Dominik Refardt von der ZHAW bei der Arbeit am Algenbioreaktor.
Algen versprechen saubere Energie aus Biomasse zu liefern - doch bisherige Verfahren dazu sind ineffizient. Mit einem Trick ist es Schweizer Forschern nun gelungen, auf effiziente Weise Biogas aus Algen zu gewinnen und dabei gleichzeitig Wasser und Nährstoffe zu rezyklieren.
Algen wachsen schnell und lassen sich zu Energieträgern wie Biodiesel oder Feinchemikalien verarbeiten, wie das Paul Scherrer Institut (PSI) in Villigen AG in einer Mitteilung schreibt. Bisherige Verfahren verbrauchten dazu aber oft noch viel Energie, erklärte Co-Projektleiter Christian Ludwig vom PSI auf Anfrage der Nachrichtenagentur sda.
Bizarrer Zustand
Sein Team hat sich auf die Gewinnung von Methan konzentriert - das ist die gleiche Substanz wie Erdgas. Die Versuchsanlage wurde am Mittwoch in Wädenswil vorgestellt. An ihrer Entwicklung waren auch die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW), die ETH Lausanne, die Empa und die Hochschule für Technik in Rapperswil beteiligt.
Der Trick dabei ist es, Wasser in einen bizarren Zustand zwischen gasförmig und flüssig zu versetzen. Bei der sogenannten hydrothermalen Methanisierung wird Biomasse unter hohen Drücken und Temperaturen aufbereitet, wobei das Wasser in einen sogenannten «überkritischen» Zustand übergeht. Es ist dann weder gasförmig noch flüssig, sondern vereint Eigenschaften beider Zustände.
100 Stunden Methan
Der Vorteil: In diesem Zustand lösen sich organische Substanzen im Wasser, während Salze - also Nährstoffe wie Nitrat und Phosphat - fest werden und leicht abzutrennen sind. «Der Dünger wird permanent wiederverwertet und die Energieproduktion ist nährstoffneutral», sagte Ludwig. Ausserdem muss die Biomasse nicht mit viel Energieaufwand getrocknet werden.
Dieser Trick macht das Verfahren nach Angaben der Forscher effizienter als biotechnologische Methoden: 60 bis 75 Prozent der in den Ausgangsstoffen enthaltenen Energie liesse sich so in nutzbare Energie umwandeln. Die Testanlage habe bereits 100 Stunden am Stück energiereiches Methan produziert.
Grosses Potenzial
Das Potenzial von Biomasse - ein nachwachsender, energiereicher Rohstoff - schätzen die Forscher hoch ein: In der Schweiz könnten potenziell 34 Petajoule Energie aus Biomasse gewonnen werden, jedoch nur etwa 11 Petajoule würden genutzt. Zum Vergleich: 2013 verbrauchte die Schweiz insgesamt 896 Petajoule Energie.
Von der Marktreife sei das System indes noch weit entfernt, schätzt Ludwig. Für Industriepartner sei es noch zu unausgereift. Eine Herausforderung sei es insbesondere grosse Mengen Algen zu züchten. Die Forscher wollen als nächstes die Betriebsparameter optimieren. Den Einsatz des Verfahrens sieht der Experte vor allem in Ländern mit viel Sonne und Wärme, wo Algen gut gedeihen. Das Gas könnte über die normalen Gaspipelines in die Schweiz gelangen.sda
