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Vom Biowasserstoff bis zur Biobatterie

Algen und Bakterien geben Gas

13. März 2012, 11:52 Uhr | Carola Tesche

In einem zwei mal drei Meter großen, 100 l fassenden Fermenter wachsen Blaualgen (Cyanobakterien) mit der Kraft des Lichtes bei 30 Grad Wassertemperatur und erzeugen Sauerstoff durch Wasserspaltung.

Der Forschungs- und Interessenverbund Solar Biofuels Ruhr (SBR), an dem maßgeblich sechs Lehrstühle und Arbeitsgruppen aus Biologie, Chemie und Maschinenbau beteiligt sind, erforscht, wie sich mit Hilfe von Blaualgen zukünftig Wasserstoff produzieren, industriell nutzen und zur Marktreife bringen lässt.

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SBR möchte das im Ruhrgebiet vorhandene Potenzial nutzen und zugleich das Gebiet im Wettbewerb positionieren. Natürliche Nanomaschinen wie Algen oder Cyanobakterien sollen mit Sonnenlicht moderne Biokraftstoffe herstellen. Dabei reicht die Spanne vom Biowasserstoff (H2) bis hin zur teils lebenden, teils künstlichen elektrischen Biobatterie.

»Im Ruhrgebiet gibt es bereits ein vielfältiges Know-how in Forschung und Entwicklung rund um die Biofuels, aber bislang keine schlagkräftige Kooperation«, sagt Prof. Dr. Matthias Rögner vom Lehrstuhl für Biochemie der Pflanzen (RUB). Am Verbund SBR beteiligen sich sechs Lehrstühle und Arbeitsgruppen der Uni Bochum aus Biologie und Biotechnologie, Chemie und Biochemie, Maschinenbau sowie das Max-Planck-Institut für Bioanorganische Chemie (Mülheim), das Fraunhofer-Institut UMSICHT (Oberhausen) und die KSD Innovations GmbH (Hattingen).

Auf dem Weg zur biologischen Designzelle

Thematisch decken die Partner die ganze Bandbreite der Biofuels ab – von der Photobiotechnologie über die Elektroanalytik bis hin zur Thermodynamik und Entwicklung neuer Bioreaktoren. Auf mikroskopischer Ebene untersuchen die beteiligten Forschergruppen zum Beispiel die Stoffwechselvorgänge in Mikroalgen. Eines der Fernziele ist, schrittweise eine biologische Designzelle zu entwickeln, die auf einem Cyanobakterium basiert und den Prozess der photobiologischen Wasserspaltung mit der Erzeugung von Biowasserstoff höchst effizient verbindet. Die sich selbst replizierende Zelle wird dabei als lebender Katalysator genutzt, um Bioenergie zu gewinnen.

Austausch mit Japan

Bei ihrer Kooperation im Verbund Solar Biofuels Ruhr profitieren die Beteiligten zusätzlich von guten internationalen Kontakten. So wurden beispielsweise die beiden Bochumer Forscher Prof. Rögner und Prof. Dr. Thomas Happe vom Lehrstuhl für Biochemie der Pflanzen zu »Visiting Professors« am Institute for Protein Research der Universität Osaka ernannt. Noch bis 2014 arbeiten sie zusammen mit japanischen Wissenschaftlern an einer cyanobakteriellen Designzelle. Dazu halten sie sich regelmäßig in Osaka auf und haben Forscher aus Japan zu Gast in Bochum.