Algen werden in letzter Zeit h\u00e4ufig als alternative Energielieferanten diskutiert, aus denen zum Beispiel Biodiesel und auch Wasserstoff gewonnen werden kann. Wissenschaftler wollen Algen nun so ver\u00e4ndern, dass sie mehr Wasserstoff produzieren. Dann k\u00f6nnten die Algen umweltfreundliche, wirtschaftliche Energielieferanten werden.<\/b><\/p>\n
Zu dem Projekt “Biowasserstoffproduktion in Mikroalgen” haben sich vier Forschergruppen zusammengeschlossen: Neben den m\u00fcnsterschen Forschern um Prof. Dr. Michael Hippler vom Institut f\u00fcr Biochemie und Biotechnologie der Pflanzen sind Forscher vom Max-Planck-Institut f\u00fcr Molekulare Pflanzenphysiologie in Golm (Potsdam), der Universit\u00e4t Karlsruhe (TH) sowie – als Koordinatoren – der Universit\u00e4t Bielefeld beteiligt. Das Projekt wird f\u00fcr die n\u00e4chsten drei Jahre vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung mit insgesamt 1,8 Millionen Euro unterst\u00fctzt; rund 400.000 Euro davon gehen an die Forscher der WWU.<\/p>\n
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Wasserstoff gilt als eine umweltfreundliche Energiequelle der Zukunft, zum Beispiel in der Automobilindustrie – vorausgesetzt, der Wasserstoff wird auch mit umweltschonenden Verfahren gewonnen. Die Forscher wollen daher aus einzelligen Gr\u00fcnalgen (Chlamydomonas reinhardtii<\/i>) industrietaugliche Wasserstofflieferanten entwickeln, die den Wasserstoff ohne negative Folgen f\u00fcr die Umwelt liefern. <\/p>\n
Die winzigen Algen produzieren unter bestimmten Bedingungen Wasserstoff, beispielsweise wenn Sauerstoff fehlt oder Anpassung an Schwefelmangel n\u00f6tig ist. Dann wird der Stoffwechsel der Photosynthese umgestellt, und bei Bestrahlung mit Sonnenlicht stellen die Algen Wasserstoff her. Bei herk\u00f6mmlichen Gr\u00fcnalgen werden allerdings nur 0,1 Prozent der einfallenden “Lichtteilchen” zu Wasserstoffmolek\u00fclen umgesetzt – aus \u00f6konomischer Sicht zu wenig. “Wenn wir die Rate auf sieben bis zehn Prozent steigern k\u00f6nnten, dann w\u00e4re die Wasserstoffproduktion aus Gr\u00fcnalgen auch kommerziell interessant”, so Prof. Hippler.<\/p>\n
Um die Wasserstoffproduktion zu erh\u00f6hen, verfolgen die Forscher mehrere Ans\u00e4tze. Ein Ansatzpunkt ist eine bereits existierende Zuchtlinie der von ihnen erforschten Gr\u00fcnalge. Die Algen dieser Linie tragen eine genetische Ver\u00e4nderung, die eine erh\u00f6hte Wasserstoffproduktion mit sich bringt. Allerdings ist auch die Wasserstoffproduktion dieser Algensorte noch weit vom gew\u00fcnschten Wert entfernt.<\/p>\n
Durch einen Vergleich der speziellen Zuchtlinie mit der “normalen” Alge wollen die Forscher herausfinden, welche Stoffwechselwege f\u00fcr den Unterschied in der Wasserstoff-Produktion verantwortlich sind – welche Gene in den Algen aktiv sind und welche Proteine und Stoffwechselprodukte entstehen. “Wenn wir die genauen Mechanismen kennen, hoffen wir, durch gezielte genetische Ver\u00e4nderungen neue Generationen dieser Zuchtlinie zu erhalten, die dann eine noch effizientere Wasserstoffproduktion aufweisen”, erkl\u00e4rt Prof. Hippler. Zus\u00e4tzlich suchen die Forscher nach weiteren zuf\u00e4llig entstandenen, bislang unbekannten Algenlinien, die ebenfalls mehr Wasserstoff produzieren und die Forscher auf ihrer Suche nach dem idealen Wasserstofflieferanten einen Schritt voran bringen.<\/p>\n
Ein weiterer Ansatz ist die Verbesserung der Fermenteranlagen – der Wassertanks, in denen die Algen unter definierten Wachstumsbedingungen den gew\u00fcnschten Wasserstoff produzieren. Ein Knackpunkt beim Bau der Fermenter ist die Beleuchtung: Damit sie Wasserstoff produzieren, m\u00fcssen auch die Algen im Inneren der Tanks ausreichend Licht bekommen. Bislang werden die Algen k\u00fcnstlich beleuchtet. Damit die Energiebilanz am Ende stimmt, wollen die Forscher “Au\u00dfenreaktoren” entwickeln, die allein mit Sonnenlicht auskommen. Zudem sollen die Tanks deutlich gr\u00f6\u00dfer werden. “Unser Team will den Sprung von 25-Liter-Fermentern auf 250-Liter-Fermenter schaffen”, so Prof. Hippler. Federf\u00fchrend bei diesem technischen Teilprojekt sind die Forscher aus Karlsruhe.<\/p>\n
Das Mikroalgen-Projekt ist mit der Arbeit des internationalen Konsortiums “Solar Biofuels” verkn\u00fcpft, das die Algen neben der Wasserstoffproduktion auch zur Produktion von Biodiesel und Biomethan nutzbar machen will. Prof. Hippler, der dem Konsortium angeh\u00f6rt, lobt die Vorteile, die die kleinen Algen bieten: “Die Mikroalgen w\u00e4ren als Energielieferanten besonders gut geeignet. Sie ben\u00f6tigen kein fruchtbares Land, im Gegensatz zu Nutzpflanzen, die zur Herstellung von Biokraftstoffen angebaut werden, und sie treten nicht in Konkurrenz mit der Nahrungsmittelproduktion. Zudem verbrauchen sie wesentlich weniger Wasser – das ist gerade in trockenen Gebieten extrem wichtig.” <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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