Wissenschaftler aus Leipzig, Bremen und Karlsruhe hatten zunächst eine Methode entwickelt, die Fotosynthese bei Mikroalgen für eine effiziente Methanproduktion zu nutzen. Doch nun wollen sie sich darauf konzentrieren, statt des Energieträgers Methan ein Grundprodukt für die Chemieindustrie herzustellen.

Laborreaktor für die Glykolatproduktion am Leipziger Institut für Biologie. Archivfoto 2012: Stefan Schroeter


Die Produktion von Methan durch Mikroalgen wird von Biologen der Universität Leipzig und ihren wissenschaftlichen Partnern aus Bremen und Karlsruhe nicht mehr vorrangig erforscht. Die bisherigen Forschungsergebnisse hätten gezeigt, dass der Flächenbedarf für diese Technologie zu groß wäre, berichtete Christian Wilhelm, Leiter der Abteilung Pflanzenphysiologie am Institut für Biologie. Der Wert des produzierten Methans sei auf der anderen Seite zu gering, um eine wirtschaftliche Produktion zu ermöglichen. Das BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung habe daher empfohlen, diese Forschungen neu auszurichten.

Die Leipziger Biologen und ihre Partner aus Bremen und Karlsruhe hatten von 2011 bis 2014 in einem interdisziplinären Forschungsprojekt untersucht, wie die Fotosynthese bei Mikroalgen dazu genutzt werden kann, in einem Zweischicht-Biofilm-Reaktor auf sehr effiziente Weise Methan zu produzieren. In dem Reaktor lieferten die Mikroalgen zunächst das Zwischenprodukt Glykolat, eine niedermolekulare Kohlenstoff-Verbindung und Vorstufe des Zuckers. In einem zweiten Verfahrensschritt wurde das Glykolat von Bakterien zu Methan weiter verarbeitet. Methan ist ein Gas, das in seiner chemischen Zusammensetzung dem Energieträger Erdgas entspricht. Das Forschungsprojekt war vom BMBF mit 1,5 Millionen Euro gefördert worden.

Wie Wilhelm weiter sagte, will das BMBF die bisherigen Forschungsergebnisse nun vorrangig dazu nutzen, um eine neue Produktionsmethode für biogene Rohstoffe zu entwickeln. Als Ansatzpunkt dafür dient das Zwischenprodukt Glykolat. Nach einem neuen Verwertungskonzept, das die Biologen gemeinsam mit Wissenschaftlern des Leipziger Umweltforschungszentrums entwickelt haben, soll das Glykolat nun zu einem Kohlenstoff-haltigen biogenen Grundprodukt für die Chemieindustrie verarbeitet werden. Dieses Grundprodukt soll ähnliche Eigenschaften wie Getreide- oder Kartoffelstärke haben. Es könne zur Kunst- und Klebstoffproduktion eingesetzt werden und so Rohöl ersetzen, sagte der Biologe.

Die Produktion dieses Grundprodukts ist Wilhelm zufolge 50 Mal lukrativer als die bisher verfolgte Methanproduktion. Außerdem hält er die Flächenbilanz für deutlich günstiger, als wenn Stärke mit herkömmlichen Methoden gewonnen wird. Die Mikroalgen-Methode benötige vergleichsweise nur ein Zehntel der Fläche, die für den Anbau von Kartoffeln nötig wäre. Auf Stickstoffdünger und das beschränkt verfügbare Phosphat könne verzichtet werden.


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