Wissenschaftler der Universit\u00e4t Bonn haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich hoch effektive Enzymmischungen zu einem Bruchteil des Weltmarktpreises produzieren lassen. Ihre Methode k\u00f6nnte beispielsweise dazu beitragen, Biogasanlagen erheblich effektiver zu machen<\/b><\/p>\n
Viele kennen sie ja nur vom Waldspaziergang oder als unappetitlichen Bewuchs auf \u00fcberaltertem Brot. Dr. Udo H\u00f6lker jedoch l\u00e4sst auf seine Versuchsobjekte nichts kommen: “Vergessen Sie Bakterien – Pilze k\u00f6nnen viel mehr!” Der Uni-Wissenschaftler und Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der Firma Bioreact<\/a> will die erstaunlichen F\u00e4higkeiten der pilzlichen Mikroorganismen in den Dienst der Umwelt stellen. Sein Plan: Enzymmischungen, die von verschiedenen Schimmelpilzen produziert werden, sollen die Methan-Produktion in Biogasanlagen ankurbeln – ”und das konkurrenzlos g\u00fcnstig.” <\/p>\n Das leicht brennbare Gas l\u00e4sst sich einerseits zur Stromerzeugung in Block-Heizkraftwerken einsetzen, ist aber auch f\u00fcr Brennstoffzellen geeignet. Nat\u00fcrlicherweise entsteht es beispielsweise im Pansen von K\u00fchen. Bei Labmagen-Operationen vergewissern sich Tier\u00e4rzte gerne per Flammprobe, ob sie mit ihrem Skalpell nicht f\u00e4lschlicherweise die Pansen-Wand perforiert haben. Urheber der Rinder-Bl\u00e4hungen sind so genannte ”methanogene” Bakterien. Und die sind nicht w\u00e4hlerisch: Unter geeigneten Bedingungen k\u00f6nnen sie aus nahezu allen organischen Abf\u00e4llen Methan erzeugen. Nachwachsende Rohstoffe, Futtermittelabf\u00e4lle, Molkerei-R\u00fcckst\u00e4nde oder Essensreste aus Restaurants akzeptieren sie dabei genauso gerne wie Mist oder G\u00fclle. <\/p>\n Pilze helfen Bakterien<\/b> Hier kommen H\u00f6lkers Pilze ins Spiel: ”Pilze passen ihre extrazellul\u00e4ren Enzyme an das zur Verf\u00fcgung stehende Substrat an. Das hei\u00dft: Wenn man sie auf zellulosereiche Di\u00e4t setzt, produzieren sie genau die Enzyme, die sie ben\u00f6tigen, um diese langen Zuckerketten abzubauen.” <\/p>\n Zusammen mit seinen Mitarbeitern hat der Mikrobiologe verschiedene Pilze isoliert, die das besonders gut k\u00f6nnen. In einer Pilotanlage sollen sie nun ihre F\u00e4higkeiten unter Beweis stellen. ”Dazu geben wir mehrere Pilze, die sich gut miteinander “vertragen” m\u00fcssen, auf einen Ausgangsn\u00e4hrstoff, beispielsweise R\u00fcbenpellets, und lassen sie eine Weile wachsen”, erkl\u00e4rt H\u00f6lker. ”Nach einer bestimmten Zeit geben wir dann ein wenig von dem Reststoff hinzu, aus dem wir Biogas erzeugen wollen. Wir lassen dem Pilzmix 24 Stunden Zeit, sich auf das neue Substrat einzustellen und die gew\u00fcnschten Enzyme zu produzieren, und geben ihn dann in die Biogasfermenter mit den Methan-Bakterien. Dort spalten die Enzyme die Biomasse, so dass die Bakterien daraus Methan erzeugen k\u00f6nnen.” <\/p>\n Das Ganze geht kontinuierlich: Eine F\u00f6rderschnecke wird am Anfang mit Pilzsporen und R\u00fcbenpellets beimpft und transportiert die munter wuchernde Kultur mitsamt den Enzymen in den folgenden Tagen sukzessive bis in den Fermenter. <\/p>\n Effektiver und kosteng\u00fcnstiger<\/b> Ansprechpartner:<\/b>
”Ein gro\u00dfer Teil nachwachsender Rohstoffe wie Gras oder Mais, aber auch der Bio-Abf\u00e4lle besteht aus schwer abzubauenden langen Zuckerketten – Beispiele sind Zellulose oder Hemizellulosen -, und daran bei\u00dfen sich die methanogenen Bakterien die Z\u00e4hne aus”, erkl\u00e4rt Dr. H\u00f6lker. Schon lange kursiert daher die Idee, den Bakterien bei ihrer Arbeit unter die Arme zu greifen: Bestimmte Enzyme k\u00f6nnen n\u00e4mlich die Zuckerketten knacken und in f\u00fcr die Methanproduzenten verdauliche H\u00e4ppchen zerlegen. Problem ist nur: Die Enzyme sind teuer, und sie haben so ihre Vorlieben. ”Mit einem oder zwei Enzymen l\u00e4sst sich das organische Material nicht vern\u00fcnftig vorverdauen, dazu sind die Substanzen, die sie zerlegen sollen, einfach zu unterschiedlich”, meint der Mikrobiologe. Fazit: Mischungen aus vielen Enzymen m\u00fcssen ran, und billig sollen sie au\u00dferdem sein. <\/p>\n
Die Idee funktioniert zumindest im Labor bislang ausgezeichnet: ”Die Biogasausbeute ist um 30 bis 50 Prozent h\u00f6her als ohne unseren Enzymzusatz – mit Mischungen aus vier oder f\u00fcnf reinen, konventionell hergestellten Enzymen erreicht man keine vergleichbare Steigerung.” Diese sind zudem erheblich teurer in der Herstellung, vor allem, weil sie meist kostspielig konzentriert und gereinigt werden m\u00fcssen, bevor sie in den Handel kommen. F\u00fcr die Biogas-Erzeugung ist das unn\u00fctzer Aufwand: Ob im Reaktor neben den erw\u00fcnschten Enzymen auch noch ein paar Kilo Pilzmyzel landen, ist letztlich egal. ”Unsere Enzyme kosten nur einen Bruchteil des Weltmarktpreises, den man f\u00fcr reine Enzyme zahlen w\u00fcrde”, verk\u00fcndet der Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer von ”Bioreact” und Chef von elf Mitarbeitern nicht ohne Stolz. ”Wenn es um kosteng\u00fcnstige pilzliche Enzymmischungen geht, sind wir unschlagbar!” <\/p>\n
Dr. Udo H\u00f6lker
Institut f\u00fcr Zellul\u00e4re und Molekulare Botanik der Universit\u00e4t Bonn
Tel.: 0228-73- 5510
E-Mail: u.hoelker@uni-bonn.de<\/a> <\/p>\n