Ungewöhnliche Verfahrenskombination könnte CO2 zum Rohstoff machen

Am DECHEMA-Forschungsinstitut (DFI) in Frankfurt am Main ist ein Forschungsprojekt mit dem Titel „Mikrobielle Elektrosynthesen“ gestartet. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt die Arbeiten im Rahmen der Förderinitiative „Basistechnologien für eine nächste Generation biotechnologischer Verfahren“ mit 1.450.000 Euro. Ziel ist die Entwicklung der Grundlagen für neuartige, heute noch nicht realisierbare Verfahren zur Nutzung von Kohlendioxid als Rohstoff.

Im Mittelpunkt des Vorhabens steht die Entwicklung mikrobieller Elektrosynthesen zur Produktion von Biokraftstoffen und Basischemikalien aus Kohlendioxid. In mikrobiellen Elektrosynthesen werden Elektronen von einer Kathode auf Mikroorganismen übertragen. Die Mikroorganismen nutzen die Elektronen für Synthesereaktionen, wobei die benötigte elektrische Energie aus regenerativen Quellen gewonnen werden sollte. „Mikrobielle Elektrosynthesen zeichnen sich dadurch aus, dass die Elektronen nicht aus biologischen Prozessen stammen, sondern direkt in Form von Strom zur Verfügung gestellt werden. Sie können dadurch sehr viel effizienter genutzt werden“, erläutert Biotechnologe Dr.-Ing. Dirk Holtmann, der zusammen mit dem Elektrochemiker Dr. Klaus-Michael Mangold Projektleiter des neuen Forschungsvorhabens ist.

Das Projekt wird in Kooperation der Arbeitsgruppen Bioverfahrenstechnik und Elektrochemie des DFI bearbeitet. „Um mikrobielle Elektrosynthesen am Ende technisch nutzen zu können, müssen Mikro- und Molekularbiologen, Bioverfahrenstechniker und Elektrochemiker von Anfang an eng zusammenarbeiten. Dafür bietet die vorhandene Infrastruktur am DECHEMA-Forschungsinstitut mit den über viele Jahre aufgebauten Kernkompetenzen der Arbeitsgruppen eine ideale Ausgangslage“, sagt PD Dr. Jens Schrader, Mitglied des Vorstandes und Leiter der biotechnologischen Forschung am Institut. Damit bestehen beste Voraussetzungen, das außerhalb Europas gerade aufblühende interdisziplinäre Forschungsgebiet der mikrobiellen Elektrosynthesen in Deutschland zu etablieren.

Die gemeinnützige Stiftung DECHEMA-Forschungsinstitut (DFI) betreibt Forschung für nachhaltige Technologien auf den Gebieten elektrochemische Energiewandler und –speicher, integrierte chemisch-biotechnologische Produktion, Rückgewinnung anorganischer Wertstoffe und innovative Korrosionsschutzkonzepte. Ca. 80 Mitarbeiter – Ingenieure, Chemiker, Biologen, Werkstoffwissenschaftler, Techniker und Fachleute anderer Disziplinen – nutzen dafür die über Jahrzehnte aufgebauten Kompetenzen in Biotechnologie, Werkstoffforschung und chemischer Technik.

Kontakt:
DECHEMA-Forschungsinstitut, Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main
PD Dr. Jens Schrader (schrader@dechema.de), Dr. Dirk Holtmann (holtmann@dechema.de), Dr. Klaus-Michael Mangold (mangold@dechema.de)