Algensprit: Treibstoff aus dem Meer

Trotz steigender Benzinpreise; trotz aller Abgasproblematik, trotz aller Bemühungen die erneuerbaren Energien nutzbar zu machen: Unsere Autos tanken immer noch hauptsächlich fossile Treibstoffe. Solarbetriebene Autos haben sich noch nicht durchgesetzt. Elektroautos sind nur so nachhaltig und umweltfreundlich wie die Kraftwerke, aus denen sie ihren Strom beziehen und zumindest in Deutschland sind das meistens Kohle- oder Atomkraftwerke. Es ist natürlich möglich, den Sprit für die Autos nicht aus Erdöl zu erzeugen, sondern Biokraftstoffe zu verwenden. Aus Raps, Rohrzucker oder Holz lässt sich Treibstoff für Fahrzeuge herstellen. Das funktioniert, ist aber nicht unproblematisch. Es handelt sich zwar um nachwachsende Rohstoffe; allerdings braucht man dafür auch entsprechend große Anbauflächen. Diese Flächen stehen nicht unbegrenzt zur Verfügung und der Anbau von Zuckerrohr & Co beansprucht Platz, der genauso gut für den Anbau von Nahrungsmitteln genutzt werden könnte.

Heute tanken wir Rapsöl... (Bild: Daniel Schwen, CC-BY-SA 2.5)

Pflanzen wachsen allerdings nicht nur an Land, sondern auch im Meer. Das ist voll mit Algen. Die sind genau genommen keine Pflanzen, sondern eine inhomogene Gruppe von Lebewesen. Es gibt pflanzliche Algen (Grünalgen), Bakterien (Blaualgen) oder einzellige Protisten. Algen können mikroskopisch klein sein oder großen Pflanzen ähneln. Dann spricht man von Seetang und dazu gehört auch der Kombu, eine Braunalge. Diese Alge kennen die meisten wohl aus der japanischen Küche, in der Kombu als Suppeneinlage verwendet wird. Wissenschaftler aus den USA haben nun herausgefunden, wie man diese Algen zur Treibstoffproduktion verwenden kann.

Versuche, aus Algen Sprit zu gewinnen, gab es auch früher schon. Bis jetzt hat sich der Prozess aber als zu ineffektiv erwiesen. Dabei wäre Seetang ideal geeignet, um daraus Treibstoff zu produzieren. Man benötigt keine zusätzlichen Anbauflächen; Meer gibt es auf der Erde genug. Schon jetzt werden Braunalgen in großem Stil geerntet. Nicht nur als Zutat für die asiatische Küche, sondern auch wegen der Alginsäure die von den Braunalgen gebildet wird. Die Salze der Alginsäure – den Alginaten – werden zum Beispiel als Emulgator oder Verdickungsmittel in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. In der Medizin wird es als Wundauflage oder bei der Erstellung von Zahnabdrücken verwendet. Das Alginat kann aber auch in Ethanol umgewandelt werden und damit kann man Autos betanken.

... morgen vielleicht schon Braunalgen (Bild: Jun Ohwada, CC-BY 2.0)

Im Gegensatz zu den Pflanzen an Land enthalten die Braunalgen kein Lignin. Das ist das Molekül, das bei Zeitungspapier für den Retrolook sorgt, wenn das weiße Papier sich langsam bräunlich verfärbt und auch die Verholzung von Zellen bewirkt. Für Bäume ist es wichtig, hart und holzig sein um hoch wachsen zu können. Für die Ethanolproduktion ist das aber eher unpraktisch; Braunalgen ohne Lignin lassen sich da viel leichter bearbeiten. Man kann sie einfach zerquetschen, um die Alginate heraus zu bekommen. Alginat aber ist noch kein Ethanol. Es muss erst umgewandelt werden. Das Zauberwort heißt hier: Gentechnik! Adam Wargacki vom Bio Architecture Lab in Berkeley, Kalifornien und seine Kollegen haben es geschafft, eine Gensequenz des Bakteriums Vibrio splendidus in das Magenbakterium Escherichia coli einzubauen. (“An Engineered Microbial Platform for Direct Biofuel Production from Brown Macroalgae”). So wird ein Enzym produziert, das Alginat in Ethanol umwandelt. Die Forscher schätzen, dass mit diesem Prozess 19000 Liter Ethanol pro Hektar pro Jahr produziert werden könnten. Das ist doppelt so viel bei der Ethanolproduktion durch Zuckerrohr und fünfmal so viel wie bei der Ethanolproduktion durch Getreide.

Momentan wird von den Bio Architecture Labs gerade an großen Testanlagen daran gearbeitet, die Technologie zur Marktreife zu bringen. Und wem es zu lange dauert, bis das Auto mit Algensprit fährt, kann in der Zwischenzeit selbst ein paar Algen “tanken”. Forscher aus Kiel haben vor einigen Jahren einen Algenwein erfunden…