Steyr/Wien. Kohlendioxid (CO2) ist nicht nur Klimakiller, sondern könnte auch Rohstoff sein. Das oberösterreichische Forschungsunternehmen Profactor arbeitet an der Entwicklung von Verfahren, mit denen aus CO2 Grundstoffe für Produkte hergestellt werden können. In Zusammenarbeit mit Partnern aus dem universitären Bereich und der Wirtschaft versucht man, in mehreren Projekten, in der Industrie anfallendes CO2 mit chemisch-physikalischen- und mikrobiologischen Methoden weiterzuverarbeiten - und damit auch das Klima zu schonen.

Die Natur als Vorbild
Man habe sich ganz bewusst zwei Standbeine in der CO2-Verwertung geschaffen, so der Bereichsleiter für innovative Energiesysteme bei Profactor, Manfred Reiter. Auf der einen Seite die Biotechnologie und auf der anderen Seite physikalisch-chemische Ansätze. Vor allem die Biotechnologie biete enormes Potenzial, da "uns die Natur die CO2-Verwertung schon Milliarden Jahre vorgemacht hat". Die natürlichen Vorgänge würden bei niederen Temperaturen und unter Atmosphärendruck ablaufen, wogegen physikalisch-chemische Methoden oft bei 600 bis 700 Grad und unter hohem Druck gefahren werden müssen, was enormen Energieaufwand bedeute, so der Forscher.

In dem Projekt "Bio-CCP" verfolge man einen solchen Ansatz. Hier werden in einem sogenannten Bioreaktor Mikroorganismen mit CO2 gefüttert. Die Kleinstlebewesen verarbeiten das Treibhausgas dann mit anderen Begleitgasen zu bestimmten Stoffen wie Ethanol, Butanol oder Essigsäure weiter. Diese Stoffe - die teilweise hochwertige Basischemikalien für die Industrie darstellen - würden dann abgetrennt. Bei dem Projekt würde gerade die wissenschaftliche Basis im Labor gelegt, so Reiter. Das Ziel sei es, in dem Prozess ein Maximum an CO2  zu verwerten, um mit der Lösung dann an die Industrie herantreten zu können.

"Eine ganz radikale Innovation"
In einem anderen Projekt namens "Reg-Store", führt Profactor ein Konsortium bestehend aus dem Energieinstitut und dem Institut für Organische Solarzellen (LIOS) der Universität Linz sowie der Fachhochschule Oberösterreich an. Es handle sich um "eine ganz radikale Innovation, bei der wir versuchen, die Elektrochemie und die Biotechnologie miteinander zu verheiraten", wie Reiter betont.

Dabei wollen die Forscher Elektroden an eine Elektrolytflüssigkeit anlegen, in der sich Mikroorganismen befinden, die unter elektrischer Spannung CO2 direkt in Energieträger wie Ethanol, Butanol oder Methan umwandeln können. Im Gegensatz zu ähnlichen Ansätzen, die Wasserstoff als Zwischenprodukt erzeugen, erspart man sich hier Umwege in der Herstellung der gewünschten Endprodukte. An den Elektroden wollen die Forscher einen Biofilm auswachsen lassen, der als Biokatalysator wirkt. Durch die biologischen Prozesse sollen die zu überwindenden Energieniveaus zwischen der Elektrode und der Flüssigkeit gesenkt werden, was den Wirkungsgrad des Vorgangs erhöhe. Der notwendige Strom soll aus Windkraft oder Solarzellen kommen.

"Energetisch gesehen ein toter Hund"
Einen chemisch-physikalischen Ansatz verfolgt man bei dem Projekt "Carbon Capture in Products - CCP" in Zusammenarbeit mit dem Kompetenzzentrum für elektrochemische Oberflächentechnologie (CEST), dem steirischen Anlagenbauer Christof Group und dem Baustoffhersteller Wietersdorfer und Peggauer (W&P).

In mittelgroßen Zementwerken fallen im Produktionsprozess täglich etwa 1.000 Tonnen CO2 an. Am Ende des Verbrennungsprozesses sei das Treibhausgas "energetisch gesehen ein toter Hund", wie Reiter ausführte. Damit es wieder mit anderen Stoffen verbunden werden kann, wird Energie eingebracht. Wie das technisch gelöst wurde, unterliege zwar der Geheimhaltung, am Ende des Prozesses stünde aber das Produkt Natriumformiat, was beispielsweise als Enteisungsmittel auf Flughäfen eingesetzt wird, so Reiter.