Energie der ZukunftLebende Kraftwerke: Blaualgen produzieren Wasserstoff
Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung wollen Bakterien so verändern, dass sie mit Hilfe von Sonnenlicht große Mengen Wasserstoff herstellen, den man für die Energieversorgung nutzen könnte.
In den warmen Jahreszeiten sieht man es wieder an vielen Gewässern: ein grün-bläulicher Film bildet sich am Ufer – Blaualgen gedeihen prächtig in der Sonne. Die Bakterien betreiben wie Pflanzen Photosynthese und sie können mit Hilfe von Sonnenlicht Wasserstoff erzeugen. Diese Fähigkeit machen sich Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) zunutze: Sie wollen die Bakterien als lebende Kraftwerke für unsere Energieversorgung einsetzen.
Allerdings stehen die Wissenschaftler um Jörg Toepel noch ziemlich am Anfang ihrer Forschung: Derzeit produzieren die von den Forschern gezüchteten Blaualgen etwa 1 Prozent Wasserstoff und 99 Prozent Zucker, den sie für ihr Zellwachstum benötigen. Um als sinnvoller Energieproduzent zu dienen, muss der Anteil des Wasserstoffs mindestens 50 Prozent betragen. Deshalb arbeiten die Forscher daran, die Blaualgen gentechnisch zu verändern, um die Wasserstoffproduktion zu erhöhen. Am Ende, so die Idee, könnten die Bakterien auf unseren Hausdächern landen:
Wie bei einer Photovoltaikanlage werden die Bakterien auf einer Oberfläche fixiert, nehmen das Sonnenlicht auf und wandeln es in Wasserstoff um, sodass sie CO2-neutral Energie erzeugen.
Jörg Toepel – Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung
So sollen vor allem abgelegenere Gegenden mit Energie versorgt werden.
Wasserstoff: Vielfältiger Energieträger
Bis es soweit ist, werden laut Jörg Toepel aber mindestens noch 10 bis 20 Jahre Forschungsarbeit vergehen – aktuell gibt es auch schon andere Quellen aus denen man Wasserstoff gewinnen kann. Man kann ihn aus Erdgas oder Erdöl ‘cracken‘ ("grauer" Wasserstoff) oder in der Wasser-Elektrolyse ("grüner" Wasserstoff) gewinnen, indem man Wasser in seine Bestandteile aufspaltet. Diese Herstellungsart gilt als zukunftsweisend, da sie keine Treibhausgasemissionen wie Kohlendioxid erzeugt. Noch ist die "grüne" Erzeugungsart allerdings teurer als die "graue".
Den so gewonnenen Wasserstoff kann man überall da einsetzen, wo man Energie braucht, etwa in Wasserstoff-Fahrzeugen oder in Heizungsanlagen zur Wärmegewinnung. Ob im Auto, im Bus oder im Heizungskeller – das technische Prinzip ist überall gleich: Wasserstoff wird in der so genannten Brennstoffzelle in Strom und Wärme umgewandelt.
Eine solche Brennstoffzelle stellt das Unternehmen sunfire aus Dresden her. Die Firma hat ihre ganze Produktion um das Element gebündelt: Sie stellt selbst Wasserstoff her, baut Brennstoffzellen, die damit betrieben werden können und sie erzeugt synthetische Gase auf Basis von Wasserstoff:
Wir produzieren ein Gerät, das erneuerbare Energien in Gase oder Kraftstoffe umwandelt. Das machen wir, in dem wir Wasserstoff und CO2 in diese Geräte einbringen und dann Substitute für Erdgas oder Erdöl erzeugen.
Nils Aldag – Geschäftsführer sunfire GmbH
Diese Substitute können laut Unternehmen problemlos als Kraftstoffe für Diesel- oder Benzin-Fahrzeuge verwendet werden oder in die bestehenden Gasleitungen eingebracht werden. Es muss also keine neue Infrastruktur gebaut werden. Das CO2 will das Unternehmen langfristig aus der Luft filtern. So würde ein Kreislauf entstehen, der der Atmosphäre keine neuen CO2-Emissionen zufügen würde – im Gegensatz zur Förderung und Verbrennung von Erdgas und Erdöl aus der Erde. Diese so genannten "Power-to-Liquid"-Verfahren gelten als wichtige Pfeiler der Energiewende.