Lebensmittel im Biosprit müssen nicht sein. Das Austrian Centre of Industrial Biotechnology entwickelt gemeinsam mit einem Industriepartner Methoden, bei denen landwirtschaftliche Abfälle und Stroh die Basis für neue Biotreibstoffe sind.
Treibstoff statt Essen? Diese Frage gehört am Austrian Centre of Industrial Biotechnology (ACIB) in Graz bereits der Vergangenheit an. Während Biotreibstoffe der ersten Generation aus Getreide oder Zuckerrohr hergestellt werden, dienen landwirtschaftliche Abfälle als Grundlage für Biotreibstoffe der zweiten Generation: Biosprit lässt sich auch mit Spänen, Holzschnitzeln, Stroh oder speziell angebauten Energiepflanzen herstellen. ACIB hat Wege gefunden, diese erneuerbaren Zuckerressourcen für die Industrie und die Produktion von Biosprit zugänglich zu machen.
Zum Einsatz kommen dabei Enzyme namens Cellulasen. Sie können die Cellulose und Hemicellulose, aus der Holz neben Lignin besteht, zu kleinen Zuckermolekülen umsetzen, wie Professor Christian Kubicek von der TU Wien erklärt. Kubicek arbeitet zusammen mit Forschern in Graz und bei einem Industriepartner im Kompetenzzentrum ACIB am Zugang zu neuen Industriezuckern aus erneuerbaren Rohstoffen. Die Enzyme funktionierten ähnlich einem Häcksler, erklärt Professor Anton Glieder, der wissenschaftliche Leiter des ACIB: „Die langen Celluloseketten werden durch die Enzyme transportiert. Dabei spaltet das Enzym kleine Zuckermoleküle von der vergleichsweise riesigen Cellulosekette ab, bis die ganze Cellulose zu Zucker gespalten wurde.“
Enzyme für den Prozess stellen die Biotechnologen zum Beispiel mit Hilfe des Pilzes Trichoderma reesei her, der auf verfaulenden Holzresten wächst. Im steirischen Projekt „Macrofun“ an der TU Graz werden die Pilzenzyme mittels der Hefe Pichia pastoris weiter verbessert, um die „molekularen Häcksler“ noch robuster zu machen. Das gesamte Verfahren ist freilich noch umfangreicher. Die Pflanzenreste müssen zuerst aufgeschlossen werden, um das Lignin abzutrennen und die Cellulosen zugänglich zu machen. Dann kommen die Cellulasen ins Spiel und machen aus den langen Cellulosen Zuckermoleküle. Diese wiederum werden – ähnlich der alkoholischen Gärung beim Wein – von Hefen zu Bioethanol umgesetzt, aus dem zuletzt Biosprit gemacht werden kann.
Der Vorteil dieses Verfahrens: Lebensmittel bleiben gänzlich unberührt. Allein in Europa fallen den Angaben zufolge 400 Mio. t Weizenstroh pro Jahr an. Für eine möglichst nachhaltige Nutzung sollen laut ACIB 30 % davon am Feld bleiben, um den Boden zu regenerieren: Aber die gewaltige Restmenge lasse sich weiterverarbeiten.
Weitere Informationen: Das Austrian Centre of Industrial Biotechnology ist das österreichische K2-Zentrum für industrielle Biotechnologie. Es ist ein Zusammenschluss von derzeit acht Universitäten und 30 Projektpartnern, darunter BASF, Sandoz, Boehringer Ingelheim, Novartis oder Hoffmann-LaRoche.
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