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Electochaea erhält Patent auf Super-Einzeller für Biomethanproduktion

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Autor: Redaktion

Electochaea erhält Patent auf Super-Einzeller für Biomethanproduktion

Bei den einzelligen Mikroorganismen von Electrochaea handelt es sich um Archaeen, genauer um eine Variante des Stammes Methanothermobacter thermautotrophicus. Archaeen bilden neben Bakterien und Eukaryoten den dritten Ast des Stammbaums des Lebens. Sie sind die ältesten Lebewesen auf der Erde, außerhalb der Wissenschaft jedoch recht unbekannt. Die Einzeller sind wahre Überlebenskünstler und können sich extremen Umweltbedingungen anpassen. Die besonderen Stoffwechselleistungen der Mikroorganismen sind biotechnologisch hochinteressant und können vielfältig genutzt werden. Electrochaea setzt die patentierten Archaeen ein, um besonders effizient aus Wasserstoff und CO2 Biomethan in Erdgasqualität herzustellen.
Die von Electrochaea entwickelte Methode der biologischen Methanisierung ist eine Schlüsseltechnologie, um CO2 sinnvoll zu nutzen und überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energiequellen, wie Wind- und Sonnenkraft, als Gas speicherbar zu machen. Volkswirtschaftlich kostspielige Zwangsabschaltungen von Sonne- und Windkraftanlagen, um das Stromnetz nicht zu überlasten, können so vermieden werden. Der Strom wird in einem ersten Schritt zur Herstellung von Wasserstoff genutzt (Elektrolyse). Der Wasserstoff und zugeführtes CO2 aus industriellen Abgasen oder anderen Quellen werden daraufhin von den Archaeen in einem biokatalytischen Prozess in Biomethan umgewandelt. Das von den Mikroorganismen produzierte Gas kann zeitlich und räumlich unabhängig für die Erzeugung von Wärme oder auch als Treibstoff genutzt werden. Speicherung und Transport des Biomethans erfolgen über das bestehende Erdgasnetz. Der kostenintensive Bau einer zusätzlichen Infrastruktur ist daher nicht nötig.
Bislang war ein kommerzieller Einsatz der Technologie nicht möglich, da die Leistung der Archaeen nicht ausreichend und beständig genug war. Der wissenschaftliche Durchbruch gelang Prof. Laurens Mets am Department für Molekulare Genetik und Zellbiologie der Universität Chicago, der die Effizienz des Archaeen-Stammes durch einen gezielten Selektionsprozess deutlich steigern konnte. Aufbauend auf dieser Forschungsleistung und in enger Zusammenarbeit mit Prof. Mets ist es dem Team um Geschäftsführer Dr. Mich Hein 2014 gelungen, die Technologie so weiter zu entwickeln, dass eine kommerzielle Nutzung im industriellen Maßstab jetzt möglich ist.
Neben dem EU Patent (Europäische Patentnummer 2661511) ist der Electrochaea-Stamm bereits in den USA und in Taiwan patentrechtlich geschützt. Weitere Patentanmeldungen sind eingereicht.  
Elektronenmikroskopische Aufnahmen der von Electrochaea patentierten Archaeen – einer Variante des Stammes Methanothermobacter thermautotrophicus. © Prof. Andreas Klingl, 2017