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Biomasse

Algen: Ein Rohstoff der alles kann

von , am
03.01.2013

Für die Allgemeinheit spielen Algen kaum eine Rolle. Für einige Forscher ist das pflanzenartige Lebewesen eine Sensation. Denn die Alge ist ein Rohstoff für Teller, Tank, Tablette und Teint.

Algen werden in sogenannten Algenreaktoren kultiviert. Das sind geschlossene Systeme – Glasröhren, -platten oder -säulen – in denen freischwimmende Mikroalgen wachsen.
In jüngster Zeit hat - dank schwankender Ölpreise und Klimadiskussion - das Interesse an der Treibstoffgewinnung aus Algen stark zugenommen. Im Moment ist die Technologie noch zu teuer, aber sie hat faszinierende Vorteile. Algen können fünfmal effizienter Photosynthese betreiben als Landpflanzen - weil alle Zellen dazu fähig. Außerdem stehen Algen nicht mit Nahrungspflanzen in Konkurrenz um Trinkwasser und Ackerland, und sie können täglich rund ums Jahr geerntet werden.

Wenn Wasser zu Treibstoff wird

Basis für alles sind die Stammalgen. Sie werden zum Teil selbst gesammelt oder z. B. von der Uni Göttingen gekauft, die eine der weltweit größten Algensammlungen besitzt. © Hahn
Dass aus Wasser Treibstoff werden kann ist schon lange bekannt: Bereits 1939 hat Hans Gaffron ein Verfahren entwickelt, um mit Hilfe von Grünalgen Wasserstoff zu produzieren. Es gibt allerdings verschiedene Varianten der energetischen Nutzung.
 
 
 
 
 
 
 
  • Biodiesel: Aus einigen Arten kann Öl gewonnen werden, aus dem durch Umesterung ein dieselkraftstoffähnlicher Treibstoff entsteht. Darauf konzentrieren sich die meisten Forschungen.
  • Bioethanol: Die Kohlenhydrate, die einen großen Anteil der Algenmasse ausmachen, können durch alkoholische Gärung zu Ethanol umgesetzt werden.
  • Biogas: Durch Vergärung der Biomasse entsteht Biogas. Biowasserstoff:
  • Einige Algenarten bilden unter bestimmten Bedingungen Wasserstoff.

Zielsetzung: Mehr Masse zum geringeren Preis

Prof. Dr. Dr. Otto Pulz leitet den Bereich Biotechnologie im Institut für Getreideverarbeitung (IGV) in Potsdam-Rehbrücke. © Fritz
Einer der wichtigsten Vertreter der internationalen Algenforschergemeinde ist Prof. Dr. Dr. Otto Pulz. Er leitet den Bereich Biotechnologie im Institut für Getreideverarbeitung (IGV) in Potsdam-Rehbrücke. Seit 20 Jahren schon beschäftigt er sich mit den grünen Alleskönnern. Mit Erfolg: Das Institut ist führend in der Erforschung und Nutzung von Algen-Inhaltsstoffen und besonders im Bereich Energiegewinnung. Im energetischen Bereich konzentrieren sich Prof. Pulz und seine Mitarbeiter auf die Treibstoffproduktion: "Es gibt inzwischen Arten mit 50 bis 60 Prozent Ölgehalt. Mit denen arbeiten wir schon sehr effektiv. Dennoch kann man sie natürlich züchterisch verbessern. Insgesamt müssen wir die Rohstoffbereitstellung optimieren: mehr Masse zu einem geringeren Preis."

Algenproduktion in großem Stil

Die Biomasse wird natürlich nicht aus dem Ententeich gefischt. Es gibt drei Varianten der Algenherstellung: Die Kultivierung in offenen Becken. Sie braucht optimale klimatische Bedingungen und ist nicht sehr ergiebig. Dagegen ist die Kultivierung in Algenreaktoren schon produktiver. Das sind geschlossene Systeme - Glasröhren, -platten oder -säulen - in denen freischwimmende Mikroalgen wachsen. Die große Oberfläche lässt viel Licht einfallen. Alle Umweltbedingungen können kontrolliert werden. Solche Anlagen gibt es bereits vielerorts. Die größte Europas - vom IGV entwickelt - steht übrigens in Klötze in Sachsen-Anhalt und erzeugt 150 Tonnen Chlorella-Biomasse im Jahr.

Algen können alles! Hier ein paar Beispiele:

Bodylotion aus Algen. © Hahn
Die sehr artenreiche Gruppe der Kieselalgen lässt sich z. B. als Nahrungsergänzung, Verdickungsmittel in Kosmetikprodukten, in Medizin und Industrie verwenden.
Kieselalgen sind reich an Kohlenhydraten, Fettsäuren, Steroiden und Vitaminen. Auch die Süßwasseralge Chlorella findet sich in Lebensmitteln, Nahrungsergänzungsmitteln und Kosmetika. Ebenso ist Spirulina (zu den Blaualgen gehörend, also strenggenommen ein Bakterium und keine Alge) in Form von Pulver oder Tabletten als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich und wird als nährstoffreiche Zutat zu Nudeln, Frucht-riegeln, Getränkepulver etc. verarbeitet.
{BILD:562219:jpg}Aus Braunalgen lässt sich Alginsäure gewinnen, deren Salze als Verdickungs- und Geliermittel dienen. Alginat kann auch im Bereich der Biomedizintechnik, zum Beispiel zur Wundabdeckung, verwendet werden. Pigmente aus Algen könnten eine umweltfreundlichere Alternative zur Tinte sein, da biologisch besser abbaubar. Im Abwassersektor werden Algen zum Binden von Düngemitteln eingesetzt und selbst wieder als Dünger verwendet. Auch zum "Recyceln" von CO2, z. B. aus der Industrie, können Algen dienen.
 
 
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