Biokerosin Algen für den Flugzeugtank
Das Algentechnikum der TU München, ein Supergewächshaus für Algen.
Ottobrunn Wenn Thomas Brück das Licht voll aufdreht, bekommen seine Algen einen Schock. Das will der Professor für Industrielle Biokatalyse an der Technischen Universität München tunlichst vermeiden und reguliert daher eine Hightech-LED-Anlage immer haargenau. Grün plätschert im Labor das Wasser durch stufenartig aufgebaute Kunststoffbecken und wird am Ende wieder hochgepumpt. Der Kreislauf beginnt von vorn.
Drei bis vier Wochen gedeihen die Algen. Dann soll aus ihnen der Grundstoff für Biokerosin entstehen. „Algen wachsen zehnmal schneller als Landpflanzen, produzieren mehr Fette als etwa Raps, brauchen kein Süßwasser und verwerten auch noch Kohlendioxid“, zählt Brück die Vorteile auf. Doch bislang taugen Algen als Treibstoff für Flugzeuge noch nicht, da sie nicht in großer Menge zu rentablen Konditionen produziert werden können.
Der französische Öl-Konzern Total und das US-Biotech-Unternehmen Amyris haben in Zusammenarbeit einen alternativen Flugzeugkraftstoff entwickelt, den Amyris in einer Fabrik in Brasilien herstellt. Dabei handelt es sich nicht um gewöhnlichen Biosprit: Amyris hat Mikroorganismen gezüchtet, die Farnesan aus Zucker herstellen.
(Foto: Total)
Im Jahr 2012 startete der erste Testflug mit dem alternativen Kraftstoff. Ein Jahr später stieg bei Luftfahrtmesse in Frankreich ein Airbus A321 mit ihm betrieben in die Höhe. Im Jahr 2014 startete Etihad die Boeing 777 im Bild mit einer Mischung des Treibstoffs. Kurz darauf erfolgte die Freigabe für das Produkt.
(Foto: Total)
Die meisten Biofuels haben einen entscheidenden Nachteil: Sie stehen in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Boeings Ansatz hat den Vorteil, dass keine Ackerflächen für die Treibstoffproduktion herhalten müssen. Seine Ingenieure wollen aus Wüstenpflanzen Sprit herstellen, die mit Salzwasser bewässert werden können.
Die sogenannten Halophyten oder Salzpflanzen sind Grundlage für den Biosprit, den Boeing mit dem Sustainable Bioenergy Research Consortium (SBRC) entwickelt hat. Zu dem Konsortium gehören zudem Etihad Airways, Triebwerkehersteller Safran, Honeywell UOP, Masdar Institute und als jüngstes Mitglied GE.
(Foto: Boeing)
Wüste hat Australien reichlich zu bieten. Doch dort verfolgen Forscher des Instituts für Bioingenieurwesen und Nanotechnologie (AIBN) einen anderen Weg auf der Suche nach dem Wundertreibstoff: Sie wollen zukünftig Zitronen nicht nur den Drinks der Passagiere, sondern auch in den Tanks der Flugzeuge sehen.
Die Chemiker des AIBN arbeiten an einem sauberen und erneuerbaren Flugzeugkraftstoff auf Basis der Chemikalie Limonen, die in Zitrusfrüchten enthalten ist. „Es mag unwahrscheinlich klingen, doch eines Tages könnten Zitronen eine erneuerbare und saubere Quelle für Flugzeugtreibstoff sein“, sagt Projektleiterin Claudia Vickers auf der Homepage des Instituts. Bis zur Marktreife bedarf es aber noch einiger Perfektion.
In einem Glasgewächshaus des Instituts für Bio- und Geowissenschaften am Forschungszentrum in Jülich arbeiten Forscher in dem Projekt „Aufwind“ an einer Alternative zu Kerosin, die aus Algenöl gewonnen wird. Dominik Behrendt (Bild) ist Leiter des Projekts in Nordrhein-Westfalen, wo die Forschungseinrichtung „Algen Science Center“ für das Projekt in Betrieb genommen wurde.
Mehrere Forschungsprojekte gibt es auf der ganzen Welt, unter anderem im nordrhein-westfälischen Jülich. Brück und sein Team wollen herausfinden, welche Algen wo am besten wachsen – und simulieren dafür Klimazonen von der Halbwüste bis zu den Subtropen in zwei Gewächshäusern in Ottobrunn bei München.
Das Algentechnikum ist eine Art Supergewächshaus. In den Glasscheiben ist eine Folie, so dass UV-Strahlen durchkommen. Mit der LED-Anlage ergänzen die Wissenschaftler das natürliche Sonnenlicht um die fehlende Intensität, damit die Strahlung einem typischen Tagesverlauf etwa im südspanischen Almería entspricht. Die Luftfeuchtigkeit wird entsprechend angepasst. Dann gluckert das blassgrüne Wasser durch die Apparatur, bis sich die Algen zu einer sattgrünen Masse vermehrt haben.
Die technischen Voraussetzungen sind da
Die Kosten von mehr als zehn Millionen Euro teilen sich die Airbus Group und das bayerische Wissenschaftsministerium. Vom Jahr 2020 soll der weltweite Luftverkehr nach Angaben der Biokraftstoff-Initiative der Deutschen Luftfahrt (Aireg) CO2-neutral wachsen – auch durch den Einsatz regenerativer Treibstoffe. Diese sollen 2025 in Deutschland zu zehn Prozent beigemischt werden.
Manfred Aigner, Vorstandsmitglied und Leiter des Instituts für Verbrennungstechnik am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, ist von dem Ansatz im Prinzip überzegt: „Die technischen Voraussetzungen zum Einsatz von Biosprit sind da.“ Einige Airlines haben ihn schon getestet.
„Der Linienverkehr scheitert aber an den Kosten“, so Aigner. Mit dem Fall des Erdölpreises sei herkömmliches Kerosin im Vergleich zum Biokerosin noch billiger geworden. Den Anteil zu steigern werde nur unter Zwang oder mit Unterstützung klappen. Bei Algen komme hinzu, dass es technische Probleme etwa bei der Ernte zu lösen gelte. Noch sei der Energieaufwand hoch, die Ausbeute gering.
