Ein Bioreaktor im Algenhaus Hamburg
Es war ein Vorzeigeprojekt der internationalen Bauausstellung im Jahr 2013: Das Algenhaus in Hamburg. Mit einer Bioaktiven Fassade nutzt es die Kraft der Sonne zur nachhaltigen Produktion von Wärme und Energie.
Denn rings um die Fassade des Mehrparteienhauses in Hamburg Wilhelmsburg befinden sich mehrere transparente Wassertanks. In diesen sogenannten Biomodulen leben Algen, die das Gebäude mit Wärme versorgen.
Wie andere Grünpflanzen, sind auch die Algen kleine Bioreaktoren, die aus Sonnenlicht und CO2, Biomasse und Wärme erzeugen. Während die Wärme dabei über einen Wärmeübertrager abtransportiert, und der Heizung zur Verfügung gestellt wird, kann die Bioenergie zum Beispiel in einer Biogasanlage weiter verwertet werden.
Nach zwei Jahren im Betrieb, ist aber noch nicht alles perfekt. Die Anlage funktioniere zwar gut, die Technik sei aber noch zu Fehleranfällig, so ein Bericht des Hamburger Abendblatts. Insgesamt war der Wärmeertrag deutlich höher als Erwartet, berichtet Dr. Martin Kerner, Geschäftsführer der Biotechnologieschmiede SSC Strategic Science Consult GmbH. Doch Probleme mit der Temperatur in den Biomodulen haben dazu geführt, dass die Behälter im Sommer und im Winter geleert werden mussten. Denn während die Algen bei einer Temperatur von 33°C optimal leben können, sterben sie bei stark steigenden und sinkenden Temperaturen in den Behältern ab.
Auch die Geräusche der Luftbläschen, die in die Tanks eingeblasen werden um die Algen mit CO2 zu versorgen und für eine optimale Durchmischung zu sorgen, werden von einigen Bewohnern als störend empfunden.
Ein Bioreaktor im Algenhaus ist heute also noch keine massentaugliche Lösung. Hohe Kosten stünden einem wirtschaftlichen Einsatz noch im Wege, berichtete Dr. Martin Kerner dem Hamburger Abendblatt. Sie bieten aber einen Ansatz für nachhaltige Kreislaufprozesse. Denn nach der Produktion von Wärme am Haus, könnten die Algen zum Beispiel in Biogasanlagen, der Kosmetikindustrie oder der Viehzucht weiterverwendet werden.
Algen als nachhaltige Wasserstoffproduzenten
Während die Algen im Bioreaktor einer Fassade Photosynthese betreiben, um Biomasse und Wärme zu produzieren, erzeugen einige Arten der grünen Pflanzen auch Wasserstoff. Da bei der Verbrennung von Wasserstoff keine Schadstoffe entstehen, gilt er als einer der saubersten Brennstoffe überhaupt.
In der Natur produzieren die Algen generell nur sehr wenig Wasserstoff. Denn obwohl Grünalgen zum Beispiel Wasser direkt in Wasserstoff und Sauerstoff spalten können, blockiert der bei der Photosynthese ntstehende Sauerstoff diesen Prozess.
Auch wenn bis heute verschiedene Verfahren entwickelt wurden, mit denen die Hemmung des wasserstoffbildenden Enzyms Hydrogenase unterbunden werden konnte, liegt die Wasserstoffproduktion noch weit unter dem theoretisch möglichen Maximum.
Ein entscheidender Nachteil der Technologie ist dabei der hohe Platzbedarf, der bei der nachhaltigen Wasserstoffproduktion benötigt wird. „Damit die Wasserstoffproduktion mithilfe von Algen technisch anwendbar wird, muss ihre Effizienz im Vergleich zum natürlichen Prozess insgesamt um das 10- bis 100-fache steigen“, sagt Sigrun Rumpel, Wissenschaftlerin am Mülheimer Max-Planck-Institut, in einem Bericht auf mpg.de.
Derzeit arbeiten Wissenschaftler auf der ganzen Welt daran die Algen gentechnisch zu verändern, um die Ausbeute des sauberen Brennstoffs zu steigern. Gelingt das, könnte Wasserstoff aus Algen tatsächlich zu einer bedeutenden Energiequelle der Zukunft werden, die langfristig sogar die fossilen Energieträger Gas und Öl ablösen könnte.
Bereits heute wird Wasserstoff aus Gas und erneuerbarem Strom aus Solar- oder Windkraftanlagen gewonnen. Mit einem wirtschaftlichen Einsatz von Algen, könnte der saubere Brennstoff mit einem geringeren Energieaufwand hergestellt werden.
Biodiesel aus Algen: nachwachsender Brennstoff
Nachhaltig, klimaschonend und günstig. Das sind Eigenschaften von wirklich grünem Biodiesel, hergestellt aus Algen. Denn die in Silos herangezüchtete Biomasse ist nicht nur ein nachwachsender Rohstoff, sondern hilft auch die CO2-Emissionen zu reduzieren.
Wie alle grünen Pflanzen, wandeln Algen CO2 und Licht durch Photosynthese in energiereiche Biomasse. Der einzige Unterschied: Algen wachsen schnell, können platzsparend herangezüchtet und direkt mit CO2 aus Industrieabgasen herangezüchtet werden. Nach dem Pressen der Algen, entsteht Algen-Öl, das zu Biodiesel weiter verarbeitet wird. Aber auch die übrig bleibende Biomasse kann zum Beispiel in der Kosmetikindustrie oder als proteinreiches Futtermittel weiterverwendet werden.
Ein Nachteil: Die Produktion der Algen ist heute oft noch nicht wirtschaftlich. Die Zucht der grünen Pflanzen benötigt viel Platz und die Verarbeitung zu grünem Kraftstoff ist Energieaufwendig.
Während Wissenschaftler auf der ganzen Welt nach Lösungen suchen, besticht eine Anlage in Brasilien durch eine zukunftsweisende Technologie. Denn die Algen werden dabei in hohen Behältern herangezogen, in deren Zentrum das für die Photosynthese benötigte Licht über Glasfaserkabel verteilt wird. Einem Bericht auf green.wiwo.com zufolge, kann die Anlage Algendiesel bereits zu einem Preis von 30 bis 40 Cent je Liter herstellen. Zum Vergleich, die Herstellung von einem Liter Diesel aus fossilem Erdöl, kostet etwa 20 Cent.
Vor allem in der Herstellung von Biokraftstoffen bieten Algen in Zukunft ein hohes Potential. Denn sie sind nicht nur nachwachsende Energieträger, sondern können auch restlos weiter verwertet werden. Als Ersatzstoffe für Mais oder Palmöl, die heute als Futtermittel und zur Herstellung von Biokraftstoffen verwendet werden, tragen Algen unter anderem auch dazu bei, Ackerflächen für die Produktion von Lebensmitteln freizuhalten.
0 Kommentare