Mit Bio-Kerosin aus Mikroalgen abheben
In einem groß angelegten Verbundprojekt untersuchen Forscher, inwieweit sich Biomasse aus Mikroalgen als Basis für die Herstellung von Kerosin eignet. Der gesamte Prozess, von der Herstellung der Algen bis zum fertigen Kraftstoff, wird wirtschaftlich und ökologisch geprüft.
Einer der Partner im Forschungsprojekt „Aufwind“ ist das Unternehmen „NOVAgreen“. Hier werden Maschinen für die Algenproduktion entwickelt. Das Foto zeigt Einzelreaktoren, die von oben über eine Ringleitung mit Luft und CO2 versorgt werden. Zusätzlich liegt eine Medienringleitung in der oberen Versorgungsrinne. Die Ernteleitungssysteme sind im unteren Teil der V-Reaktoren angebracht.
Foto: NOVAgreen
Wenn die deutsche Luftflotte einen Effizienzrekord von unter vier Litern Kerosin pro 100 Passagierkilometer meldet, ist das zunächst eine gute Nachricht. Der Verkehr an den deutschen Flughäfen hat sich seit 1990 mehr als verdreifacht, der Kerosinverbrauch in diesem Zeitraum weniger als verdoppelt. Die modernen Jets emittieren heute erheblich weniger Schadstoffe in die Atmosphäre als noch in den 80er Jahren. Gleichzeitig, das ist Politikern wie Luftfahrtkonzernen klar, muss die Suche nach zukünftigen, alternativen Treibstoffen vorangetrieben werden, um den Klimaschutzzielen näher zu kommen.
Spezielle Anforderungen an Biokerosin
Diese Suche ist eine Herausforderung. Der Treibstoff muss nicht nur preisgünstig und mit gleich bleibender Qualität weltweit verfügbar sein. Er soll auch wesentlich weniger Kohlendioxid ausstoßen und nahezu dieselben physikalischen Eigenschaften wie der derzeitige Flugtreibstoff Kerosin besitzen – beispielsweise auch noch bei minus 50 Grad Celsius flüssig sein. In der bisherigen Forschung hat sich gezeigt, dass Mikroorganismen wie Algen eine vielversprechende Biomasse für alternativen Treibstoff sein können. Die Mikroalgen sind von ihrer CO2-Bilanz günstig und auch was ihre Nutzungskonkurrenz, etwa mit Lebensmitteln, betrifft.
Um die gesamte Wertschöpfungskette des neuen Biokraftstoffes und seine speziellen Anforderungen im Luftverkehr zu untersuchen, hat das Verbundprojekt „Aufwind – Algenproduktion und Umwandlung in Flugzeugtreibstoffe: Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Demonstration“ jetzt seine Arbeit aufgenommen. Unter der Federführung des Forschungszentrums Jülich erproben in den kommenden zweieinhalb Jahren insgesamt zwölf Projektpartner die wirtschaftliche und ökologische Machbarkeit von Biokerosin. Den größten Teil der Kosten des 7,4 Millionen teuren Projektes übernimmt das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz.
Mikroalgen wachsen schnell und verbrauchen CO2 aus industriellen Emissionen
Mikroalgen als Rohstoff-Lieferanten für Biomasse haben eine Reihe von Vorteilen: Sie verwerten als „Futter“ Kohlendioxid aus der Luft oder aus industriellen Emissionen, zum Beispiel aus Rauchgas von Kraftwerken. Sie können Sonnenlicht direkt als Energiequelle für ihren Stoffwechsel nutzen und vermehren sich rasch. Ihre Wachstumsrate ist sieben- bis zehnmal so hoch wie die von Landpflanzen und man kann sie außerhalb landwirtschaftlicher Nutzflächen anbauen. Einige Spezies enthalten hohe Anteile an fetten Ölen. Diese sind für die Produktion von biogenem Sprit besonders interessant.
Vorstudien zur prinzipiellen Machbarkeit gibt es bereits. Erste Verfahren zur Herstellung existieren und auch Testflüge mit algen-basiertem Kraftstoff sind schon gestartet. Die bisherigen Verfahren zur Herstellung des Biotreibstoffs waren allerdings noch nicht effizient genug um wirtschaftlich zu sein. Im Projekt „Aufwind“ sollen die Partner nun verschiedene Technologien zur Züchtung der Mikroalgen miteinander vergleichen. Dabei berücksichtigen sie die mögliche Konkurrenz bei Agrarflächen sowie beim Verbrauch von Nährstoffen und Trinkwasser zum Nahrungsmittelanbau und suchen nach zusätzlicher Wertschöpfung, indem sie etwa Nebenprodukte weiter verwenden. Außerdem müssen eine nachhaltige Energiezufuhr gesichert und Transportwege einkalkuliert werden.
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