Ein Mittel gegen den Klimakiller Kohlendioxid: Forscher wollen das Treibhausgas in großem Stil in Algen speichern. Die Wasserpflanzen brauchen das Gas zum Wachsen. Mit der Biomasse könnte einmal Kraftstoff hergestellt werden - wenn es gelingt, die Kosten zu senken.
Algen filtern Kohlendioxid. Quelle: Archiv
LEIPZIG. Gegen den Klimakiller Kohlendioxid scheint ein Kraut gewachsen zu sein: Algen. Forscher wollen in den Wasserpflanzen nun in großem Stil CO2 speichern und gleichzeitig wertvolle Biomasse gewinnen. Für Martin Kerner, Geschäftsführer des Beratungsunternehmens SSC Strategic Science Consult in Hamburg, ist das längst keine Zukunftsvision mehr: „Das ist nur noch eine Frage der Technik.“
Weltweit arbeiten Wissenschaftler daran, Pflanzen nutzbar zu machen, um Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen. Algen sind für solche Projekte besonders interessant: „Was den Biomassezuwachs betrifft, übertreffen sie selbst die ertragreichsten landwirtschaftlich genutzten Pflanzen locker um den Faktor zehn“, sagt Kerner. Zum Wachsen brauchen sie Kohlendioxid, besonders gern aus Rauchgasen. Denn diese enthalten zusätzlich auch Schwefel- und Stickstoffverbindungen. Dadurch gedeihen Algen noch schneller – und werden so zum Mittel gegen den Klimawandel.
Doch es gibt ein grundlegendes Problem, das den Einsatz von Algenkulturen momentan noch auf wenige Marktnischen beschränkt. „Es ist derzeit nicht möglich, im großen Maßstab wirtschaftlich Algen zu produzieren“, sagt Kerner. „Die Erträge bewegen sich im Kilogrammbereich und die vorhandene Technik ist viel zu teuer.“ Die Frage laute: Wie lassen sich die Kosten reduzieren?
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Das Projekt „Technologien zur Erschließung der Ressource Mikroalgen“ (Term) soll nun eine Antwort darauf geben. Unter der Führung von SSC wollen Wissenschaftler Algen dort wachsen lassen, wo ohnehin Kohlendioxid entsteht: bei einem Kraftwerk. Term soll die Kohlendioxid-Reduzierung aus Abgasen erhöhen und die Produktion der Algenbiomasse um das Zwei- bis Dreifache steigern. Dazu entstehen derzeit auf dem Gelände des Energieversorgers Eon Hanse in Hamburg eine ein Hektar große Pilotanlage. Dort betreibt das Unternehmen einen unterirdischen Erdgasspeicher und ein kleines Gas-Blockheizkraftwerk. Eon stellt das Gelände, Abgase aus dem Kraftwerk und einen Teil der Mittel zur Verfügung. Beteiligt sind zudem die Hamburger Bürgerschaft sowie Wissenschaftler unter anderem aus Hamburg, Kiel und München. Die Gesamtkosten betragen 2,2 Mill. Euro.
Die Vorgehensweise der Forscher ist auf den ersten Blick ziemlich simpel: Sie werfen die Abgase des Kraftwerks den Algen einfach zum Fraß vor. Dazu leiten sie die Gase in sogenannte Flachbettreaktoren ein, in denen die Algen in einem geschlossenen Wasserkreislauf schwimmen. Die Reaktoren ähneln Solarmodulen und lassen sich auch auf gleiche Weise montieren. Projektleiter Kerner hat mit seinem Team bereits die vorhandene Technik geprüft und Schwachpunkte gefunden. Diese verursachen Kosten, ohne die Erträge in einem angemessenen Verhältnis zu steigern. „Wir werden das Wasser deshalb nicht mit Hilfe von Pumpen oder Rührvorrichtungen umwälzen, sondern durch die aufsteigenden Gasblasen in Bewegung halten“, hat Kerner schon eine Lösung gefunden. Er will auch auf Zuschlagstoffe weitgehend und den Einsatz von Zentrifugen oder Filteranlagen verzichten – zu teuer, sagt der Biologe.
Die Projektpartner versprechen sich viel von den Gas fressenden Pflanzen. Studien zeigen, dass ein Hektar Algenkultur pro Jahr bis zu 450 Tonnen CO2 aufnehmen und 150 Tonnen Biomasse erzeugen kann. Ein weiterer Vorteil: Anders als Landpflanzen bestehen Mikroalgen nicht aus Zellulose, sondern unter anderem aus Fetten und Proteinen. Das macht sie für eine ganz andere Verwertung interessant: „Aus einem Hektar Raps können wir 1 800 Liter Biodiesel gewinnen. Mit Algenkulturen sind Hektarerträge von 10 000 Litern und mehr möglich“, sagt Kerner. Damit nicht genug: Algen liefern auch Enzyme, Vitamine und Farbpigmente – das macht sie als Rohstoff für Biosprit eigentlich viel zu schade.
