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Der grüne Treibstoff von Morgen soll aus gentechnisch veränderten Grünalgen und Blaualgen kommen. Jüngst haben es Biotechniker geschafft spezielle Algen zu züchten, die in der Lage sind Rohöl, Diesel und Ethanol zu produzieren. Dazu ist lediglich CO2, Sonnenlicht und Meerwasser notwendig.
Sie könnten bald das Energieproblem der Erde lösen. Die Gentechnik macht es möglich gekoppelt mit Zucht und Auslese. So entstehen wahre kleine Superpflanzen. Viele einflussreiche Geldgeber hat das Unternehmen bereits gewinnen können, wie den Gründer von Microsoft Bill Gates oder die Rockefellers. Und es gibt erste Erfolge, denn schon jetzt tanken erste Schiffe, Autos und sogar Flugzeuge den neuen Bio-Sprit aus den Algen. Auch die Hersteller, der Chefforscher der US-amerikanischen Firma Joule Unlimited Dan Roberts erklärt: „Wir mussten die Organismen erst dazu überreden, das zu tun, was wir wollen.“. Dabei sind die kleinen lebenden Minitankstellen so winzig wie Bakterien, so dunkelgrün wie eine satte Wiese und so lichtdurchlässig wie ein Fenster. Später werden sie Treibstoff ausscheiden.
Der vorläufige Lebensraum der Tankstellen sind Reagenzgläser in einem unscheinbaren Bau der zu der einer der renommiertesten Universitäten des Landes zählt, Cambridge in Massachusetts. So karg auch die Umgebung des Labors, so wertvoll sind die hier gewonnenen Erkenntnisse, denn sie könnten bald das Energieproblem der Erde lösen. Die Gentechnik macht es möglich gekoppelt mit Zucht und Auslese. So entstehen wahre kleine Superpflanzen. Viele einflussreiche Geldgeber hat das Unternehmen bereits gewinnen können, wie den Gründer von Microsoft Bill Gates oder die Rockefellers. Und es gibt erste Erfolge, denn schon jetzt tanken erste Schiffe, Autos und sogar Flugzeuge den neuen Bio-Sprit aus den Algen. Auch die Hersteller, der Chefforscher der US-amerikanischen Firma Joule Unlimited Dan Roberts erklärt: „Wir mussten die Organismen erst dazu überreden, das zu tun, was wir wollen.“. Dabei sind die kleinen lebenden Minitankstellen so winzig wie Bakterien, so dunkelgrün wie eine satte Wiese und so lichtdurchlässig wie ein Fenster. Später werden sie Treibstoff ausscheiden.
Die Gewinnung von Rohöl ist angelaufen, welches zum Beispiel vom kalifornischen Unternehmen Sapphire Energy vertrieben wird. Mitarbeiter Jason Pyle ist begeistert: „Die industrielle Produktion aus Algen ist die nächstliegende Möglichkeit, künftig das Erdöl zu ersetzen.“
Das sieht auch die Ölindustrie so. Das Unternehmen Exxon Mobil investiert deshalb 600 Millionen Dollar in das Unternehmen Synthetic Genomics, welches sich mit der Entwicklung von Bio-Öl beschäftigt. Der Anreiz bei all den millionenschweren Investitionen ist aber nicht nur der, endlich einen klimafreundlichen Kraftstoff zu schaffen, sondern vor allem ordentlich Geld zu verdienen. Der erste der die Entwicklung zur Marktreife bringt, wird Milliarden daran verdienen und kann Biosprit zu konkurrenzfähig ausgearbeiteten Preisen vertreiben. Ganz nebenbei ist diese Entwicklung sicherlich einen Eintrag in die Geschichtsbücher wert.
Die Nachteile des Bio-Sprits
Als das Geschäft mit dem Biosprit vor Jahrzehnten begann, waren es vor allem Farmer die damit ihre Landmaschinen befüllten. Diese Zeiten sind längst vorbei, jetzt fahren hunderttausende von Autos in den USA mit Ethanol, was aus Getreide gewonnen wird. Das Verfahren ist einfach. Aus Mais oder auch Roggen gemeinsam mit Hefe entsteht bei der Gärung Maische, die Grundlage des Bio-Sprits. Was so biologisch wertvoll klingt, hat aber einen schlechten Ruf. Die Herstellung verschwendet viele wichtige Rohstoffe. Ein kompletter Acker Mais liefert gerade einmal 4000 Liter des wertvollen Ethanols und das auch nur, wenn dem 8000 Liter Wasser hinzu geführt werden. Dazu kommt, dass dieses ganze Ackerland nicht mehr zum Anbau zu Nahrungsmitteln genutzt werden kann. Das hat zur Folge, dass schon jetzt mehr Mais für den Sprit als für die Ernährung angebaut wird. Und die Preise für Nahrungsmittel steigen.
Aus diesem Grund ist sich der Großteil der Ökologen einig, dass diese Form der Kraftstoffgewinnung ein Irrweg ist. Algen seien da die bessere Alternative, denn die brauchen kein wertvolles Ackerland und auch kein Süßwasser, um zu gedeihen und sind daher viel effizienter. Bei der Photosynthese der Algen entsteht eine so große Menge CO2, wie später bei der Verbrennung im Motor wieder freigesetzt wird, somit verhalten sich Algen absolut Neutral dem Klima gegenüber.
Kommt jetzt der Kommerz?
Würde ein Hektar in der Wüste mit Algenbecken zugestellt, dann würde man damit rund acht Mal so viel Biomasse gewinnen, wie zuvor der Bauer mit seinem Maifeld. Eine beeindruckende Leistung. Der Bau solcher Algenbecken ist jetzt auch der Plan des Unternehmens Sapphire Energy. Nur so kann es nach Aussagen von Pyle gelingen, riesige Mengen Algen zu produzieren und den Sprit dann zu wettbewerbsfähigen Preisen anzubieten. Angedacht ist ein Preis von 70 bis 100 US-Dollar für das Barrel Rohöl. Dieser Preis liegt klar unter dem von Erdöl. Doch Algen sind und bleiben lebende Organismen, die müssen nicht ertragreicher werden, sondern auch resistent vor Krankheiten und wirklich Erntefähigkeit zu besitzen und das in großen Mengen und langfristig betrachtet. Daran arbeitet man bei Sapphire Energy mit Hochdruck, zunächst in einer kleinen Anlage in New Mexico.
Gemeinsam mit CO2-Produzent Linde und Agrarriese Monsanto soll bald ein Algenfeld von 120 Hektar Größe entstehen. Doch dies kann nur der Anfang sein. Noch reichern die Algen das Öl lediglich im Inneren an, richtig effektiv wird die Gewinnung aber erst, nach der Ernte und dem Auspressen. Dieser Prozess ist allerdings aufwendig und teuer.
Deshalb gibt es längst andere Forschungsansätze von Algenzüchtungen, die nicht mehr geerntet werden müssen. Sie schwitzen gewissermaßen und erzeugen dabei den Treibstoff. Da es in der Natur keine solchen Algen gibt erklärt der Biologe Venter lapidar: „Deshalb müssen wir es eben bauen.“ Erste Erfolge sind schon da und zwar in den Laboren des Unternehmens Joule. In Brutschränken mithilfe von Nährmedizin gedeihen hier Abertausende kleiner Mikroorganismen die als Grundlage dienen, um Erbgut zu filtern und daraus die neuen Superalgen zu gewinnen.
Die kleinen Organismen heißen Cyanobakterien und die stecken bis zum Hals in Glaskolben. Hier laufen Tests bei denen Tag und Nacht simuliert wird, außerdem auch unterschiedliche Umweltbedingungen. So können die kleinen Algen zeigen, wie sie dem standhalten und was ihnen gefällt. Solch eine Testanlage steht zum Beispiel in Texas.
Reiner Kraftstoff ohne Benzol und Schwefel
Das ist das Ergebnis des Bastelns und Manipulierens der Algen, wenngleich der Aufwand enorm ist. „Sie müssen die Zelle davon überzeugen, das Wachstum ein- und stattdessen das gewünschte Produkt herzustellen, erklärt Robertson das Entwicklungsprinzip. Ergebnis: Blaualgenstämme, die durch die eigene Membran Alkane an die Luft abgeben. Das ist energiereicher Kohlenwasserstoff, wie es ihn eben auch im Diesel Kraftstoff gibt. Während es beim Getreide eher durchmischter Kraftstoff ist, ist hier wirklich die reine Form verfügbar, der weder Benzol, noch Schwefel enthält. Laut Robertson lässt sich so der Kraftstoff direkt in das Auto tanken.
Anhand dieser Technik sollen künftig 140.000 Liter des Biosprits gewonnen werden und das pro Hektar Landfläche. Die Labore werden zu Hightech-Bioreaktoren. Die Algen sollen den Biomais ablösen und so das Energieproblem lösen. Die erste Anlage gehört Joule, hat 500 Hektar und steht in New Mexikos Wüste.
Die Frage ist, ob das System der Algen unter freiem Himmel auch so gute Erfolge erzielen wird, wie unter kontrollierten Laborbedingungen. Es gibt Berechnungen, demzufolge die neuen Anlagen mehr Energie und Dünger verbrauchen dürften, als der Mais- und Roggenanbau. Außerdem reicht den Algen das Kohlendioxid in der Luft nicht aus, sie brauchen mehr CO2. Dieses müsste in Kohlekraftwerken gewonnen werden und zu den Algenfarmen transportiert werden. Genaue Pläne dazu gibt es bislang noch nicht.
Das Fahren mit Algensprit kann dauern
Sollten Algen wirklich den kompletten Bedarf an Treibstoff für Europa decken, dann müsste eine Fläche so groß wie Portugal mit den Algenbecken zugestellt werden. Zu diesem Ergebnis kommen niederländische Forscher und veröffentlichen dieses Ergebnis in der Fachzeitschrift „Science“. Wer die Produktion verdoppeln oder verdreifachen will, der muss in die Mikroalgen-Technologie springen, geben die Forscher zu bedenken. Das wollen Robertson und Pyle tun. Die beiden Entwickler lassen sich durch diese Bedenken nicht entmutigen. „Unfruchtbares Land mit hoher Sonneneinstrahlung gibt es zweifellos genug auf der Erde, so Robertson. Außerdem ließe sich der Sprit aus den Algen mühelos in die Raffinerien und Pipelines einspeisen und so bedürfe es für Flugzeuge und Auto keinerlei Änderungen.
Doch alle die Pläne sind langfristig gedacht und noch ist die Entwicklung nicht so weit. Aktuell gilt der Kampf den Shrimps, denn die lieben die Algen und sind der größte Feind der Entwickler. Also noch viele kleine und große Steine, die aus dem Weg zu räumen sind auf dem Weg nach Biomasse für den Treibstoff der Zukunft.
