Biomasse ist ein zukunftsträchtiger Ersatz für fossile Rohstoffe. Biomasse wie Algen und organische Abfälle fallen im großen Maßstab an. Sie sind besonders vielversprechend, da sie nicht in Konkurrenz mit der Nahrungsmittelgewinnung stehen. Wissenschaftler, wie zum Beispiel am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB Stuttgart, vergären Biomasse aus Algen und Großmarktabfällen, um in einem Kaskaden-Verfahren Wertstoffe sowie das Biogas Methan zu gewinnen. Ziel ist, Stoffkreisläufe zu schließen und eine ideale Effizienz für viele, flexibel einsetzbare Ausgangsstoffe zu erreichen.

 

Der Ursprung: fossile Rohstoffe

Erneuerbare Energien – kaum ein Tag vergeht, an dem nicht darüber berichtet wird. Dem Elektroautomarkt gehört die Zukunft. Doch ist die Umweltbilanz erst dann positiv, wenn Strombezug und Batterieherstellung überwiegend aus erneuerbaren Energien stammen. Forscher aus allen Nationen tüfteln an aussichtsreichen Alternativen zu den endlichen Erdgas-, Erdöl- und Kohlevorräten. Klimaschädliches CO2 soll reduziert werden. Ein prospektiver Ansatz hierbei heißt Mikroalgen   –  und somit: back to the roots: Betrachtet man den Ursprung von Erdgas, gelangt man in geologische Untiefen: Vor vielen Millionen Jahren sanken abgestorbenen marine Lebewesen – vorwiegend Algen – auf den Meeresboden und wurden von Gesteins- und Erdschichten überdeckt. Die Algen wurde Druck gemacht – und dabei komplett der Sauerstoff entzogen. Im Laufe der Jahrhunderte konnten sich aus dem organischen Material unter langwierigen chemischen Prozessen Kohlenwasserstoffe und somit das „farblose Gold“ bzw. „schwarze Gold“ entwickeln.

 

Biomasse aus Algen: Energiequelle neu gedacht

Nun könnten Algen erneut einen Energieschub bedeuten. Mikroalgen rücken überall ins Visier. Ob als Nährstoff-, Biosprit- oder Bioenergielieferant­ – Wissenschaftler aus der ganzen Welt erforschen die ökonomische Nutzung des „grünen Goldes“ und stoßen dabei auf vielseitige Möglichkeiten von unschätzbarem Wert. Auch Frau Dr.-Ing. Ursula Schließmann vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik greift diese Idee auf und pflanzt sie erfolgreich um.

Ziel dabei ist, leicht vergärbare, lignocellulosearme nasse Biomasse wie Algenbiomasse und Bioabfälle in einem modularen Verfahren vollständig zu Biogas umzusetzen. Dabei lassen sich die gewonnene Energie nutzen und alle Stoffkreisläufe schließen.

Das Fraunhofer IGB beispielsweise hat ein Hochlastvergärungsverfahren entwickelt und für Klärschlamm technisch realisiert. Damit lassen sich die Feststoffe dieser Biomüllfraktionen in nahezu vollständig zu Biogas umsetzen.

Auch die regionale Erzeugung und Nutzung des regenerativen Methans (Biogas) kann dadurch möglich werden. So lässt sich das aufgereinigte Biomethan als Kraftstoff für den Antrieb von CNG (Compressed Natural Gas)-Fahrzeugen nutzen.

Das Fraunhofer IGB konnte bereits zeigen, dass sich mit Algenbiomasse Energie effizient gewinnen lässt, und zwar mithilfe eigens entwickelter Photobioreaktor-Plattformen. In den Reaktoren dient einzig Sonnenlicht als Energiequelle und Kohlenstoffdioxid als Kohlenstoffquelle. Zusammen mit anorganischem Stickstoff und Phosphat wachsen Algen so zu hohen Zelldichten heran.

 

All diese Möglichkeiten bieten ein flexibel aufbaubares System und können gute Ansatzpunkte für eine CO2-arme Zukunft sein. Und das, ohne eine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion darzustellen.

 

 

Die ausführlichen Artikel zu meinen Interviews mit Frau Dr. Schließmann und Frau Dr. Schmid-Staiger finden Sie hier:

Biomasse aus Algen und vom Großmarkt – Ersatz für fossile Rohstoffe

Mikroalgen – ressourcenschonender Rohstoff für den Lebensmittel- und Futtermittelsektor