Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Designzelle als Energielieferant: BMBF fördert Projekt unter Federführung der RUB

09.07.2009
Lichtgetriebene Wasserstoffproduktion mit "lebendem" Katalysator

Mit einer Gesamtsumme von 4,3 Millionen Euro fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das deutschlandweit größte Verbundprojekt zur Biowasserstoffproduktion: Unter der Leitung von Prof. Dr. Matthias Rögner (Biochemie der Pflanzen, Fakultät für Biologie und Biotechnologie der RUB) arbeiten acht international ausgewiesene Arbeitsgruppen fachübergreifend an der Entwicklung einer biologischen "Designzelle", die mit Hilfe von Solarenergie Wasserstoff aus Wasser erzeugt.

Das Projekt hat eine Laufzeit von drei Jahren. Beteiligt sind Biochemiker und Chemiker, Biophysiker und Physikochemiker, Mikrobiologen und Verfahrenstechniker aus Bochum, Berlin, Bielefeld, Köln und Mülheim. Allein die beteiligten Lehrstühle der RUB erhalten 2,2 Millionen Euro.

Aus zwei mach eins

Zunutze machen sich die Forscher die Photosynthese einzelliger Cyanobakterien ("Blaualgen"), die sie direkt mit dem wasserstoffproduzierenden Enzym Hydrogenase verbinden. Da Cyanobakterien keine leistungsfähige Hydrogenase besitzen, "importieren" die Wissenschaftler das Enzym aus Grünalgen - und optimieren es gleichzeitig so, dass es auch in Gegenwart von Sauerstoff voll funktionsfähig bleibt. Bei direkter Anbindung an den Prozess der photobiologischen Wasserspaltung sollen auf diese Weise Wasserstoffproduktionsraten erzielt werden, die mindestens einen Faktor 100 über den höchsten Raten liegen, die sich zurzeit mit photosynthetischen Organismen erzielen lassen.

Lebender Katalysator: fleißig und genügsam

Voraussetzung dafür ist, den Energiestoffwechsel der Zelle in vielen Einzelschritten so umzugestalten, dass die Blaualgenzelle über 75 Prozent der verfügbaren Energie für die Erzeugung von Wasserstoff anstelle von Biomasse verwendet: Die Cyanobakterienzelle wird praktisch zum lebenden Katalysator umfunktioniert, der sich durch Teilung stetig vermehrt und außer Wasser, Nährsalzen und Sonnenenergie keine Ansprüche hat.

Konkurrenzfähig am Markt

Kostenanalysen von Prof. Dr. Hermann-Josef Wagner (Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiewirtschaft, Fakultät für Maschinenbau der RUB) zeigen, dass der mit diesen zukünftigen "Designzellen" erzeugte Wasserstoff ökonomisch konkurrenzfähig ist - wenn es gleichzeitig gelingt, Massenfermentationssysteme für Mikroalgen ("Photobiofermenter") zu entwickeln, deren Preis unter zehn Prozent der Kosten bisheriger verfügbarer Systeme liegt. Derartige Entwicklungen sind ein entscheidender Teil des Projektes, sie wurden mit umliegenden Firmen bereits erfolgreich angegangen.

Vorläuferprojekt "Bio-H2"

Das vom BMBF neu bewilligte Projekt "Design natürlicher Systeme zur lichtgetriebenen Wasserstoffproduktion" basiert auf dem vor kurzem beendeten BMBF-Projekt "Bio-H2", in dem Forscher unter Federführung der RUB die "Biobatterie" entwickelt haben - ein teils künstliches (semiartifizielles) System zur Biowasserstoffproduktion. Für das Folgeprojekt zum Design "natürlicher" Zellen als Wasserstofflieferanten hat das Ministerium die Fördermittel nun nahezu verdoppelt.

Projektpartner

Von der bewilligten Gesamtsumme entfallen ca. 2,2 Millionen Euro auf die drei von der RUB beteiligten Projektpartner: Prof. Matthias Rögner und Prof. Thomas Happe (Lehrstuhl für Biochemie der Pflanzen) sowie Prof. Hermann-Josef Wagner (Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiewirtschaft). An dem Verbundprojekt sind zudem beteiligt: FU Berlin (Prof. Holger Dau), HU Berlin (Prof. Bärbel Friedrich / Dr. Oliver Lenz), Universität Bielefeld (Prof. Joachim Heberle), Universität Köln (Prof. Albrecht Berkessel) sowie das MPI für Bioanorganische Chemie in Mülheim an der Ruhr (Prof. Wolfgang Lubitz).

Weitere Informationen

Prof. Dr. Matthias Rögner, Lehrstuhl für Biochemie der Pflanzen, Fakultät für Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universität Bochum, Tel. 0234/32-23634, E-Mail: matthias.roegner@rub.de

Redaktion: Jens Wylkop

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie