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Erneuerbare Energie:Pack den Einzeller in den Tank

Was haben Einzeller mit umweltfreundlichem Verkehr zu tun? Mit Diesel und Kerosin aus Algen ließe sich der Anteil der Biomasse an der Energieversorgung steigern. Ein Besuch im National Renewable Energy Lab (NREL) bei Denver, USA.

Dem Becken in Al Darzins' Labor möchte man eigentlich nicht zu nahe kommen. Das Wasser darin, von einem kleinen Schaufelrad träge bewegt, hat eine schmierig-dunkelgrüne Farbe. Sie erinnert an gammlige Gartenteiche und ihren fauligen Gestank. Darzins aber taucht ungerührt einen Messbecher in die Brühe und hält ihn dem Besucher unter die Nase: Das Grün besitzt nur ein leichtes Aroma von frischem Fisch.

Algen Biodiesel

Al Darzins vom National Renewable Energy Lab in Golden/Colorado, USA, prüft eine Algenkultur.

(Foto: Christopher Schrader)

"Da sind Kieselalgen im Wasser, keine Fäulnisbakterien", sagt der Forscher vom National Renewable Energy Lab (NREL) in Golden, einem Vorort von Denver. "Sie wachsen gut und stinken nicht."

Wie überall in Ozeanen und Seen betreiben die Mikroorganismen in Darzins' Labor Photosynthese, sie verwandeln also Kohlendioxid unter Sonnenlicht in nützlichere Moleküle. Das Team am NREL interessiert sich vor allem für Algenarten, die Fett produzieren. Die Einzeller in der grünen Brühe sind Hoffnungsträger; sie sollen einen umweltfreundlichen Verkehr ermöglichen.

Schon heute stellen Firmen Biodiesel aus Pflanzenöl her; Versuche mit dem chemisch eng verwandten Kerosin laufen. In Zukunft könnten also Flugzeuge, Schiffe, Eisenbahnen und Lastwagen Treibstoff vom Acker tanken. Im Prinzip ist das eine klimaneutrale Energienutzung, weil die Pflanzen beim Wachsen so viel Kohlendioxid aufnehmen, wie später beim Verbrennen des Kraftstoffs frei wird.

Doch es gibt zunehmend Kritik am Anbau von Raps, Soja oder Palmöl als Energieträger. Die Pflanzen blockieren Flächen, die dem Nahrungsmittelanbau dienen könnten, häufig wird sogar tropischer Regenwald dafür gerodet. Die Äcker werden bewässert, gepflügt, gedüngt und geerntet, so dass der Anbau auf Dauer keineswegs klimaneutral ist.

Algen könnten einen Ausweg aus dem Dilemma bieten. Wenn sie auf unfruchtbarem Land mit brackigem Wasser gedeihen, nehmen sie keinem Bauern etwas weg. "Noch sind Aufzucht, Ernte, Trocknung und Verarbeitung völlig ungeklärt, aber die Option ist zu attraktiv, um sie nicht zu erforschen", sagt Wolfgang Lucht vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung.

Ließen sich alle Fragen lösen, könnte die Menschheit wohl deutlich mehr Bioenergie nutzen als angenommen. Lucht hat mit zwei Kollegen dazu gerade eine sorgfältige Analyse vorgelegt, in der er sich aber auf den konventionellen Anbau von Pflanzen auf landwirtschaftlichen Flächen konzentriert (Global Change Biology Bioenergy, online).

"Bis zu 20 Prozent des weltweiten Energiebedarfs könnte Biomasse im Jahr 2050 decken", schätzt der Wissenschaftler; diese Quote gilt nicht nur für den Verkehr, sondern auch für Strom- und Wärmeproduktion. Luchts Team schließt Energieplantagen überall dort aus, wo heute Lebensmittel produziert werden. "Mindestens diese Fläche muss man reservieren, wenn die Weltbevölkerung um zwei Milliarden Menschen wächst", sagt er.

Außerdem lassen die Forscher Regionen aus, deren Umwandlung die biologische Vielfalt gefährdet oder viel Kohlenstoff freisetzt. Das betrifft den Großteil Deutschlands, Landstriche in Australien, Neuengland und Nordafrika sowie die Regenwälder in Amazonien und Afrika. "Bei der Umwandlung gelangt so viel Kohlenstoff in die Atmosphäre, dass es rechnerisch mehrere Jahrzehnte dauert, bis diese Schuld durch das Einsparen von Öl und Gas abgetragen ist."

Günstige Bedingungen für Plantagen bestehen aber beispielsweise in Frankreich, England, Irland, Polen und der Ukraine, in Indien, Indonesien und Südchina, im Mittleren Westen und Patagonien. Solche Länder könnten Konflikte erleben, wenn Naturflächen zu Feldern umgewidmet würden. Zudem gäbe es Probleme, wo zwar die Fläche für Tank und Teller reicht, aber das Wasser nicht.