Aus Algen Energie gewinnen

Hausbegrünung einmal anders: das Algenhaus

Natürlich: Man kann Efeu oder wilden Wein an der Hauswand hochwachsen lassen – oder aber es grünen dort Algen. Beim Algenhaus in Hamburg ist das schon Wirklichkeit: An der Fassade sind in Richtung Süden Glaspaneele angebracht, in denen sich Wasser, Algen und Nährstoffe befinden. Jetzt muss nur noch die Sonne scheinen, damit sich das Gemisch erwärmt. Dann haben die Algen ideale Wachstumsbedingungen. Die Wärme lässt sich im Haus durch Wärmetauscher zum Heizen und zur Warmwasserbereitung nutzen, das Grün wird regelmäßig mithilfe eines Algenabscheiders geerntet. Diese Biomasse wird derzeit Universitäten für Versuche zur Verfügung gestellt.

Es ist eigentlich ein Nebeneffekt, der Algen architektonisch so interessant macht: Durch ihr Wachstum ändert sich die Farbe der Fassade ständig. Und das Geblubber aufsteigender Luftblasen lässt die Glaselemente noch zusätzlich zu einem richtigen Hingucker werden. Je mehr Bläschen aufsteigen, desto besser geht es den Algen gerade. Weitere Infos zu Idee und Konzept des BIQ-Algenhauses in Hamburg-Wilhelmsburg gibt es auf der Website der Immobiliengesellschaft oder bei der SSC GmbH, dem Hersteller der Algenfassade.

Durch und durch grün: Was Algen den Bäumen voraus haben

In der Theorie sind Kugelalgen (Chlorella vulgaris) ideale Energielieferanten: Sie schaffen es besonders wirkungsvoll, Sonnenlicht in Biomasse zu verwandeln. Während Mais nur ein Prozent der Sonneneinstrahlung als Stärke speichert, kommt die Chlorella vulgaris auf Werte von bis zu vier Prozent. Der Grund: Die Einzeller sind prall gefüllt mit Chlorophyll, dem Stoff also, der Kohlendioxid mithilfe von Licht in Stärke umwandelt. Diese Grünalgen haben sich durch und durch der Photosynthese verschrieben. Bei Bäumen übernehmen diese Aufgabe nur die Blätter.

Ein weiterer Vorteil dieser Art der Speicherung von Sonnenlicht: Bei der Photosynthese wird das klimaschädliche Kohlendioxid in lebenswichtigen Sauerstoff umgewandelt. Das hat sogar schon zu Überlegungen geführt, Algenfarmen direkt neben Kohlekraftwerken anzusiedeln, um ihre Filterwirkung zu nutzen.

Biosprit oder Biogas? Für was sich Algen am besten eignen

Für was eignen sich Algen aber am besten? Sie könnten wie Raps zu Biodiesel verarbeitet werden oder wie Maissilage zu Biogas vergären. Oder taugen Chlorella vulgaris in Form von Alkohol vielleicht sogar als Benzinzusatz? Diesen Fragen widmete sich eine Projektgruppe der Hochschule Offenburg. Für ihre Experimente mit Algen bauten die sechs Studentinnen und Studenten sogar einen Algenbioreaktor selbst: Sie brachten Wasserschläuche aus Plastik an einem Stahlgestell an und besorgten sich Chlorella vulgaris in der Algenbank der Uni Göttingen. Für die Belüftung sorgten einfache Aquarienpumpen. Nach 35 Tagen auf dem sonnigen Flachdach der Hochschule konnte die Ernte eingefahren werden: 85 Gramm Trockenmasse war das Ergebnis bei 126 Litern "Reaktorflüssigkeit", sprich Süßwasser. Das ergab einen Wirkungsgrad von knapp einem Prozent – zwar nicht ganz die in der Literatur versprochenen vier Prozent, aber trotzdem ausreichend Material für die anstehenden Versuche.

Das Ergebnis: Algenöl lässt sich zwar nur in ganz geringer Menge extrahieren, aber die Qualität stimmt: Mit 20.000 Joule pro Gramm machen die Algen im Hinblick auf den Brennwert sogar mehr als Holz her (16.000 J/g).

Aus Algen Alkohol herzustellen, erwies sich jedoch als Flop. Denn dazu müssten die Algen wie bei der Schnapsdestillation vergoren werden. Doch die grünen Einzeller verfügen nur über langkettige Kohlenhydrate, die sich zum Herstellen von Bioethanol kaum eignen. Also kein lohnendes Unterfangen, die Alkoholausbeute wäre viel zu gering.

Biogas war da schon viel Erfolg versprechender: Aus einem Kilogramm trockenen Algen lassen sich 600 Liter Biogas herstellen, ermittelten die Studenten. Damit können Algen locker mit Mais mithalten: Ein Kilo Maissilage liefert zwar bis zu 700 Litern Biogas, aber Mais wächst nicht so schnell wie Algen – und nicht zu jeder Jahreszeit.

Empfehlung: Am besten wäre bei Algen wohl eine Kombi aus Ölextraktion und Biogas, lautet die Empfehlung der Offenburger Forschergruppe. Und der Bioreaktor der Hochschule ließe sich bestimmt noch optimieren – ein bisschen Dünger und etwas mehr Kohlendioxid würden sicher helfen. Bei der Algenfassade in Hamburg wird neben Nährstoffen nämlich auch noch Kohlendioxid aus Rauchgas zugesetzt.

Titelfoto: Pixabay/Bearbeitung: Heimo Cörlin