Bisher müssen Laptops regelmäßig Strom für ihre Akkus aus einer Steckdose tanken. Wenn es nach Sven Kerzenmacher und Johannes Gescher geht, könnte das in ein paar Jahren überflüssig werden. Dann hätte jeder Laptop eine Brennstoffzelle an Bord, die ihren Strom selbst produziert – und zwar mithilfe von Millionen winziger Organismen, die in ihrem Inneren in einer biologischen Nährlösung herumschwimmen.
Ihre Vision vom Biostrom verfolgen der Mikrosystemtechniker Kerzenmacher und der Biologe Gescher seit drei Jahren an der Universität Freiburg. Ihr Forschungsorganismus ist das Bakterium Shewanella, das sowohl im Meer als auch im Süß- oder Brackwasser leben kann. Der Clou: Es schleust beim Verdauen von Zucker oder Biomüll überschüssige Elektronen aus seinem einzelligen Körper aus. Diese Elektronen lassen sich gewinnen, wenn zwei Elektroden in das Becken getaucht und mit einem Draht verbunden werden, über den die Elektronen abfließen können. Dieses Prinzip wollen die beiden Wissenschaftler nun nutzen, um eine völlig neuartige, grüne Batterie zu entwickeln. Auch das Bundesforschungsministerium glaubt an ihre grünen Minikraftwerke und fördert das Projekt mit 1,3 Millionen Euro.
Grüne Energiequelle der Zukunft
Schon in drei Jahren wollen die beiden Forscher eine Demonstrationsanlage vorführen, die fünf bis zehn Watt erzeugen und damit den Energiebedarf eines Vier-Personen-Haushalts decken könnte. Die geplante Größe soll mit einem Kubikmeter etwa einem Kühlschrank entsprechen.
Diese grüne Energiequelle der Zukunft fasziniert Forscher und Unternehmen in aller Welt gleichermaßen. Denn die einzelligen Lebewesen können nicht nur Strom produzieren. Je nachdem wie sie gehalten, gefüttert, beleuchtet und belüftet werden, können einige von ihnen große Mengen Öl, Alkohol und Wasserstoff herstellen, die für die Mobilität der Zukunft dringend benötigt werden. Und Experten sind sich weitgehend einig: Mikroben und Algen können zur „Solarzelle der Zukunft“ werden, wie unlängst auch das Fachmagazin „Transkript“ titelte.
Solarzelle der Zukunft
Ein wesentlicher Vorteil der Kleinstlebewesen: Sie sind genügsam und lassen sich in offenen Salzwassertanks in Meeresnähe oder in Schlauchsystemen in sonnenreichen Halbwüsten kultivieren. Damit machen sie – anders als die bisher bekannten Energiepflanzen Mais, Zuckerrohr, Raps oder Palmöl – der Nahrungsmittelproduktion keine Konkurrenz.
Zudem liegen die Ölausbeuten bei Mikroalgen, die das Öl in ihrem Zellinneren einlagern, schon heute sehr viel höher als bei klassischen Ölfrüchten wie Raps oder Ölpalmen. Zu diesem Ergebnis kommt Thomas Renaud, Analyst beim New Yorker Research-Unternehmen Arrowhead BID: Mais bringe es pro Hektar im Jahr nur auf 170 Liter Öl, Raps auf 1200 Liter und Ölpalmen auf knapp 6000 Liter. Mikroalgen dagegen produzieren laut Renaud auf einem Hektar zwischen 47.000 und 140.000 Liter Öl.
