Kraftwerkstechnik 13.01.2012, 12:02 Uhr

Mikroorganismen verwerten CO2 aus Rauchgas

Spezialisierte Mikroorganismen können CO2-haltige Rauchgase aus Braunkohlenkraftwerken direkt als Futter verwerten. So das Zwischenergebnis einer Forschungskooperation des Kraftwerksbetreibers RWE Power und des Biotechnikspezialisten Brain. Eine Forschungsallianz von 21 Partnern soll die Technologieentwicklung jetzt vertiefen und auf andere Gebiete übertragen.

Auf dem Abscheiden von Kohlendioxid (CO2) aus den Rauchgasen fossil betriebener Kraftwerke ruhen in der Klimapolitik große Hoffnungen. CCS heißt diese Technik, sie steht für Carbon Capture & Storage. Doch vor allem die unterirdische Speicherung (Storage) des Gases ist umstritten, vor allem in Deutschland.

Während der schwedische Energiekonzern Vattenfall daher jüngst sein Speicherprojekt im brandenburgischen Jänschwalde beendet hat, setzt Konkurrent RWE im rheinischen Braunkohlenrevier weniger auf Storage, denn auf Nutzung des CO2. Nach ersten Forschungsergebnissen offenbar mit Erfolg.

RWE und Brain AG entdecken Mikroorganismen zur CO2-Verwertung

Die Kraftwerkstochter RWE Power teilte Ende letzter Woche mit, es sei ihr mithilfe der Biotechnologiespezialisten der Brain AG gelungen, Mikroorganismen zu entdecken, die CO2 aus dem Rauchgas als Futter verwerten können und eine Temperatur von 60 °C tolerieren würden. „Kurz vor der Entlassung der Rauchgase aus der Rauchgasentschwefelung in die Atmosphäre herrschen etwa 60 °C. Das ist ziemlich weit hinten im Kraftwerksbereich. Unter anderem in dieser Umgebung haben wir die Tests mit den Mikroorganismen vorgenommen“, erklärt Johannes Heithoff, bei RWE zuständig für die Forschung und Entwicklung.

Ein erster Schritt also, für ihn haben die Projektpartner bisher 2 Mio. € investiert. „Wir wollen zusammen mit der Brain AG im Rahmen der Biochemie versuchen, diese Bakterien so weiterzuentwickeln, dass sie einerseits CO2 leichter aufnehmen können. Andererseits versuchen wir, diese Bakterien über weitere biochemische Umwandlungsprozesse bis hin zur Fermentation dann so weit zu bringen, dass sie Spezialchemikalien, Biopolymere und Ähnliches produzieren können“, sagt Heithoff im Gespräch mit den VDI nachrichten.

Aus Rauchgas werden Biopolymere und Plattformchemikalien

Aus diesen Rohstoffen könnte man dann wieder zum Beispiel Biokunststoffe herstellen. Aus 3000 Kandidaten haben RWE Power und Brain 29 selektiert. „Wir sind jetzt auf dem Weg sie dazu zu bewegen, mithilfe von CO2 in biochemischen Kreislaufumwandlungsprozessen Grundstoffe zu bilden, aus denen man am Ende dann Biopolymere und Plattformchemikalien erzeugen kann“, so Heithoff weiter. Ziel sei, Grundlagenforschung für eine „CO2-basierte Chemikalienproduktion“ zu entwickeln.

Das weist weit über CCS hinaus, hier geht es um die Entwicklung einer Kohlenstoffindustrie. Denn die CO2-Komponente Kohlenstoff stecke noch in anderen Abfallströmen, etwa Abwässern, und falle bei der Produktion von Lebensmitteln oder in Raffinerieprozessen an. „Wir haben aus diesem Grund eine Forschungsallianz gegründet, die bis 2020 angelegt sein soll. Hierzu gehört ein akademisches Netzwerk, unter anderem mit den Technischen Universitäten in Dortmund, Aachen, Karlsruhe, Darmstadt sowie der Universität Greifswald und des Saarlandes. Hinzu kommen neben RWE Großunternehmen wie Südzucker und Linde sowie eine Reihe kleinerer und mittelgroßer Unternehmen“, sagt Heithoff.

RWE bittet um Fördermittel beim Bundesforschungsministerium

Der Essener Konzern und Brain haben daher beim Bundesforschungsministerium einen Förderantrag eingereicht. „Wir hoffen, dass wir Ende dieses, spätestens im zweiten Quartal dieses Jahres einen hoffentlich positiven Bescheid bekommen. Wir reden hier von finanziellen Mitteln ab 2 Mio. € aufwärts, die wir von Seiten RWE Power in dieses Projekt stecken wollen“, so F&E-Chef Heithoff.

Neben dem Mikroorganismen-Projekt erforschte RWE Power seit November 2008 mit der Jacobs University Bremen, dem Forschungszentrum Jülich und den Fachleuten von Phytolutions, wie gut sich Algen mit Rauchgas und CO2 füttern lassen. Das Projekt ist zum Jahresende 2011 abgeschlossen worden.

Als Ergebnisse nennt RWE, die Mikroalgen könnten mit Braunkohlenrauchgas ebenso gut wachsen wie mit reinem CO2. Allerdings müssten „die Verfahrensschritte noch energieeffizienter gestaltet werden müssen. Hierzu wurden etwa neue Photobioreaktoren und Erntesysteme entwickelt und erprobt.“

RWE will auch an der Algennutzung weiter forschen. „Dabei bieten sich Algentechnologieprojekte in sonnenreichen Regionen mit besten Bedingungen für die Photosynthese an, wo es nicht zu einer direkten Flächennutzungskonkurrenz mit der Landwirtschaft kommt“, betont der Konzern.

Von Stephan W. Eder

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