Betrachtet man den Hype-Cycle von Biosprit, dann befindet er sich gerade im tiefsten vorstellbaren Keller. Noch vor einigen Jahren wurde der grüne Treibstoff als Lösung für den Verkehr der Zukunft gefeiert. Jetzt wird er in Grund und Boden geschrieben, weil immer mehr Nahrungspflanzen wie Mais und Soja im Tank landen.
Der Ruf des grünen Sprits ist damit eigentlich ruiniert. Denn niemand will mit seiner Fahrt in den Supermarkt eine Hungerkatastrophe am anderen Ende der Welt auslösen.
Doch Abseits des ganzen Bohei um die grünen Kraftstoffe haben einige Erfinder und Tüftler weiter an den Kraftstoffen der Zukunft geforscht – mit erstaunlichen Ergebnissen.
Einer von diesen Erfindern ist der Österreicher Alexander Krajete. Der Chemiker arbeitet seit Jahren an einer spektakulären Technik. Er nutzt Urzeit-Mikroben, um aus überschüssigem Öko-Strom Erdgas zu machen – das taugt als Treibstoff für Autos oder als Speicher für Energie. Denn aus Erdgas kann Strom und Wärme werden, wenn die Sonne nicht scheint oder Flaute herrscht.
Meereswesen, die Erdgas produzierenSchon 2011 machte Krajete auf dem Investorentreffen Ecosummit in Berlin von sich reden: In zwei Anlagen an der Technischen Universität Wien, die mit ihren Stahlrohren und dem großen Kessel an kleine Raffinerien erinnerten, stellte er die winzigen Tierchen in den Dienst der Erdgasproduktion.
Dabei handelte es sich um sogenannte Archaeen, also Mikroben, die unter anderem die lebensfeindliche Umgebung von Tiefsee-Vulkanen besiedeln oder brodelnde Krater an der Erdoberfläche (siehe Aufmacherbild). Die robusten Einzeller gehörten vor mehr als drei Milliarden Jahren zu den ersten Lebewesen auf der Erde, noch bevor es Sauerstoff gab. Deshalb mussten sie mit anderen Gasen Vorlieb nehmen: Kohlendioxid und Wasserstoff.
Ihr Hunger auf diese zwei Gase macht sie heute nicht nur für Biologen interessant. Denn während sich die Mikroorganismen ernähren, produzieren sie Methan - den Hauptbestandteil von Erdgas. Krajete will genau diese Eigenschaft der Tierchen nutzen, um die Energieversorgung umzukrempeln.
In den vergangenen zwei Jahren widmete sich Krajete nun der Verbesserung und Patentierung seiner Technik. Erste Interessenten gibt es auch schon: Derzeit ist Krajete mit einem großen europäischen Energieversorger und einem internationalen Autobauer im Gespräch, um eine erste Pilotanlage zu bauen. Denn lief sein Verfahren nur im „Halbpilotmaßstab“, wie er es nennt. Sprich, im Labor.
Treibstoff für eine Milliarde KilometerDort zeigte sich aber schon, dass die Urzeit-Tierchen Fress- und Verdauungswunder sind. Ein zwei Meter tiefes 25-Meter-Hallenschwimmbecken voll damit liefere in einem Jahr genug Erdgas, um 100 000 Autos 10 000 Kilometer weit zu fahren, rechnet Krajete vor. Mit einem solchen Becken ließe sich die Jahresproduktion von rund 50 großen Offshore-Windrädern - ungefähr 750 Gigawattstunden Strom - in Treibstoff umwandeln. Der Strom würde dafür in einem Elektrolyseur zuerst in Wasserstoff umgewandelt. Den bekommen dann die Tiere zu fressen.
Um einen Kubikmeter Erdgas auf diese Weise herzustellen, verbraucht das Mikroorganismen-Verfahren zwischen 14 und 16 Kilowattstunden Strom.
Betrachtet man nur den Treibstoff werde sein Produkt bei Kosten von fünf Cent je Kilowattstunde Windstrom konkurrenzfähig, rechnet Krajete vor. Damit würde das Archaeen-Gas 75 Cent pro Kubikmeter kosten. Selbst dann aber wäre es, rechnet man die Steuern und den Energiegehalt mit ein, noch immer 20 Cent teurer als herkömmliches Benzin.
Aber Krajete hat es mit seinen Mikroorganismen nicht nur auf die Treibstoffproduktion abgesehen. Denn das Verfahren eignet sich auch vorzüglich als Stromspeicher im Rahmen der Energiewende: Wird zu viel Wind- und Sonnenstrom erzeugt, kann er zur Wasserstoffproduktion genutzt werden und so in die Mikrobenanlage fließen. Wird Energie benötigt, kann das Erdgas zum Beispiel in einem kleinen Blockheizkraftwerk zu Strom und Wärme werden.
Gerade bei der Speicherung, sagt Krajete, habe sein biologisches Verfahren weitere Vorteile. So kann man die Mikroben auch eine Zeitlang nicht füttern, ohne dass etwas passiert. Ist zu viel Strom da, werden sie wieder gefüttert und produzieren weiter Gas. Das wird abgesaugt und in einem Tank gelagert.
Die Vielfraße nehmen auch Schwefel zu sichWas das Verfahren aber heute noch vergleichsweise teuer macht: „Der Elektrolyseur zur Wasserstoffherstellung ist derzeit teurer als der Bioreaktor“, sagt Krajete. Noch. Denn Großunternehmen wie Siemens arbeiten daran, den Preis für die Technologie zu senken.
Neben Wasserstoff brauchen die Mikroben aber noch eine zweite Nahrungsquelle: Das CO2. Die gibt es auf dem Land zur genüge – seien es Biogasanlagen von Landwirten oder Sägewerke. Auch Kohlendioxid aus Kraftwerken käme in Frage, es könnte sogar ungefiltert in den Reaktor fließen. Hinzukommen als Wachstumstreiber für die Tierchen müssen auch noch Stickstoff, Phosphor und Schwefel - alles Stoffe, die sie in ihrer Heimat tief im Meer ernährten.
Als ersten geeigneten Einsatzort für sein Verfahren sieht Krajete Gemeinden, die sich energieautark machen wollen. Dazu würden Sonnen- und Windanlagen und ein Mikrobenreaktor genügen – entsteht genug Erdgas, so dass es auch für Autos reicht, müssten die Dörfer nicht mal mehr von Tanklastern mit Öl angesteuert werden.
Und tatsächlich: Schon jetzt haben Gemeinden und Stadtwerke in Bayern, Baden-Württemberg und Südtirol an dem Verfahren Interesse gezeigt.
Nötig für ein Autarkie-Szenario einer kleinen Gemeinde wäre laut Krajete ein Bioreaktor mit einem Megawatt Leistung, der ungefähr die Größe von zwei Schiffscontainern mit einer Länge von sechs Metern hätte. Die angestrebten Kosten, wenn die Technik einmal zur Serienreife gelangt ist: 250.000 Euro.
Die Mikroben, die nach und nach sterben, können zudem abgeschöpft werden und als Dünger auf den Feldern landen – oder sie werden in eine Biogasanlage verfrachtet, wo sie verrotten.
In den kommenden Monaten will Krajete nun verstärkt auf Investorensuche gehen, um die erste größere Anlage zu bauen. Dann wären die Mikroben endgültig aus der Tiefsee mitten unter den Menschen angekommen. Und die Energiewende wäre um eine faszinierende Technologie reicher.
