{"id":12688,"date":"2011-06-16T00:00:00","date_gmt":"2011-06-15T22:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bio-based.eu\/news\/index.php?startid=20110616-03n"},"modified":"2011-06-16T00:00:00","modified_gmt":"2011-06-15T22:00:00","slug":"zukunftsaussichten-treibhausgas-cosub2sub-sinnvoll-nutzen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/zukunftsaussichten-treibhausgas-cosub2sub-sinnvoll-nutzen\/","title":{"rendered":"Zukunftsaussichten: Treibhausgas CO<sub>2<\/sub> sinnvoll nutzen"},"content":{"rendered":"

Rund hundert Experten kamen am 8. Juni 2011 nach Berlin, um \u00fcber die Zukunft von Kohlendioxid als Ressource zu diskutieren. Auf der von der BIOCOM Projektmanagement GmbH bereits zum zweiten Mal organisierten Konferenz “Vom Treibhausgas zum Wertstoff” gab Hans-Christian Schaefer, Leiter des Referats Biotechnologie der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), gleich zu Beginn das Motto vor: “Weg vom schlechten Image des CO2<\/sub>!” Denn ob als Biotreibstoff oder als Grundbaustein zum Aufbau komplexerer Kohlenstoffverbindungen, auf der Veranstaltung wurde eines deutlich: Schon heute bietet die Biotechnologie eine Reihe von Ans\u00e4tzen, die zur Reduktion von CO2<\/sub> betragen k\u00f6nnen. Bis zur effizienten Nutzung des Treibhausgases sind aber noch einige H\u00fcrden zu \u00fcberwinden.<\/b><\/p>\n

Die Klimaschutzziele der Bundesregierung sehen eine CO2<\/sub>-Einsparung von 40% bis zum Jahre 2020 vor. Ein ehrgeiziges Vorhaben f\u00fcr Industrienationen wie Deutschland. Schlie\u00dflich wird t\u00e4glich jede Menge Energie und Strom gebraucht: f\u00fcr den K\u00fchlschrank, das Licht, den Computer, das Auto. Andererseits muss dringend verhindert werden, dass immer mehr klimasch\u00e4dliches Treibhausgas in die Atmosph\u00e4re entweicht.<\/p>\n

Biologische CO2<\/sub>-Bindung war daher das gro\u00dfe Thema der gemeinsam mit der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) organisierten Konferenz, die im Spreespeicher in Berlin stattfand. Gleich zu Beginn wurde den etwa hundert G\u00e4sten von Ulrich Schurr deutlich gemacht, welch massiven Einfluss die biologische Bindung von CO2<\/sub> auf die Atmosph\u00e4re in der Vergangenheit hatte und besonders, wie essentiell sie f\u00fcr die Bio\u00f6konomie der Zukunft sein wird. 450 Miliarden Tonnen CO2<\/sub>, also etwa 15 Prozent des Gesamt-CO2<\/sub> in der Atmosph\u00e4re – so rechnete der Direktor des Instituts f\u00fcr Bio- und Geowissenschaften am Forschungszentrum J\u00fclich vor – werden pro Jahr durch biologische Prozesse gebunden. Doch dieses quasi-Gleichgewicht sieht der Pflanzenexperte und Gr\u00fcndungsdirektor des erst j\u00fcngst gestarteten Forschungszentrums f\u00fcr Bio\u00f6konomie (mehr…<\/a>) zunehmend gef\u00e4hrdet: “Die von uns verursachten Emissionen sorgen f\u00fcr eine immer st\u00e4rkere Dysbalance zwischen Freisetzung und Fixierung von CO2<\/sub>.”<\/p>\n

Aus CO2<\/sub> wird Sauerstoff und Zucker<\/b>
\u00dcber die wichtigste Methode bei der biologischen CO2<\/sub>-Fixierung waren sich die Experten alle einig: Photosynthese<\/a>. Damit wandeln Pflanzen, Algen und bestimmte Mikroorganismen Kohlenstoffdioxid und Wasser in Sauerstoff und Zucker um. Verantwortlich daf\u00fcr ist das Eiwei\u00df Rubisco. Der wichtige Helfer bindet nicht nur das CO2<\/sub> aus der Luft, sondern leitet auch dessen Umwandlung in Zucker und Sauerstoff ein. “Aber dies leider ineffektiv”, sagte Hartmut Grammel vom Max-Planck-Institut f\u00fcr Dynamik komplexer technischer Systeme aus Magdeburg. Der Grund daf\u00fcr ist aus seiner Sicht klar: Rubisco ist zu beliebig bei der Wahl der Reaktionspartner, denn das Protein reagiert nicht nur mit CO2<\/sub>, sondern auch h\u00e4ufig mit Sauerstoff. Deshalb pr\u00fcfen Forscher eine ganze Reihe von verschiedenen CO2<\/sub>-Fixierungswegen, alle haben ihre Vor- und Nachteile. Unterschiede liegen hier vor allem in der Notwendigkeit von Sauerstoff, der Ausbeute anfallender Nebenprodukte wie Lipid, sowie im Energieeintrag. F\u00fcr eine effiziente Nutzung der Photosynthese gilt es jeden dieser Faktoren im Einzelnen zu optimieren – da ist sich die Wissenschaft einig.<\/p>\n

Bioreaktoren kleiden Hausfassaden<\/b>
In Berlin wurden indes einige M\u00f6glichkeiten vorgestellt, wie sich photosynthetische Prozesse einsetzen lassen – beispielsweise f\u00fcr die Energiegewinnung. Mit Photobioreaktoren verschiedener Form und Gr\u00f6\u00dfe sollen m\u00f6glichst optimale Bedingungen f\u00fcr die biologische Umwandlung von Kohlendioxid durch Algen oder Bakterien gew\u00e4hrleistet werden. Martin Mohr, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der ecoduna produktions GmbH, stellte dazu seine neueste Photobioreaktorgeneration “Hanging Gardens” vor. Mit Algen in vertikal angeordneten Flachplattenreaktoren will Mohr die Photosynthese industrialisieren. Die Reaktoren richten sich automatisch – mithilfe eines sparsamen Elektromotors – in einem bestimmten Winkel zur Sonne aus. “Dies gew\u00e4hrleistet, dass weder zu viel noch zu wenig Licht die Algen bei der Umsetzung von CO2<\/sub> hemmt”, so Mohr. Entscheidend f\u00fcr die Reaktion sei n\u00e4mlich weniger die Intensit\u00e4t der Sonne, sondern vielmehr, wie lange die Sonne scheint. Hier schneidet Deutschland wegen einer geringen Sonnenscheindauer, zu vieler Wolken und zu langer Winter schlecht ab. Potential sieht Mohr daher in W\u00fcstenregionen.<\/p>\n

Dagegen argumentierte Martin Kerner, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der SSC Strategic Science Consult, ganz anders: Mit seinen Mikroalgen, die in Bioreaktorfassaden in H\u00e4usern verbaut werden sollen, will er hundert Prozent der Sonnenintensit\u00e4t nutzen. Der positive Nebeneffekt: Der W\u00e4rmebedarf eines Hauses wird auch noch gedeckt. Mit turbulenten Str\u00f6mungen innerhalb der Reaktoren soll verhindert werden, dass zu hohe Temperaturen die Photosynthesearbeit der Algen hemmt. Kerner schweben so H\u00e4user vor, die mehr Energie erzeugen, als sie verbrauchen – sogenannte Plus-Energie-H\u00e4user. Dabei stellte er auch eine Reihe architektonischer Konzepte vor, um im Stadtbild Akzente zu setzen.<\/p>\n

Rauchgas: Futter f\u00fcr Bakterien<\/b>
Algen sind aber l\u00e4ngst auch bei gro\u00dfen Energieversorgern wie RWE ein Thema. Die neuen Technologien sollen helfen, den CO2<\/sub>-Aussto\u00df von Kohlekraftwerken zu reduzieren. Seit 2009 kooperiert RWE aber auch mit Biotechnologen der Firma Brain (mehr…<\/a>). Im Fokus dieser Kooperation stehen aber nicht Algen, sondern Mikroorganismen. J\u00fcrgen Eck, technischer Leiter und Vorstand der Brain AG, will die Mikroben als CO2<\/sub>-Wandler nutzen. An Kohlendioxid mangelt es bei RWE n\u00e4mlich nicht: Es steckt in rauen Mengen im Rauchgas, das bei Verbrennungsprozessen im Kohlekraftwerk entsteht. Aus der Sicht der Biotechnologen bei Brain vereinfacht das die Nutzung des Treibhausgases enorm, da der CO2<\/sub>-Gehalt in der Atmosph\u00e4re oft nicht f\u00fcr eine effektive Umsetzung ausreicht. Ineffizient, wegen hoher Transport- und Energiekosten, ist meist auch der Antransport des Gases an den Ort der Reaktion. Die Bioreaktoren von Brain stehen deshalb in direkter Nachbarschaft zur Rauchgasentwicklung.<\/p>\n

In Berlin berichtete Eck, wie mithilfe optimierter Mikroben dort aus Rauchgas Biomasse<\/a> entsteht, die zu industriell nutzbaren Produkten wie neuen Biomaterialien<\/a>, Bio-Kunststoffen und chemischen Zwischenprodukten verarbeitet wird. Viele bislang unbekannte Mikroorganismen haben Eck und sein Team aus den Rauchgasanlagen des Energieriesen bereits isoliert. Auf diese Weise, so die Hoffnung der Forscher, lie\u00dfen sich noch effizientere CO2<\/sub>-Stoffwechselwege entdecken und nutzen. Zuviel d\u00fcrfe man aber nicht verlangen, schr\u00e4nkte Walter Tr\u00f6sch vom Fraunhofer Institut f\u00fcr Grenzfl\u00e4chen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) in Stuttgart ein. Auch die Klimaproblematik lasse sich durch die stoffliche Nutzung von CO2<\/sub> nicht l\u00f6sen, betonte Tr\u00f6sch.<\/p>\n

Auch beim Konzern Evonik Degussa steht Reduktion und Nutzung von CO2<\/sub> auf der Agenda. In diesem Zusammenhang stellte Projektmanagerin Katina Kiep das Science to Business Centre “ECO2<\/sup> ” vor. Das ausgerufene Ziel des Chemiekonzerns: \u00d6konomie und \u00d6kologie fest zu verbinden. 338 Milionen Euro hat das Unternehmen auf diesem Weg im letzten Jahr in Forschung und Entwicklung investiert. Damit Wissenschaft valide in die Industrie \u00fcbergeht, soll eine interne Evaluierung der Forschung dabei helfen die richtigen Ans\u00e4tze zu erkennen und umzusetzen. “Wichtigster Parameter bei unserer Bewertung einzelner Forschungsprozesse und Produkten ist der CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck”, so Kiep.<\/p>\n

Die Motoren sind die Kunden<\/b>
Grunds\u00e4tzlich uneinig waren sich die Experten beim Thema Biotreibstoff. Dirk Radzinski, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der Firma Algenol Biofuels Switzerland GmbH, berichtete \u00fcber Cyanobakterien aus Berliner Laboren der Tochterfirma Cyano Biofuels. Aus ihnen hatten die Wissenschaftler besonders ergiebige Ethanol-Fabriken gemacht (mehr…<\/a>). Die gr\u00fcn schimmernden Cyanobakterien betreiben Photosynthese und verwandeln Sonnenlicht und Kohlendioxid in energiereiche Zucker. Diese k\u00f6nnen in einem n\u00e4chsten Schritt zu Ethanol verarbeitet werden. <\/p>\n

Die besten Produktionsst\u00e4mme aus Berlin befinden sich nun zum Praxistest in einer Pilotanlage in Texas. Dort wird in riesigen, zeltf\u00f6rmigen Tanks aus transparenter Folie die Blaualgenbr\u00fche kultiviert und zu Bioethanol umgesetzt. Der Vertreter der Mineral\u00f6lunternehmen, Ralf St\u00f6ckel von TOTAL Deutschland, warnte hingegen vor zuviel europ\u00e4ischem Forschungsengagement, was biogene Krafstoffkomponenten im Benzinsektor betrifft. Aus der Sicht der Gro\u00dfen sei dies ein \u00fcbersch\u00fcssiger Markt, dessen Pool nicht weiter vergr\u00f6\u00dfert werden sollte. Deutlich mehr gefragt bei TOTAL sind biogene Komponenten im Mitteldestillatsegment – also f\u00fcr Kerosin, Diesel oder Heiz\u00f6l. “Nicht Sie sind unsere Kunden, sondern die Motoren”, so St\u00f6ckel.<\/p>\n

Am Ende der Konferenz stand fest: Der beste Weg zur biologischen Nutzung von CO2<\/sub> steht noch nicht fest. Das sah auch Wiltrud Treffenfeldt von Dow AgroSciences so: “Ich habe heute interessante Ans\u00e4tze geh\u00f6rt und einen sehr guten \u00dcberblick gewonnen. Doch die noch wenigen aussagekr\u00e4ftigen Daten und ungekl\u00e4rten technischen H\u00fcrden werfen bei mir noch viele Fragen auf.” Ob die biotechnologische Forschung in der Lage ist, das schlechte Image des Treibhausgases zu rehabilitieren, das werden erst die kommenden Jahre zeigen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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