Diesel aus dem Bioreaktor 29.04.2013, 13:13 Uhr

Mit genmanipulierten Bakterien gegen Kohlendioxidemissionen

Britischen Wissenschaftlern ist es gelungen, mit biotechnischen Methoden exakte Kopien von Treibstoffen aus Erdöl herzustellen. Shell finanziert die Forschungsarbeiten.

Britische Forscher zeigten in Laborversuchen, dass gentechnisch veränderte Darmbakterien Dieselkraftstoff herstellen können.

Britische Forscher zeigten in Laborversuchen, dass gentechnisch veränderte Darmbakterien Dieselkraftstoff herstellen können.

Foto: Marian Littlejohn, University of Exeter/dpa

Biodiesel gehört zur ersten Generation der Kraftstoffe aus erneuerbaren Rohstoffen. Für heutige Hochleistungsmotoren ist er in reiner Form ungeeignet. Sie vertragen allenfalls eine Beimischung von 20 Prozent. Forscher in aller Welt arbeiten daran, eine exakte Kopie des Diesels herzustellen, der aus Erdöl gewonnen wird. Mit klassischen chemischen Techniken ist das schon möglich, etwa mit der Bioliq-Anlage, die bis Anfang nächsten Jahres in Karlsruhe fertiggestellt wird. Jetzt ist es britischen Forschern mit finanzieller Hilfe des Ölmultis Shell gelungen, eine exakte Dieselkopie auch mit rein biotechnischen Methoden herzustellen.

Ein Team um Thomas Howard von der University of Exeter hat dem Darmbakterium Escherichia coli eine Reihe von zusätzlichen Genen verpasst, sodass es in der Lage ist, das Gemisch aus Alkanen und Alkenen, aus denen Diesel und Kerosin bestehen, mit seinem Stoffwechselapparat herzustellen. Alkane sind kettenförmige verzweigte Kohlenwasserstoffe, Alkene Kohlenwasserstoffe, die zwei bis zehn Kohlenstoffatome enthalten. Versorgt werden die aufgemotzten Bakterien mit Fettsäuren, die beispielsweise in Ölpflanzen wie Raps, dem Rohstoff für Biodiesel, oder Palmfrüchten enthalten sind. Je nach eingesetzter Fettsäure produzieren die Bakterien Treibstoffe, in denen unterschiedlich lange Kohlenwasserstoffketten enthalten sind. „Diese Fähigkeit, die Kohlenwasserstoff-Produktion maßzuschneidern, ist entscheidend, um echte Kopien fossiler Brennstoffe herzustellen“, erklären Howard und seine Kollegen. Denn nur mit solchen Biokraftstoffen könnten moderne Motoren problemlos versorgt werden.

Ausbeute vorerst noch zu gering

Ehe die Dieselproduktion im Bioreaktor in großem Stil möglich ist vergehen noch einige Jahre, geben die Wissenschaftler zu. Noch sei die Ausbeute so gering, dass die Wirtschaftlichkeit nicht einmal erahnt werden kann. Dazu kommen, wenn größere Mengen hergestellt werden, Probleme bei der Beschaffung der Ausgangsstoffe, der Fettsäuren, die weltweit keineswegs im Überfluss vorhanden sind. Andererseits bestehe ein gewisser Zwang, Biosprit zu nutzen, um die Kohlendioxidemissionen nicht weiter steigen zu lassen. 60 Prozent des Erdöls würden heute schon für die Herstellung von Treibstoffen genutzt. Und der Bedarf steige weiter an, warnen die britischen Wissenschaftler.

John Love, Biowissenschaftler an der University of Exeter, der zum Team gehört, glaubt, dass biotechnisch hergestellter Diesel auch wichtig ist, um von steigenden Rohölpreisen und politischen Verwerfungen in Erdölstaaten unabhängiger zu werden.

Von Wolfgang Kempkens
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