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uni'wissen 01-2013

Wolfgang Hess an, Professor für Experimentelle Bioinformatik und Genetik am Institut für Bio­ logie III. Die beiden arbeiten mit Expertinnen und Experten aus der Bioinformatik, Modellie­ rung und Stoffwechselkunde der Humboldt-­ Universität zu Berlin, der Universität Rostock, der Max-Planck-Institute in Potsdam und Magde­ burg sowie des Berliner Unternehmens Algenol Biofuels Germany GmbH zusammen. Die besondere Aufmerksamkeit der Forsche­ rinnen und Forscher gilt dem Kohlenstoffwechsel der Cyanobakterien, den sie im Hinblick auf ver­ stärkte Ethanolproduktion verbessern wollen. Der bisher erzielte Ertrag von zwei Litern Ethanol je Quadratmeter und Jahr ist bereits dreimal so hoch wie der Ertrag von Biosprit aus Zuckerrohr, wenn man von zwei Ernten im Jahr ausgeht. Für Versuchsreihen, die in Testanlagen von Algenol Biofuels Germany GmbH in Berlin stattfinden, werden zwei genetisch veränderte Modellorga­ nismen verwendet. In 500 Liter fassenden Foto­ bioreaktoren aus Plastikfolie schwimmen Cyanobakterien in Meerwasser. Mithilfe des Sonnenlichts können sie CO2, das in die durch­ sichtigen Behälter gepumpt wird, in Ethanol sowie verschiedene andere hochwertige Kohlenstoff­ verbindungen umwandeln, zum Beispiel Isopren und Ethylen, die auch zur Kunststoffproduktion genutzt werden können. Genetische Stabilität sichern Die aus den Bakterien gewonnenen Alkohole sind hochwertige Kraftstoffe. Sie sind weniger giftig als herkömmliches Benzin oder Petroleum und haben eine höhere Oktanzahl – die Gefahr, dass sie sich selbst entzünden und unkontrolliert verbrennen, ist also geringer. Eine am Georgia Institute of Technology/USA vorgenommene Analyse zeigt zudem, dass das in dem Projekt eingesetzte Ethanol-Herstellungsverfahren eine deutlich günstigere CO2-Bilanz aufweist als die Benzingewinnung aus Erdöl. Ethanol soll den Forschern als erstes Beispiel dafür dienen, dass es möglich ist, den foto­synthetischen Stoffwechsel von Cyanobakterien an die Produktion von Bio­ kraftstoffen anzupassen. Im Labor, also im kleinen Maßstab, speichert das Ethanol bereits etwa 90 Prozent des zuvor aus CO2 fixierten Kohlenstoffs. „Der Prozess der CO2 CO2 Jede Zelle ist eine kleine Ethanolfabrik: Die Grafik zeigt, wie ­Cyanobakterien Biosprit produzieren. Quelle: Algenol, Grafik: Tamara Klaas ‚‚Die entscheidende Frage ist, ob die Ethanolproduktion von Cyanobakterien wirtschaftlich gemacht werden kann“ 10

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