Methan aus Algen als Treibstoff für das Auto

Vorwärts mit Algen

Algen produzieren schnell viel Biomasse - Christian Ludwig will das ausnutzen

Unter heißem Hochdruck wird Biomasse zu Biogas

Der Chemniker Christian Ludwig vom Paul-Scherrer-Institut hat ein Verfahren entwickelt, um Methan als Treibstoff aus Algen zu gewinnen. Bei 400 Grad Celsius und 300 bar Druck wird die Biomasse zu Gas.

"Der Vorteil des hydrothermalen Verfahrens ist, dass es im Wasser stattfindet", schildert Ludwig. "Wir verwenden einen Katalysator." Eine Salzseparationsstufe trennt Stoffe wie Schwefel ab, die einem Autokatalysator Probleme bereiten könnten. Gleichzeitig kann er so die Algen düngen: "Entscheidend ist diese Abtrennung grundsätzlich für alle Nährstoffe, weil diese dann den Algen zurückgeführt werden."

Methangas als Brennstoff ist für Autos besonders attraktiv, da es einfach und effizient aus Biomasse hergestellt werden kann. "Methan ist ein wesentlicher Bestandteil von Erdgas", weiß Ludwig. "Damit können wir die Infrastruktur benutzen, die bereits existiert."

"Verglichen mit Landpflanzen produzieren Algen bis zu fünfmal so viel Biomasse pro Hektar und enthalten 30 bis 40 Prozent energetisch nutzbare Öle", so Prof. Clemens Posten vom Karlsruher Institut für Technologie. Da sich Algen auch in ariden, also trockenen Gegenden kultivieren lassen, die sich für den Landbau nicht eignen, bestehe kaum Konkurrenz zu den Agrarflächen. Dazu sind dort jedoch geschlossene Systeme notwendig. Gegenwärtig werden Algen in offenen Becken in südlichen Ländern mit relativ geringer Produktivität produziert. "Wir gehen verfahrenstechnisch ganz anders heran und arbeiten mit geschlossenen Photo-Bioreaktoren. Unsere Anlagen wandeln Sonnenenergie mit fünffach höherem Wirkungsgrad in Biomasse um als offene Becken."

Die Plattenreaktoren stehen dabei wie Photovoltaikzellen senkrecht. "So sieht jede Alge ein bisschen weniger Licht, die Anlage arbeitet dafür aber mit höherem Wirkungsgrad", schildert Posten. Die Algenproduktion funktioniert daher nicht nur in Ländern mit extrem hoher Sonneneinstrahlung. Die meisten Algen benötigen maximal zehn Prozent des ankommenden Sonnenlichts. Der Rest werde einfach verschwendet, falls man nicht ein optimales Lichtmanagement im Photo-Bioreaktor habe.

Info

Wasserstoff für Brennstoffzellen
Wissenschaftler der Universität Bonn haben aus Grünalgen das Gen für die Wasserstoffproduktion isoliert - und einen Algenstamm gentechnisch so verändert, dass er mehr als doppelt so viel Wasserstoff erzeugen kann wie zuvor. "Wasserstoff ist ein guter Energiespeicher", erklärt Dr. Thomas Happe aus dem Botanischen Institut der Universität Bonn, "für die Algen bedeutet es daher einen Energieverlust, Wasserstoff an die Umwelt abzugeben."