Bakterien statt Erdöl als Kohlenwasserstoffquelle

Erdöl ist nicht nur für die Kraftstoffherstellung der wichtigste Rohstoff, sondern ein chemischer Baukasten, mit dem ein überragender Teil aller Grundchemikalien der chemischen Industrie gewonnen wird, aus denen dann fast jedes chemische Erzeugnis produziert wird, beispielsweise Farben, Lacke, Arzneimittel, Wasch- und Reinigungsmittel. Ein Ziel der Wissenschaftler ist es daher, Mikroorganismen nicht nur zur Kraftstoffherstellung zu nutzen, sondern auch um  weitere Kohlenwasserstoffverbindungen herzustellen.
Bakterien zur KohlenwasserstoffproduktionQuelle: LS9
Anstelle von Ethanol sollen Bakterien direkt Kohlenwasser-
stoffverbindungen produzieren. Damit könnten neben Kraftstoffen wie Benzin auch sämtliche Grundchemikalien für die chemische Industrie hergestellt werden. Quelle: LS9

Bereits bekannte Mikroorganismen lassen sich durch biotechnologische Anwendungen zu Miniaturchemiefabriken der Treibstoffherstellung und Bioplastikproduktion maßschneidern. Ende Juli 2007 verkündetet das Start-Up Unternehmen LS9 aus dem kalifornischen San Carlos auf einer Fachtagung der Society of Industrial Microbiology, mit Hilfe gentechnisch veränderter Bakterien bestimmte Kohlewasserstoffverbindungen herstellen zu können, die ebenfalls als Ausgangsbasis für die Treibstoffherstellung genutzt werden können. Das bakterielle Rohöl hat im Gegensatz zu fossilem Rohöl keine Schwefelverunreinigungen und könnte in einer normalen Raffinerie zu Benzin, Diesel oder anderen Produkten verarbeitet werden. In vier bis fünf Jahren will das Unternehmen den Kohlenwasserstoff-Sprit auf den Markt bringen.

Amerikanisches Biotech-Unternehmen nutzt Verfahren aus Deutschland

Das Unternehmen nutzt dabei ein Verfahren, das unter der Leitung von Alexander Steinbüchel bereits vor einigen Jahren in Deutschland am Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie an der Universität Münster entwickelt wurde. Steinbüchel, der im wissenschaftlichen Beirat des amerikanischen Biotech-Unternehmen sitzt, sieht noch einen weiten Weg bis zur großtechnischen Anwendung. Die Bakterien werden zudem mit teurem Mais gefüttert, weshalb der Ansatz auf die Verwertbarkeit von Biomasseabfällen umgestellt werden soll.

Trotz dieser Hürden gilt aber die Produktion von Kohlenwasserstoff-Treibstoffen insgesamt als effizienter als beispielsweise die Ethanol-Produktion, da Kohlewasserstoffgemische bis zu 30% mehr Energie enthalten und bei der Produktion weniger Energie benötigen. Im Gegensatz dazu muss Ethanol aus Hefe destilliert und dehydriert werden. Allerdings könnte hierbei die Verbrennung von Lignin, das nicht fermentierbar ist, noch zur Energieeinsparung beitragen, indem es einen Teil der Wärme liefert, die zum Heizen des Bioreaktors und zur Zerlegung der Hemizellulose benötigt wird.

Ein weiteres kalifornisches Unternehmen, das an mikrobiellen Verfahren zur Biorohöl-Herstellung arbeitet, ist Amyris Biotechnology. Im Gegensatz zu LS9, will Amyris tankfertiges Benzin direkt aus den Mikroorganismen ohne zusätzliche Raffinerie-Schritte synthetisieren.

Das die Fähigkeiten von Bakterien nahezu unbegrenzt zu sein scheinen, zeigten 2006 Forscher der Humboldt-Universität Berlin mit der Entschlüsselung des Erbguts von Ralstonia eutropha H16. Die Wissenschaftler fanden gemeinsam mit ihrem Münsteraner Kollegen Steinbüchel heraus, dass der Winzling unter bestimmten Bedingungen aus einfacheren Kohlenstoffverbindungen, Vorstufen synthetisieren kann, die für die Bioplastikproduktion verwendet werden können. Diese Projekt, dessen Industriepartner die Silantes GmbH in München ist, wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unter dem Dach der Initiative "GenoMik - Genomforschung an Mikroorganismen" finanziell unterstützt.