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Strom aus dem Bakterien-Kraftwerk
Keime in Kläranlagen sollen Arbeitstiere der Stromgewinnung werden
www.welt.de
Pressemitteilung vom 21.10.2004


Greifswald - Strom aus Klärschlamm zu gewinnen ist bisher nur über den Umweg der Gasgewinnung möglich. Doch geht es nach den Plänen von Chemikern der Universität Greifswald, können in fünf bis zehn Jahren die Milliarden von Bakterien, die sich in Klärschlamm, Kompost oder Abfallhaufen tummeln, unmittelbar zu Stromlieferanten werden. Die ersten dieser "Bakterien-Kraftwerke" - noch im Laborformat - erzeugen mit 1,5 Milliampere pro Quadratzentimeter die weltweit höchsten Stromdichten, die jemals mit einer mikrobiellen Brennstoffzelle gewonnen wurden, sagt Projektleiter Uwe Schröder. Sie liegen damit um ein Dreifaches höher als die Stromdichten anderer mikrobieller Brennstoffzellen.
Daß sich aus Bakterien winzige Mengen von Strom gewinnen lassen, ist schon seit 40 Jahren bekannt, sagt der Elektrochemiker Schröder. Bestimmte Bakterienarten scheiden stoffwechselbedingt Wasserstoff aus. Dabei erzeugen sie einen Elektronenfluß, der meßbar, aber wegen seiner geringen Stärke bisher kaum nutzbar war. Zudem zersetzten die Ausscheidungsprodukte der Mikroorganismen die Platinelektroden. Die jetzige Lösung: "Die Elektroden werden mit dem Kunststoff Polyanilin beschichtet", erklärt Schröder. "Polyanilin ist besonders leitfähig und wirkt wie ein Schutzmantel." Der Wasserstoff wandere durch das Polyanilin zur Platinanode, während die störenden Stoffwechselprodukte an der Membran scheitern. Mit den beschichteten Elektroden konnten der Stromfluß laut Schröder um ein Zehnfaches gesteigert und Ströme erzeugt werden, mit denen sich beispielsweise ein Ventilator betreiben ließ. Die Arbeiter in den Laboren sind vor allem Escherichia-coli-Bakterien vom Stamm K 12. Deren Verwandte leben natürlicherweise im Darm. Grundsätzlich kommen aber für mikrobielle Biobrennstoffzellen viele Bakterienarten in Frage. "Hauptsache, sie scheiden Wasserstoff aus." Noch füttern die Forscher die Organismen mit künstlicher Kohlehydratlösung. Aus 200 Gramm Bakterienlösung und zwei Gramm Glukose lassen sich inzwischen zwei Stunden Strom gewinnen, erklärt Schröder.
Den ersten Klärschlammversuch in einer Kläranlage, wo es naturgemäß vor Fäkalkeimen nur so wimmelt, haben die Elektroden bereits hinter sich. "Die Ergebnisse geben Grund für Optimismus", so Schröder.
Die Forscher, deren Projekt vom US Office of Naval Research gefördert wird, sind sicher: "Ein Fahrzeug wird man mit mikrobiellen Brennstoffzellen nicht betreiben können." Aber in Kläranlagen sei der Einsatz sinnvoll. "Die Zersetzungsprozesse werden durch die Elektroden nicht gestört." Da sei es sinnvoll, den Strom abzuzapfen. Mittlerweile interessiert sich ein Biomasseverwertungsunternehmen aus dem Ruhrgebiet für die Forschungen.

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