Algen als Energielieferanten

Algen verwandeln das Treibhausgas CO₂ wieder in Biomasse, und zwar mit einem hohen Anteil von Ölen, die als Treibstoffe verwendbar sind. Zwei Arbeitsgruppen am Karlsruher Institut für Technologie sind nun dabei, diesen Prozess zu optimieren. Wissenschaftler um Prof. Dr. Clemens Posten am Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik entwickeln geschlossene Photo-Bioreaktoren, die die Sonnenenergie mit fünffach höherem Wirkungsgrad in Biomasse umwandeln als offene Becken und dabei Wasser und Düngemittel sparen. Und Ingenieure um Dr. Georg Müller vom Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik arbeiten an der Extraktionsmethode, um aus der Algenmasse die Öle zu gewinnen. Denn mit konventionellen Verfahren muss dafür viel Energie eingesetzt werden. Müller kann bereits auf Erfahrungen zurückgreifen, die er an Zuckerrüben, Weintrauben und Äpfeln gewonnen hat. Der Trick: Starke und nur wenige Mikrosekunden kurze Hochspannungspulse perforieren und knacken die Zellmembran auf, so dass die Inhaltsstoffe leichter und ohne Erwärmung gewonnen werden können. Dieses Verfahren wird zurzeit von der Zuckerindustrie übernommen und spart fast 30 Prozent der Energie. „Mikroalgen sind allerdings etwas Neues, denn sie enthalten über 30 Prozent energetisch nutzbare Öle, und dafür müssen wir unser Extraktionsverfahren weiter entwickeln“, erläutert Müller. Zurzeit entstehen rund 50 Prozent der Kosten bei der Produktion von Biodiesel aus Algen durch die aufwändige Extraktion der Lipide aus den Pflanzenzellen. „Das geht besser“, ist Müller überzeugt, „unser Ansatz wird sich rasch auch auf große Durchsatzmengen übertragen lassen.“

Sogar die Restbiomasse nach der Extraktion kann noch genutzt werden, denn zeitgleich betreiben KIT-Kollegen vom Institut für Technische Chemie eine neuartige Anlage zur hydrothermalen Vergasung, die aus dem Abfall Methan oder Wasserstoff produzieren kann.