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Bioreaktoren:Alternative Algen-Sprit

Sie sind winzig, doch ihr Potential als Lieferant von Öl und Wasserstoff ist groß. Deshalb arbeiten Wissenschaftler und Unternehmen weltweit daran, Algen zur Energiegewinnung einzuspannen.

Markus C. Schulte von Drach

Die Idee, mit Hilfe von Algen Energie zu gewinnen, ist bestechend. Schließlich betreiben die winzigen Lebewesen Photosynthese und verwandeln Kohlendioxid in Sauerstoff. Das Öl, welches sie dabei produzieren, macht einen Großteil ihrer Masse aus - und daraus lässt sich Treibstoff gewinnen.

Algen zur Bio-Ölproduktion werden in Tanks, Plastikbeuteln und - wie hier - in Zylindern gezüchtet.

(Foto: Foto: Bio Fuel Systems)

Die Kleinstlebewesen wachsen schnell und benötigen dazu keinen fruchtbaren Boden, sondern gedeihen sogar in Dreck- und Salzwasser. Auch ist der Einsatz von Pestiziden oder Düngern unnötig. Angewiesen sind Algen neben Wasser vor allem auf zwei Dinge: Kohlendioxid und Sonnenlicht, wenn sie in Becken gezüchtet werden; alternativ zur Sonnenenergie lässt sich auch Zucker einsetzen, wenn die Organismen in geschlossenen Tanks wachsen.

Deshalb wurde bereits vor Jahrzehnten begonnen, das Potential der Mikroorganismen als Energiequelle zu prüfen.

Aufgeschreckt durch die Ölkrise in den siebziger Jahren untersuchte etwa das US-Energieministerium von 1978 bis 1996, welche Möglichkeiten Algen bieten. Die Forscher des National Renewable Energy Laboratory (NREL) kamen damals allerdings zu dem Schluss, dass die Ölgewinnung aus Algen zu unwirtschaftlich sei - im Vergleich zu den fossilen Brennstoffen. Damals lag der Preis für ein Barrel Öl bei weniger als 20 Dollar. Inzwischen sind es mehr als 100 Dollar pro Barrel. Und damit werden die Mikroorganismen als alternative Energiequelle wieder hochinteressant.

Große Vorteile gegenüber Raps, Mais oder Palmöl

Schließlich weisen sie eine ganze Reihe deutlicher Vorteile gegenüber anderen Organismen auf, mit denen derzeit Biodiesel gewonnen wird. Im Gegensatz etwa zu Raps, Mais oder Palmen sind sie extrem genügsam und brauchen wenig Platz. So lassen sich aus einem Hektar Raps etwa 1800 Liter Biodiesel pro Jahr gewinnen, aus Palmen können es etwa 6000 Liter sein. Mit den Algen sind 10.000 bis 25.000 Liter möglich, manche Fachleute halten sogar noch erheblich mehr für möglich.

Doch welche Erträge sich tatsächlich realisieren lassen und wie wirtschaftlich die Bioreaktoren arbeiten, ist noch unklar. So hatte das National Renewable Energy Laboratory (NREL) 1996 berechnet, dass eine Fläche von fast vier Millionen Hektar (40.000 km²) mit Algentanks bedeckt sein müsste, um die Transportsysteme der Vereinigten Staaten zu versorgen. Die Produktion der notwendigen 140.000 Liter Biosprit pro Hektar jährlich wäre damals doppelt so teuer gewesen wie die Versorgung mit Treibstoff aus Öl.

Wie Michael Briggs von der University of New Hampshire festgestellt hat, würde es heute etwa 300 Milliarden Dollar kosten, in den USA Algenfarmen aufzubauen, um genug Biodiesel zu produzieren. Und weitere 46 Milliarden Dollar müssten jährlich für den Betrieb investiert werden. Das klingt teuer. Auf der anderen Seite zahlen die Vereinigten Staaten jährlich zwischen 100 und 150 Milliarden Dollar allein für Ölimporte aus anderen Ländern.

Für Deutschland gibt es Schätzungen, dass Algen auf zwei Prozent der gesamten Ackerfläche gezüchtet werden müssten, um den jährlichen Dieselbedarf zu decken. Um dieses Ziel zu erreichen, müsste man Raps auf einer Fläche anbauen, die in Deutschland gar nicht zur Verfügung steht.

Plastiksäcke, Zylinder oder Tanks

Deshalb setzen immer mehr Unternehmen auf die Algen. Ausgerechnet in Texas, dem US-Bundesstaat, der vor allen anderen für die Ölgewinnung in den Vereinigten Staaten steht, haben zum Beispiel die Unternehmen Global Green Solutions und Valcent Products Inc. 2007 eine außergewöhnliche Demonstrationsanlage in Betrieb: den Algen-Bioreaktor Vertigro.

Die Firmen sind überzeugt davon, auf dem richtigen Weg zu sein. Besonders weil sie keine Algen-Teiche anlegen. In El Paso wachsen die Organismen in riesigen, transparenten Plastiksäcken, die in einem Gewächshaus aufgehängt sind. Die Fläche dieser vertikalen "Teiche", die von der Sonne bestrahlt werden, ist erheblich größer als bei normalen Wassertanks.

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