04.07.2019

Carbonfasern aus Algenöl im Einsatz gegen Kohlendioxid

Hitze wie in der Sahara – keine Vorboten des Klimawandels: das scheint er tatsächlich zu sein. Als Hauptverursacher hat die Wissenschaft CO2 ausgemacht. Dem Gas wollen Wissenschaftler der TU München zu Leibe rücken. Mit Staatsgeldern und Baustoffen aus Carbonfasern aus Algenöl.

Carbonfasern aus Algenöl

Fridays for Future schon Vergangenheit?

Fridays for Future – Schule schwänzen für die Zukunft. Gegen diese Verkürzung wehren sich die jungen Leute vehement. Wenn die Politik nicht sofort reagiere, dann sei in fünf Jahren, spätestens in zwölf Jahren alles zu spät, dann … Ja, was eigentlich dann? Darauf geben weder die Schulschwänzer noch ihre Vorbeter im grün-links-orientierten Parteienspektrum bislang eine Antwort. Sie verweisen auf Berichte internationaler Wissenschaft, angeführt vom „Weltklimareport“ (IPCC Special Report on Global Warming of 1.5 °C).

Jetzt kommt frohe Botschaft jedenfalls für einen Teil der Besorgnis ausgerechnet von diesem IPCC. Herstellungsverfahren, die mehr Kohlendioxid verbrauchen als sie selbst freisetzen, stuft dieser als wichtige Option ein, den Klimawandel doch noch in den Griff zu bekommen – und damit die Schüler ihrer zentrale Sorge zu entledigen, ab 2030 könnte die Welt untergehen, wenn die Politik nichts zum Schutz des Klimas unternähme.

Zauberformel für neue Konstruktionsmaterialien

Genau das aber unternimmt jetzt die Politik in Gestalt von finanzieller Unterstützung durch das Bundesforschungsministerium eines Wissenschaftsprojektes an der Technischen Universität München (TUM). Dort wollen Wissenschaftler Carbonfasern aus Algenöl als die neue Zauberformel für völlig neue Konstruktionsmaterialien und Baustoffe entdeckt haben.

Im Verbund mit heimischem Granit oder anderen Hartgesteinen ermögliche die Faser Erstaunliches. Theoretische Berechnungen hätten laut einer Mitteilung der TUM gezeigt: Werden die Carbonfasern aus Algenöl hergestellt, entziehe die Herstellung der innovativen Materialien der Atmosphäre mehr Kohlendioxid als dabei freigesetzt wird. Ein von der TUM angeführtes und vom Ministerium unterstütztes Forschungsprojekt unter Leitung von Prof. Dr. Thomas Brück, Professor für Synthetische Biotechnologie an der TU München, soll diese Technologien nun weiter voranbringen.

Ziel des Projektes mit dem Titel „Green Carbon“ ist es, auf Algenbasis Herstellungsverfahren für Polymere und carbonfaserbasierte Leichtbaumaterialien zu entwickeln, die beispielsweise in der Flug- und Automobilindustrie eingesetzt werden könnten. Begleitet wird die Entwicklung der unterschiedlichen Prozesse von technologischen, ökonomischen und Nachhaltigkeitsanalysen. Die Forschungsarbeiten der TU München fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 6,5 Millionen Euro.

Mikroalgen binden Kohlendioxid

Durch ihr schnelles Wachstum können Mikroalgen, wie sie im weltweit einzigartigen Algentechnikum auf dem Ludwig Bölkow Campus der TU München kultiviert werden, das Treibhausgas CO2 aktiv in Form von Biomasse speichern. Das CO2 wird unter anderem in Form von Zuckern und Algenöl gebunden. Aus diesen könne  man den Angaben zufolge mit chemischen und biotechnologischen Prozessen Ausgangsstoffe für eine Vielzahl verschiedener industrieller Prozesse gewinnen. Ölbildende Hefen erzeugen beispielsweise aus den Algenzuckern Hefeöl, ein Ausgangsstoff für nachhaltige Kunststoffe. Außerdem lässt sich das Hefeöl enzymatisch in Glycerin und freie Fettsäuren spalten. Die freien Fettsäuren sind Ausgangsmaterial für weitere Produkte, unter anderem hochwertige Additive für Schmierstoffe; das Glycerin lässt sich in Carbonfasern umwandeln.

Nachhaltige Produktion von Carbonfasern aus Algenöl

Im weiteren Verlauf des Projekts führen die Forscher die Kunststoffe mit den Carbonfasern zu entsprechenden Verbundmaterialien zusammen.

„Die aus Algen hergestellten Carbonfasern sind absolut identisch mit den derzeit in der Industrie eingesetzten Fasern“, sagt Projektleiter Brück. „Sie können daher für alle Standardprozesse im Flugzeug- und Automobilbau genutzt werden.“
Darüber hinaus ließen sich aus Carbonfasern und Hartstein mit einem Verfahren des Industriepartners TechnoCarbon Technologies neuartige Konstruktionsmaterialien herstellen. Sie hätten nicht nur eine negative CO2-Bilanz, sondern seien leichter als Aluminium und stabiler als Stahl.

Stein als Armatur im Auto

TechnoCarbonTechnologies mit Sitz in München entwickelt laut einer Unternehmensmitteilung „zukunftsfähige Materialsysteme für eine saubere Industrie-Entwicklung“. Die für die Herstellung dieser Materialien benötigte Energie ist demnach deutlich geringer, als für herkömmliche Bau- und Konstruktionswerkstoffe. So hat das Unternehmen ein Verfahren entwickelt, das Echtstein als leichte Armatur ins Automobil bringt. Der Stein könne angefasst und an der Oberfläche haptisch erlebt werden, denn die Oberfläche ist – anders als bei bisherigen Dünnsteinlösungen, welche die zuvor gebrochene Steinstruktur durch mehrfache Lackbeschichtung optisch schließen – „bei uns natürlich, echt und selbstverständlich ungebrochen“, so die Firmeninformation.

Autor: Oehlerking (Freier Journalist und Experte für Einkauf, Logistik und Transport)