Umwelttechnik: Zeitenwende bei der Bioenergie

Umwelttechnik
Zeitenwende bei der Bioenergie

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Auswege aus diesem Tank-oder-Teller-Dilemma haben nun Forscher wie Wubbolts gefunden - sowohl bei den Chemiekonzernen als auch an Universitäten und Biotech-Startups. Die Ansätze sind breit gestreut: So lassen sich inzwischen auf bisher landwirtschaftlich unbrauchbaren Böden Pflanzen züchten, die Rohstoffe liefern. Bioabfälle lassen sich in Kunst- oder Treibstoffe verwandeln. Gentechnisch optimierte Hefen machen aus Stroh Benzin, Löwenzahn produziert Naturkautschuk. Und Krabbenschalen werden zu Kunststoff.

Bisher werden solche biologischen Abfälle vor allem zur Biogasherstellung genutzt oder zu Kohle gepresst und dann verheizt. "Viel zu schade" findet das Wubbolts.

Noch allerdings stecken die Techniken in den Kinderschuhen, die aus Stroh oder Holzresten Treibstoffe oder eine Art Rohöl machen, statt sie zu verfeuern. Immerhin existieren Pilotanlagen der sogenannten Biomasseverflüssigung mit einem physikalisch-chemischen Verfahren. So betreibt Choren Industries im sächsischen Freiberg eine großtechnische Versuchsanlage. Marktreif ist die Technik noch nicht.

Biotechnologen setzen daher auf eine ganz andere Methode - und die Hilfe von Enzymen und Mikroorganismen wie Hefen: Sie sollen Holz oder Stroh in ihre wertvollen Bestandteile zerlegen, die Zucker. Denn in ihrer Grundstruktur sind auch die holzigen Teile von Pflanzen - Zellulose und Hemizellulose - wie Speisestärke aus energetisch hochwertigen Zuckermolekülen aufgebaut. Sie machen zwei Drittel der Biomasse aus.

Bisher bleiben sie ungenutzt, denn die Forscher kamen an die Zucker aus Holz und Stroh nicht heran, weil ihre Enzyme die chemischen Bindungen dieser Moleküle nicht knacken können. Der Grund: Die Biotreibstoffanlagen der sogenannten ersten Generation arbeiten mit Hefen, die seit Jahrtausenden zum Brotbacken und Brauen von Bier eingesetzt werden. Deren Enzyme können nur Stärke und eine ganz bestimmte Zuckerform, die Glukose, verdauen. Zudem sind die Holz-Zucker mit dem unverdaulichen Lignin verklebt. "Bäume werden nicht ohne Grund Hunderte von Jahren alt", sagt Biotechnologe Wubbolts.

Im Werkzeugkasten der Natur suchten DSM-Forscher nach Organismen, die das richtige Set von Enzymen parat haben, um Holz- und Stroh-Zucker zu verwerten. Dabei kamen Holz verspeisende Termiten in die engere Wahl, doch fündig wurden sie bei einem Pilz. Der tut nichts anderes, als sich von Holz zu ernähren. Allerdings braucht das Jahre.

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  • Keine Lesermeinung, sondern eine Korrektur: biolog sitzt nicht in Landsberg am Lech (Oberbayern), sondern in Queis, einem zu Landsberg im Saalekreis (Sachsen-Anhalt) eingemeindeten Ort.

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