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13 August 2014 / Lesezeit: 2 minuten

Großkonzerne stehen bereit

Biosprit aus Bakterien steht kurz vor der Marktreife

Genetisch veränderte Cyanobakterien produzieren synthetische Kraftstoffe wie Diesel oder Benzin

Titelbild: Audi AG

Titelbild: Audi AG

Der Wettlauf um alternative Kraftstoffe hat begonnen. Genetisch veränderte Bakterien, die Diesel oder Benzin produzieren, könnten ihn gewinnen. Erste Konzerne planen bereits großindustrielle Anlagen

Cyanobakterien, früher irrtümlich als Algen bezeichnet, sind echte Multitalente in der Energieforschung. Ihre Fähigkeit, aus CO2, Wasser und Sonnenlicht energiereiche organische Verbindungen sowie Sauerstoff zu produzieren, macht sie zu einem spannenden und verheißungsvollen Forschungsfeld als Alternative zu den herkömmlichen Kraftstoffen wie Benzin oder Diesel. Deshalb arbeiten Wissenschaftler bereits daran, die Bakterien für Zwecke der synthetischen Kraftstoffherstellung zu manipulieren. Die Möglichkeiten sind vielfältig: So sind Cyanobakterien beispielsweise nach entsprechender genetischer Umformung in der Lage, direkt Ethanol, Diesel, Wasserstoff und Propan zu produzieren.

Bakterien produzieren Benzin oder Diesel nahzu CO2-neutral

Die Vorteile eines solchen Verfahrens liegen auf der Hand. Die synthetischen Kraftstoffe können nahezu CO2-neutral genutzt werden. Im Gegensatz zu Biokraftstoffen, die aus Pflanzenmasse gewonnen werden, steht der Einsatz der Cyanobakterien nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Die idealen Standorte für Anlagen, die mit den Bakterien arbeiten, vereinen viele Sonnenstunden, Wasserzugang sowie eine Anbindung zu einer CO2-Quelle, beispielsweise aus industriellen Abgasen.

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Besonders attraktiv ist der Einsatz der synthetischen Kraftstoffe in der Automobilindustrie. Kein Wunder also, dass Konzerne wie Volkswagen in der Erforschung von synthetischen Kraftstoffen aktiv sind. VW-Tochter Audi hat sich im Jahr 2011 mit dem US-amerikanischen Unternehmen Joule Unlimited zusammengetan. Neben der Produktion des von Audi als Audi e-ethanol bezeichneten synthetisch hergestellten Ethanol, arbeiten beide Firmen an der Produktion von sogenanntem Audi e-Diesel. Dabei handelt es sich um ebenfalls von Cyanobakterien hergestellten synthetischem Diesel-Kraftstoff.

Joule Unlimited betreibt dazu eine Demonstrationsanlage in New Mexico. Audi kümmert sich um die Forschung, was den Praxiseinsatz in Motoren angeht. So entwickelten Audi-Ingenieure beispielsweise einen gläsernen Motor, um die Reaktionen der synthetischen Kraftstoffe besser nachvollziehen zu können. Aktuell sind die beiden Partner nach eigenen Angaben soweit, dass der produzierte Diesel-Kraftstoff in beliebiger Menge herkömmlichem Diesel beigemischt sowie ohne größere Modifikationen in Audi-Motoren eingesetzt werden könne. Ein Problem liegt noch in der Skalierung, das heißt den synthetischen Diesel-Kraftstoff in großindustriellen Mengen herzustellen. „Noch befindet sich das Projekt in einem Forschungsstand“, betont Audi-Sprecher Tim Fronzek.

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Aber auch andere deutsche Unternehmen arbeiten an vorderster Front an den Entwicklungen mit. So forschen unter anderem Wissenschaftler bei Cyano Biofuels in Berlin an der Marktreife von synthetischem Ethanol. Das Unternehmen ist eine Ausgründung der Humboldt-Universität und gehört zum US-amerikanischen Konzern Agenol Biofuels. Aktuell spielen vor allem Fragen der idealen Bedingungen für einen maximalen Ertrag die zentrale Rolle. „Es geht jetzt darum, immer größere Anlagen zu bauen“, sagt Dirk Radzinski Managing Director bei Agenol Biofuels. In diesem Jahr wurde mit der Projekt-Planung für die erste großindustrielle Anlage begonnen. Sie entsteht in den USA und soll bereits 2016 marktfähiges von Cyanobakterien hergestelltes Ethanol produzieren. „Die Herausforderungen bei der Planung liegen jetzt vor allem darin, ein geeignetes Gelände und eine ausreichende Quelle an CO2, beispielsweise aus Industrieabgasen zu finden“, erläutert Radzinski den Planungsstand.

Gute Forschungserbnisse reichen nicht aus

Noch sind einige Schritte zu gehen, damit die synthetischen Kraftstoffe zu einer ernstzunehmenden Alternative auf dem Energiemarkt werden. Für die Automobilhersteller stellen sie jedoch ein lohnenswertes Forschungsfeld dar, da die Fahrzeuge etwa wie bei Elektromobilen nicht komplett neu entwickelt werden müssen. Ob und wie schnell ein Umstieg auf synthetisches Ethanol oder Diesel gelingen kann, hängt jedoch nicht nur von den Forschungsergebnissen rund um die vielfältig einsetzbaren Cyanobakterien ab. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Verfügbarkeit von Erdöl. Denn erst wenn hier die  Förderung wirtschaftlich unrentabel wird, ist ein Umstieg auch aus ökonomischer Sicht sinnvoll und zwingend. Doch bis dahin sollten die Alternativen in den Startlöchern stehen.