Kraftstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen können helfen, das in einigen Jahrzehnten versiegende Benzin zu ersetzen. An der TU Kaiserslautern forscht Doktorandin Mareike Engel daran, einen Benzinersatz mithilfe von Bakterien aus Reststoffen wie Holz zu produzieren. Diese können während der Gärung Pflanzenreste verarbeiten. Das Verfahren ist bereits aus der Bier-, Joghurt- oder Käseherstellung bekannt. Die Forscherin geht bei der bereits bekannten Methode neue Wege: Sie verbindet die Gärung mit einem elektrochemischen Verfahren, damit die Bakterien den Benzinersatz in größeren Mengen erzeugen. „Pflanzenstoffe können als Ausgangsstoff für verschiedene Substanzen dienen. So zersetzen Mikroorganismen die Fasern im Holz in verschiedene Zuckerstoffe“, erklärt die Doktorandin.

Für die Gärung setzt sie auf Bakterien mit Namen Clostridium acetobutylicum. Sie können aus Zellulosefasern in Holzresten oder anderen pflanzlichen Abfällen Butanol herstellen. Butanol ist mit seinen chemischen und physikalischen Eigenschaften dem Benzin sehr ähnlich. Dabei hat sie festgestellt, dass die Bakterien das Butanol schneller und in größeren Mengen herstellen, wenn ein elektrisches Potenzial angelegt wird. Die Mikroorganismen nutzen die freiwerdenden Elektronen, um den Kraftstoff herzustellen.

Die Forschung zur Bioelektrochemie steckt noch in den Kinderschuhen. Erst seit rund zehn Jahren arbeiten Wissenschaftler daran. Engel gehört zu den ersten Wissenschaftlern in Deutschland, die daran forschen. So musste sie beispielsweise erst passende Bioreaktoren entwickeln.

Was genau dabei abläuft, möchte die junge Forscherin im Rahmen ihrer Promotion herausfinden. „Wir vermuten aber, dass die Bakterien Nanodrähte bilden und die Elektronen so aufnehmen“, verrät Engel.