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Drop-In Kraftstoffe

Projekt zur mikrobiellen Kraftstoff-Produktion läuft weiter

| Redakteur: Tobias Hüser

Bis vor wenigen Jahren beschränkten sich Forschungsaktivitäten zur Herstellung von Drop-In Kraftstoffen mit biotechnologischen Verfahren hauptsächlich auf den US-amerikanischen Markt. Aufgrund des großen Potenzials, das dieser Ansatz für Biokraftstoffe mitbringt, unterstützte das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) ab 2013 die Nachwuchsgruppe „Dropin Biofuels“ um Johannes Kabisch von der Universität Greifswald. Nun hat das BMEL die Förderung der mikrobiellen Produktion von Kohlenwasserstoffen für weitere zwei Jahre verlängert, um der Wissenschaftlergruppe den Proof-of-Concept zu ermöglichen.

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Der Nachwuchsgruppenleiter Johannes Kabisch wird auf die Juniorprofessur an der TU Darmstadt berufen.
Der Nachwuchsgruppenleiter Johannes Kabisch wird auf die Juniorprofessur an der TU Darmstadt berufen.
( Bild: FNR )

Gülzow-Prüzen – Die Nachwuchsgruppe „Dropin Biofuels“ setzt zur Erzeugung der Kohlenwasserstoffe vor allem auf das Bakterium Bacillus Subtilis und die Hefe Yarrowia Lipolytica, die die Zucker Hexose und Pentose aus Hemicellulose sowie Glycerol aus der Biodieselproduktion verstoffwechseln. In der ersten Förderphase wurden umfangreiche Vorarbeiten geleistet, um mit Hilfe dieser Mikroorganismen über die Fermentation definierbare Kohlenwasserstoffe zu erzeugen. Die Vorergebnisse waren sehr vielversprechend und die potenzielle wirtschaftliche Einsatzfähigkeit eines entsprechenden Verfahrens wurde von verschiedenen Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft bestätigt.

Mit der Berufung von Johannes Kabisch Anfang 2017 auf die neu eingerichtete Juniorprofessur „Computer-aided Synthetic Biology“ an der TU Darmstadt etabliert sich der Forschungsbereich „Mikrobielle Produktion von Kohlenwasserstoffen“ in Deutschland weiter. Alle Beteiligten erwarten in diesem Folgeprojekt bis 2019 den Proof-of-Concept, die Entwicklung der Produktaufbereitung und die Skalierung für die kommerzielle Anwendung.

Hintergrund: Mikrobielle Kohlenwasserstoffproduktion

So wie bestimmte Hefen und Bakterien durch Fermentation aus der im Getreide enthaltenen Stärke Alkohol erzeugen, sind auch seit Jahrzehnten einzelne Mikroorganismen bekannt, die aus verschiedenen Zuckern geringe Mengen an Kohlenwasserstoffen erzeugen können. Kohlenwasserstoffe, also Verbindungen, die nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen, sind auch der Hauptbestandteil von Erdöl. Theoretisch kann man also aus Biomasse mit Hilfe von Mikroorganismen Biokraftstoffe erzeugen, die erdölähnlich sind und somit ohne große Anpassungen in heutigen Verbrennungsmotoren nutzbar sein müssten.

Man spricht in diesem Zusammenhang auch von „Dropin“-Kraftstoffen. Wenn es sich bei der von den Mikroorganismen verstoffwechselten Biomasse um Reststoffe wie Stroh oder Restholz handelt, steht der erzeugte Biokraftstoff zudem nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelerzeugung.

Damit der Ansatz der mikrobiellen Kohlenwasserstoffproduktion praxisreif wird, gilt es vor allem, die Mikroorganismen in Richtung einer höheren Kohlenwasserstoffproduktion weiter zu entwickeln. Außerdem müssen effiziente Verfahren identifiziert und Prozesse zur Aufbereitung und Weiterverarbeitung der Kohlenwasserstoffe entwickelt werden.

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