Biostrom aus der Zelle

Die jungen Forscher Dr. Johannes Gescher und Sven Kerzenmacher von der Universität Freiburg zählen zu den Gewinnern beim Ideenwettbewerb „Bioenergie – Neue Wege beschreiten“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).

Der Ideenwettbewerb im Rahmen der Förderinitiative BioEnergie 2021 rief junge Forscherinnen und Forscher auf, sich mit neuen Ideen und Konzepten für die Energiegewinnung jenseits der eingetretenen Pfade zu bewerben.

Die Forschungsvorhaben sollen neue Umwandlungsprozesse von Biomasse – vor allem aus biologischen Abfall- und Reststoffen – vorantreiben. Die insgesamt vier Gewinner des Wettbewerbs erhalten ein attraktives Preisgeld: Mit insgesamt zehn Millionen Euro wird das BMBF in den nächsten fünf Jahren grundlagenorientierte Forschungsvorhaben mit einem völlig neuen Ansatz zur Nutzung von Biomasse unterstützen.

Johannes Gescher und Sven Kerzenmacher haben sich mit dem Projekt „EmBBark – Hocheffiziente mikrobielle Brennstoffzellen auf Basis regenerativer Kohlenstoffquellen“ zum Ziel gesetzt, hocheffiziente mikrobielle Brennstoffzellen zu entwickeln, die sich für einen Einsatz als Stromgeneratoren eignen. Die Energie soll dabei aus der mikrobiellen Oxidation regenerativer, biogener Kohlenstoffquellen gewonnen werden.

Die Funktionsweise mikrobieller Brennstoffzellen beruht dabei auf den Fähigkeiten so genannter exoelektrogener Mikroorganismen, deren eigene zelluläre Energiegewinnung an die Stromproduktion gekoppelt werden kann. Das heißt, die Mikroorganismen ernähren sich von biologischen Abfällen und Reststoffen, etwa aus der Landwirtschaft, und produzieren dabei Energie.

Das fachliche Wissen der zwei Nachwuchsforscher wird dabei optimal kombiniert: Der Biologe Gescher kehrte nach seiner Postdoc-Zeit an der Stanford University an die Universität Freiburg, Institut für Biologie II, Mikrobiologie als Arbeitsgruppenleiter zurück. Der studierte Verfahrens- und Umwelttechniker Kerzenmacher arbeitet nach Abschluss des Master-Studiengangs „Energy Conversion & Management“ als Arbeitsgruppenleiter am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK), Lehrstuhl für Anwendungsentwicklung der Universität Freiburg.

Neue Konzepte für die Bioenergienutzung sind notwendig, denn Deutschland ist bisher in großem Umfang abhängig von fossilen Energieträgern aus Importen: Beim Mineralöl zu 97 Prozent, beim Erdgas zu 83 Prozent und bei der Steinkohle zu 61 Prozent.

Kontakt:
Dr. Johannes Gescher
Institut für Biologie II, Mikrobiologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-2685
E-Mail: johannes.gescher@biologie.uni-freiburg.de