Bioreaktoren auf der Fläche Portugals könnten Europas Treibstoffbedarf decken

Wageningen (Niederlande) - Biotreibstoffe sind in Verruf geraten. Wegen der Konkurrenz um Anbauflächen für Nahrungsmittel wird Biosprit aus Weizen, Raps oder Zuckerrohr in Zukunft allenfalls regional eine Nischenlösung bieten. Benzin und Diesel aus Erdöl können zwar auch mit Biosprit aus Stroh und Holzabfällen ersetzt werden. Doch große Mengen an solchen Biotreibstoffen der zweiten Generation sind nicht zu erwarten. Die große Hoffnung liegt daher auf Mikroalgen - als Basis für eine dritte Biosprit-Generation. In der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift "Science" beurteilen niederländische Experten, ob diese Kleinstlebewesen aus dem Wasser tatsächlich den Treibstoffdurst der mobilen Welt löschen können.

"Die Produktion von Mikroalgen für Biotreibstoffe müsste auf viel größeren Flächen zu viel geringeren Kosten möglich werden", berichten René H. Wijffels und Maria J. Barbosa von der Universität Wageningen. Rund um den Globus entstanden zwar in den vergangenen Jahren zahlreiche Pilotfarmen, in denen Mikroalgen in transparenten Wassertanks gedeihen. Doch alle zusammen kommen gerade einmal auf etwa 5000 Tonnen getrockneter Biomasse. Und bisher könne mit diesen Mengen gerade der Bedarf der Nahrungsmittel-, Tierfutter- und Kosmetikindustrie an den ölreichen Rohstoff gedeckt werden.

In Bioreaktoren von gigantischen Ausmaßen sehen die niederländischen Biomasse-Experten die Lösung. Um mit Mikroalgen den Treibstoffbedarf von ganz Europa decken zu können, müsste in diesen Wassertanks Biomasse für 400 Milliarden Liter Diesel und Benzin wachsen. Ausgehend von einer Produktivität von 40.000 Litern pro Jahr und Hektar, wäre dazu eine sonnenbeschienene Fläche von der Größe Portugals notwendig. Da diese Freiflächen in Europa selbst kaum zu finden sind, wäre der Aufbau von solchen Algenfarmen in den sonnenreichen Wüstenregionen Nordafrikas denkbar - ganz analog zu den Wüstenstrom-Ideen der Desertec-Initiative.

"Wir glauben, 10 bis 15 Jahre ist ein vernünftiger Zeithorizont für die Entwicklung eines nachhaltigen und wirtschaftlichen Prozess für die kommerzielle Algensprit-Produktion", schätzen Wijffels und Barbosa. Denn die Vorteile von Algen als Treibstofflieferant gegenüber jeder anderen Biomasse liegen auf der Hand. Mikroalgen wandeln Sonnenlicht mit einem Wirkungsgrad von mindestens drei Prozent viel effizienter in ölreiche Substanzen um als Bäume oder Grünpflanzen vom Feld. Sie wachsen binnen fünf bis sieben Tagen heran und können daher ganzjährig geerntet werden. Mit einem Ölgehalt von 50 Prozent und mehr liefern sie den idealen Rohstoff für Biodiesel.

Bei dieser Umwandlung von Sonnenlicht verbrauchen sie zugleich Kohlendioxid und könnten dieses Treibhausgas bis zu ihrer Verbrennung aus der Atmosphäre entziehen. Auch die hohe Qualität des Algensprits überzeugt. So startete der europäische Luftfahrtkonzern EADS jüngst ein Sportflugzeug, dessen einer Propellermotor mit purem Algensprit sogar effizienter lief als mit konventionellem Treibstoff.

"Der Durchschnittspreis für Mikroalgen liegt bei 250 Euro pro Kilogramm getrockneter Biomasse", identifizieren Wijffels und Barbosa die größte Hürde für wirtschaftliche Algenfarmen. Denn heute kostet diese Spritrohstoff das 500-fache von Palmöl. Günstiger könnte es mit genveränderten Mikroalgen werden, aus denen das Öl einfacher als heute gewonnen werden soll. Zudem müssten die wichtigen Nährstoffe - Stickstoff und Phosphor - möglichst aus biologischen Abfällen gewonnen worden. Denn heute werde in Europa nicht mal die Hälfte der Düngemittel produziert, die für die Versorgung der gigantischen Algenfarmen zur Deckung des europäischen Treibstoffbedarfs nötig wären.

Mit verbesserten Zuchtmethoden bestehe sogar die Möglichkeit, Proteine für die Tierfutter-Produktion als Nebenprodukt aus den Algenfarmen zu gewinnen. Heute können die enthaltenen Proteine noch nicht effizient genutzt werden. "Insgesamt ist es wichtig, dass zukünftige Technologien in enger Zusammenarbeit mit Umweltwissenschaftlern entwickelt werden", betonen die Algenexperten.