Innovation aus Österreich

Algen fressen Kohlendioxid - und liefern Sprit

Roman David-Freihsl, 29. November 2011, 17:09
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    foto: reuters/benoit tessier

    Durch CO2 und Licht wachsende Algen können weiterverarbeitet werden. Aus ihnen können Lebensmittel, Futtermittel oder Kunststoffe hergestellt werden.

In einer Versuchsanlage in Brandenburg reinigen Algen die Abgase eines Kohlekraftwerkes. Danach können die Algen zu Biotreibstoff verarbeitet werden. Eine Produktion im großen Stil wäre auch in Wüstengebieten möglich

Senftenberg/Bruck a. d. Leitha - Keine aufwändige Filtertechnologie und auch kein riskantes und teures Runterpumpen des CO2 in tiefe Erdschichten: Der schwedische Energieriese Vattenfall lässt die Abgase eines Braunkohle-kraftwerkes bei Senftenberg neuerdings durch Wasser blubbern. Und dort wird ein Gutteil des Kohlendioxids schlicht und einfach aufgefressen. Von Algen.

Bei diesem Forschungsprojekt im brandenburgischen Senftenberg wird vorerst einmal untersucht, welche Algenarten sich für die Aufnahme von Kohlendioxid besonders eignen und wie die Klimabilanz ausfällt. Dabei werden die Abgase durch einen Bioreaktor geleitet, der mit Grünalgen in einer flüssigen Nährlösung gefüllt ist. Das Prinzip dieser zwölf sogenannten Flachplattenreaktoren wurde am Fraunhofer-Institut entwickelt - hergestellt wurden sie allerdings in Österreich: In dem jungen Technologieunternehmen ecoduna im niederösterreichischen Bruck an der Leitha.

Die nur wenige Zentimeter dicken, hängenden Tanks bestehen aus transparentem Kunststoff. Auf diese Weise erhalten die Algen genügend Sonnenlicht für die Fotosynthese, bei der der Kohlenstoff aus dem Treibhausgas in Biomasse umgewandelt wird. Die Senftenberger Anlage mit rund 50.000 Litern an fotoaktivem Volumen ist nicht nur extrem platzsparend - sie ist auch das bisher zweitgrößte geschlossene Algenzuchtsystem weltweit.

Lebensmittel, Futtermittel oder Kunststoffe

Der Clou daran: Die durch das CO2 und Licht wachsenden Algen können dann weiterverarbeitet werden. Aus ihnen können Lebensmittel, Futtermittel oder Kunststoffe hergestellt werden. Sie könnten auch als Grundstoff für Biogasanlagen zur Stromproduktion genützt - oder in Biotreibstoffe umgewandelt werden.

Schon im kommenden Frühjahr will ecoduna die weltweit größte industrielle Anlage zur Produk-tion von hochwertigen Omega-3-Fettsäuren aus Algen in Bruck an der Leitha in Betrieb nehmen. Zwei weitere ecoduna-Anlagen sind ebenfalls für 2012 gemeinsam mit dem Cluster Biofuels Denmark und dem britischen Unternehmen Greenacres Energy fixiert.

Damit nicht genug: Die beiden ecudonia-Gründer Franz Emminger und Martin Mohr verhandeln schon unter anderem mit der OMV und dem Flugzeughersteller EADS über weitere Projekte. Emminger selbst hatte früher als Techniker für Flugzeughersteller gearbeitet - als Experte für die Optimierung industrieller Prozesse.

Algenoption zur Schadensbegrenzung

Im Fall von Vattenfall, dem größten thermischen Energieproduzenten Europas, ist die Algenoption natürlich in erster Linie eine Möglichkeit der Schadensbegrenzung - mit der die Laufzeit von Kohlekraftwerken trotz Klimaschutz langfristig ermöglicht würde.

Allerdings: Das ganze funktioniert natürlich auch, ohne dass vorher erst einmal fossile Brennstoffe in den Ofen wandern. CO2 als Nahrung für Algen gibt es in der Atmosphäre ja inzwischen mehr als genug.

Und Platz zur Produktion auch - wie es etwa Christoph Chorherr, Energiesprecher der Wiener Grünen, in seinem kürzlich erschienenen Buch Verändert! beschreibt: Eine Energieproduktion mit Algen könne überall dort stattfinden, "wo es keine Humusschicht gibt, in den trockenen Gebieten auf der ganzen Welt". Allerdings würde dazu Wasser benötigt. Chorherr: "Gibt es genug Wasser in diesen trockenen Regionen? Natürlich, im Meer rundherum." Und Sonne gäbe es in diesen Regionen auch mehr als ausreichend.

Chorherr betont, dass damit die gesamte Energiediskussion vom Dilemma der "Tank oder Teller"-Frage befreit werden könne. Da die Produktion auf Flächen stattfinden würde, die für eine agrarische Produktion ohnehin ungeeignet seien.

Dazu kommt, dass die Produktivität bei Algen deutlich höher ist als bei herkömmlichen Biosprit: Auf einem Hektar mit Algenbecken in der Wüste kann in etwa achtmal so viel Biosprit gewonnen werden wie beispielsweise mit Energiemais, wie der Journalist Philip Bethge kürzlich auf Spiegel online vorrechnete.

Billiger als Rohöl

Einer der Pioniere in dieser Entwicklung ist das Unternehmen Sapphire, das bereits eine Kleinalgenanlage in New Mexico betreibt. Ziel ist es, eine Algenproduktion auf einer Fläche von 120 Hektar zu errichten - bezeichnenderweise sind auch der Agrarkonzern Monsanto und der CO2-Produzent Linde bei diesem Projekt mit an Bord. Ein Barrel grünes Rohöl von Sapphire soll laut Bethge künftig zwischen 70 und 100 Dollar kosten - das wäre ein mehr als ernsthaftes Konkurrenzprodukt zu Rohöl.

Die Forschung geht inzwischen sogar noch weiter: Wissenschafter versuchen, Algen zu entwickeln, die das Öl nicht mehr nur in ihrem Inneren produzieren - das danach erst isoliert werden muss. Die gezüchteten Algen der Zukunft sollen das Öl gleich "ausschwitzen", sodass es dann direkt geerntet werden kann.

Das große Paradoxon dabei: Für diese Mikroalgen ist der CO2-Anteil in der Luft zu gering. Womit die Standorte dieser Biospritanlagen wieder sinnvollerweise in der Nähe von CO2-Schleudern errichtet werden müssten. Etwa bei Kohlekraftwerken. (Roman David-Freihsl/DER STANDARD, Printausgabe, 26./27. November 2011)

Kommentar posten
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zuckerfreudig
00
18.3.2012, 08:51

Wie siehts mit den anderen giftigen Stoffen aus den Kohlekraftwerken aus?

Sammeln sich diese in den Algen und werden als Biosprit verbrannt, verbreite ich damit als Autofahrer noch mehr Schadstoffe auf den Straßen?

aculus populus
 
01
4.12.2011, 09:13
CO2 Problem?

Das CO2 absorbiert die von der Erde ins All gestrahlte Infrarotstrahlung in den spezifischen Wellenlängenbereichen zu 98,5 Prozent, nur 1,5 Prozent der Strahlung können durch diese „Decke“ entweichen. Verdoppelt sich die CO2-Konzentration, halbiert sich der entweichende Strahlungsanteil, 0,75%
[...]
„Man könnte das CO2 als schwarzes Tuch betrachten, das 98,5 Prozent der Infrarotstrahlung zurückhält. Hängt man vor dieses Tuch noch einmal das gleiche Tuch, wird auch nicht wesentlich mehr Infrarotstrahlung zurück gehalten“
Es ist weithin unbekannt, dass der CO2-Gehalt in der Atmosphäre der Erde mehrfach über Millionen von Jahren 5000 bis 7000 ppm betragen hat - heute sind es gerade einmal 385 ppm. Es ist absurd, wenn heute CO2 sogar amtlich

WBR
02
30.11.2011, 17:01
Greenwashing von Kohle?

Insbesondere wenn solche Projekte von Konzernen wie Vattenfall betrieben werden liegt der Verdacht von Greenwashing nahe: Die Technik soll den Eindruck vermitteln, der CO2-Ausstoß von Kohlekraftwerken wäre in Zukunft kein Problem mehr. Was hindert uns also, immer mehr Kohlekraftwerke zu bauen?

Kein Wort über den gigantischen Flächenbedarf, um auch nur die Abgase eines einzigen Kraftwerks zu binden.
Und auch der Energieeinsatz für 1 Liter Algensprit wird im Unterschied zum "normalen" Biosprit nicht thematisiert, obwohl Algendiesel da sogar noch schlechter als z.B. Ethanol aus Mais abschneidet.
Vom finanziellen Aufwand ganz zu schweigen.

Für Forschung bin ich immer zu haben - Aber man sollte keine unrealistischen Erwartungen wecken.

camamberto
00
30.11.2011, 16:25

An und fuer sich keine schlechte Idee, das grundsaetzliche Problem, das immer mehr gebundener Kohlenstoff aus Lagerstaetten in die Atmosphaere gelangt loest es leider nicht.

freakalien
00
1.12.2011, 07:12

Diese technik wuerde nur dann sinn machen wenn man die algen an gewisse algenfressende schalentierre verfuettert....? Z.B muscheln, gibts solche? ( liebe biologen hier im forum) dadurch wuerde der kohlenstoff wieder aus dem kreisluaf genommen und nicht, wie schon mehrmals unten gepostet, einfach einen umweg in die atmosphaere machen....bitte um denkbeitraege!

roland h
01
29.11.2011, 23:31
... und Thomas Feuerstein macht mit diesem...

...genialen Konzept Kunst:
http://www.kfm.at/ausstellu... -zwecklos/
Sinniger Titel im Volksabstimmungs-gebeutelten Schruns
Fazit: unbedingt anschaun!

Pyotr Alexeyevich
016
29.11.2011, 23:04
Pff... is doch ein alter Hut

Die Italiener und Kroaten lassen ihre Abwässer in der Adria schon seit Jahrzehnten von Algen reinigen.

Mary Nosch
02
29.11.2011, 21:48
Effizienz:

Wenn ich pro Hektar 8x so viel als mit Maisanbau heraushole, ist das noch immer ein Bruchteil von der Energiemenge, die eine Photovoltaik-Anlage auf einem Hektar in unseren Breiten generiert.
Danach ist die Energie ca. 4x so effizient in Bewegung umgesetzt, wenn Strom im E-Motor landet, als Algenethanol oder-methan in einem Verbennungsmotor.

aculus populus
 
00
4.12.2011, 09:00
lol

20x E-Motor aufladen um 2000 Km zu überbrücken? Das wird spaßig und ca. 1 Woche dauern :D

Dr. Ehrlich
00
30.11.2011, 16:53
das ist schon richtig. nur wenn ich den artikel richtig

verstanden habe, dann gehts eigentlich darum die algen an den rauchfang eines kohlekraftwerkls zu hängen, um das co2 einzufangen. und da kannst mit der PV - Anlage nicht viel machen, oder?

masse statt klasse
01
30.11.2011, 14:25

...wenn man die produktion und entsorgung der photovoltaik ausklammert...

IncontinentIceweasel
01
30.11.2011, 08:08
Es bleibt aber immer noch

die Speicherungsproblematik.

J4ReD
01
29.11.2011, 23:40
Transport.

Eine MWh Algemethan kann man leichter transportieren als eine MWh Strom.

Zinnmo
 
00
30.11.2011, 12:07

Einfacher zu transportieren - nein. Zu speichern? Ja, auf jeden Fall.

J4ReD
00
30.11.2011, 12:40

Naja, wieso wird dann Erdgas aus der Kasachischen Wüste hierher gepumpt anstatt einer 1000kV Leitung von dort?

Über kurze Distanzen sind Stromleitungen gut (und einfach)- über lange Distanzen haben die zuviel Verluste.
Und speichern kann man es auch :)

nix fir unguad
12
29.11.2011, 23:17
PV ist aber um ein vielfaches teurer

Und die Batterien zur kostengünstigen Speicherung gibt es auch nicht.
Wenn Sie wollen, dürfen Sie natürlich selbst eine PV-Anlage aufstellen und sich ein Elektroauto kaufen, aber erwarten sie bitte keine Förderung. Ihre Methode ist die teuerste Methode die man sich vorstellen kann um CO2 einzusparen. Sie können natürlich mit Ihrem Geld machen was Sie wollen. Sie können es auch verbrennen. Ich werde Sie nicht davon abhalten.

erbsenzähler8
00
30.11.2011, 11:49

Tja, und wie lautet die Alternative Methode?

Karv
00
30.11.2011, 15:14
Und der Strom...

...wird wohl vom nächstgelegenen Kohle- oder Biomassekraftwerk produziert, weil er billiger ist... ;)

erbsenzähler8
01
30.11.2011, 15:26

Tja, also bleiben wir beim herkömmlichen System! Da wie wir alle wissen, dass das nicht ewig möglich ist, müssen wir den Umweg, über andere Technologien gehen, auch wenn sie kurzfristig ökonomisch teurer ist. Billiger wird fossile Energie auf keinen Fall, aber die Erneuerbaren schon. Da gibts wohl kein drumherum.

per sonne
03
29.11.2011, 21:32

"luke skywalker" unten hat recht.

Der Trugschluss besteht darin, zu glauben, dass CO2 "Nahrung" für Pflanzen wäre. CO2 ist ein extrem fest gebundenes Molekül, das in Pflanzen durch Einwirkung externer Energien - typischerweise Sonnenlicht - in andere umgewandelt wird, die die Pflanze zum Leben benötigt. Dabei bleibt sogar etwas übrig, das Menschen dann entweder essen oder verheizen.

Die "besten" Pflanzen schaffen das mit einem Wirkungsgrad von max. 1-2%. Solarzellen haben einen ca. 10x höheren Wirkungsgrad, geben also mit gleich viel Sonnenlicht 10x mehr Energie.

Von dem vielen CO2, das in einem Kohlekraftwerk freigesetzt wird, wird mit der vorgestellten Methode nur ein winziger Bruchteil wieder in Biomasse umgewandelt.

h 90
00
30.11.2011, 11:03

Das heisst, wenn das Kraftwerk 1000 MW hat muss 100.000 -200.000MW rund um die Uhr an Sonnenlicht eingestrahlt werden um das CO2 rueckzuumwandeln.
(Annahme elektrischer Wirkungsgrad 50 %).
Das werden dann schon ein paar Quadratmeter werden und obs im Winter funktioniert wo man die Kohlekraftwerke am meisten braucht?

Raubmordkopierer
04
29.11.2011, 21:57
So negativ sehe ich das nicht

Sonnenlicht ist ohnehin vorhanden und Solarzellen sind vermutlich viel teurer als solche Algenkolonien, also relativiert sich die Sache mit dem Wirkungsgrad. Außerdem können die Algen je nach Bedarf geerntet und gelagert werden, den Strom aus der Solarzelle müssen sie sofort verbrauchen, Tierfutter, Kunststoffe oder Lebensmittel können sie mit Strom allein auch nicht herstellen.

WBR
01
30.11.2011, 09:08

Sonnenlicht ist ohnehin vorhanden - Aber freie Flächen?
Solarzellen kann sich jeder auf das Dach schrauben lassen, das ist mit solchen Algenreaktoren nicht so einfach.
Zur Aufnahme des CO2 eines Kohlekraftwerks wären viele hundert Quadratkilometer Algenreaktoren nötig.
Allzu billig dürften sie auch nicht sein, dazu kommen viel höhere Kosten im Betrieb. Im Winter müsste man die Produktion vermutlich einstellen, wenn man die Nährlösung nicht heizen will.

Algen zur Biomasseproduktion ist grundsätzlich sicher keine üble Idee. Aber dass eines Tages Kohlekraftwerke in einem 30x30-km-Feld mit Photobioreaktoren stehen werden, das glaube ich nicht.

Da hören sich die offenen Becken in der Wüste schon vernünftiger an.

Ruskij
12
30.11.2011, 09:53
Warum immer nur schwarz-weiß Denken?

Ich sehe das als gute und v.a. billige Alternative zu Solaranlagen.
Freilich, eine Solaranlage ist gut für Dächer, auf die genügend Sonne strahlt. Aber muss deswegen der gesamte Energiebedarf durch Sonnenenergie gedeckt werden? Meines Erachtens nicht. Wenn Algen billig produziert werden können, kann man sie zusätzlich erzeugen - v.a. wenn dadurch fossile Energieträger umweltverträglicher gemacht werden können.
Zudem sind - wie bereits im Artikel erwähnt - die Algen speicherbar, Sonnenenergie nur mit großem Aufwand.
Kann man auch Treibstoff für KfZ in großem Stil herstellen, würde das auch einen guten Beitrag zur individuellen Mobilität der Zukunft beitragen, da die Reichweite von E-Autos deutlich unter der von Benzinern liegt.

WBR
01
30.11.2011, 11:28
Eben nicht billig

"Wenn Algen billig produziert werden können": Die Frage ist: Können sie das wirklich?
Das deutsche Bundesumweltamt nimmt selbst bei weiterer Optimierung einen Preis von 50 Euro pro Liter Diesel aus Mikroalgen an.
Während normale biogene Kraftstoffe ähnlich teuer wie die fossilen sind und ebenfalls noch viel Entwicklungspotenzial haben (z.B. Zelluloseverwertung).
Windmethan, d.h. Methan aus Windstrom, dürfte ohne Besteuerung ebenfalls nicht teurer sein als Benzin.
Im Vergleich zu fossilem Erdgas immer noch ziemlich teuer, im Vergleich zu Algensprit aber praktisch gratis.

Man soll ruhig weiter an hocheffizienten Photobioreaktoren forschen. Eine wirtschaftliche Anwendung ist aber noch lange nicht zu erwarten.

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