Die CO2-Fresser

Aus Zucker machen Hefen Bier, seit Jahrtausenden. Nun verfallen Biotechnologen auf eine ganze andere Idee, Sinnvolles zu brauen. Sie verfüttern unter anderem Kohlendioxid an Mikroben in einem Kessel und heraus kommt: Ethanol. Damit fahren Autos, und chemisch ein wenig umgewandelt können mit dem Sprit auch Flugzeuge fliegen.

Die neue Brautechnologie macht das klimagefährliche Kohlendioxid zum Rohstoff. Und sie liefert Ethanol, ohne dafür Ackerflächen zu beanspruchen. "Angetrieben hat uns, dass die Biokraftstoffproduktion dringend benötigte Anbauflächen für Lebensmittel wegnimmt und den Hunger in der Welt verschlimmert", sagt Michael Köpke, Direktor für Synthetische Biologie vom US-Unternehmen LanzaTech. Seit Kurzem braut das Start-up mit Hauptsitz in Chicago Ethanol neben einem chinesischen Stahlwerk. Aus den Abgasen der Fabrik entstünden pro Jahr bis zu 40.000 Tonnen der energiereichen Flüssigkeit, so Köpke. Zurzeit errichtet LanzaTech eine weitere Kohlendioxidbrauerei in der belgischen Stadt Gent, und auf dem Gelände eines Metallverarbeiters in Südafrika plane man eine weitere. In Kalifor­nien liefen Gespräche mit der Mandel- und Makadamia-Nussindustrie, deren Abfälle in Biomassekraftwerken verbrannt werden. Der Abgasstrom könnte direkt in die Fermenter geleitet und ebenfalls an Bakterien verfüttert werden. Auch aus entweichenden Deponiegasen ließe sich wohl Kraftstoff ­erzeugen. Auf einer japanischen Mülldeponie laufe dazu gerade ein Test.

Zu Hilfe kam dem Unternehmen der Variantenreichtum der Natur. 1995 stießen belgische Forscher auf bis dato unbekannte Bakterien, die Kohlenmonoxid vertilgen und daraus Ethanol herstellen: Clostridium autoethanogenum. Auf diesem Bakterium basiert die Brautechnologie des Unternehmens. LanzaTech ernährt es neben Kohlenmonoxid und Kohlendioxid mit energiereichem Wasserstoff. Dieses Dreigespann heißt unter Chemikern Synthesegas. Es ist seit über einem Jahrhundert die Basis für die massenhafte Erzeugung von diversen Kohlenwasserstoffen in der chemischen Industrie. Synthesegas entsteht bei der Stahlproduktion, kommt aus Raffinerien und Biomassekraftwerken. Streng genommen frisst LanzaTechs Mikrobe also ­einen Wertstoff, der schon sehr lange wirtschaftlich verwendet wird. Allerdings: "Bei dem bisherigen Prozess braucht man einen Katalysator, der empfindlich gegen Schadstoffe, etwa Schwefelverbindungen im Abgas, ist. Unser Bakterium ist robuster. Es gibt etliche Anlagen, wo das Synthesegas bis heute abgefackelt wird. Dort kommen wir jetzt zum Zug", so Köpke.

Auch das Spezialchemieunternehmen Evonik aus Essen hat sich für die Investi­tion in die Brautechnologie entschieden. Anfang 2020 soll am nordrhein-westfälischen Standort Marl erstmals eine Versuchsanlage ihren Betrieb aufnehmen, in der zwei Bakterienspezies arbeiten sollen: Neben Clostridium autoethanogenum auch Clostridium kluyveri. Beteiligt ist Siemens, das Forschungsministerium unterstützt das Projekt namens Rheticus mit 6,3 Mil­lionen Euro.

(jle)