
Deutschland. In Niedersachsen in Bassum und Essen Kreis Cloppenburg entstehen
Reinalgenzuchtanlagen in industrieller Modulbauweise. Algen haben also durchaus
das Potenzial, eines Tages ihren Teil zum Energiemix beizutragen. Auch wenn es
sicher utopisch ist, den gesamten Wasserstoffbedarf aus Algen zu produzieren.
Für eine wirtschaftliche Nutzung sind bislang die Kosten für die Anlagen zu
hoch und die Wasserstoffausbeute zu niedrig. Spannend bleibt wie Forschung und
Entwicklung weitere Fortschritte zur Verwirklichung der Marktfähigkeit in neue
Produkte aus der Alge entsteht.
V.i.S.d.P.:
Wolfgang
Seliger
Geschäftsführer
/ Managing Director
Der
Verfasser ist für den Inhalt verantwortlich
Kontakt:
Energiestrategen
GmbH
Budapester
Straße 39
10787
Berlin
Tel:
030-26 39 53 73
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