Öl statt Zucker: Wissenschaftler haben Zuckerrohrpflanzen gentechnisch so verändert, dass sie in ihrem Gewebe vermehrt Öl anreichern. Damit könnten sie eine ertragreiche Quelle für klimafreundliches Kerosin sein. Eine Analyse zeigt: Aus den Pflanzen lässt sich ein Vielfaches an Biosprit gewinnen wie etwa aus Sojabohnen – und das zu vergleichsweise geringen Kosten. Treibstoff aus dem ölreichen Zuckerrohr wäre für die Fluglinien demnach wahrscheinlich günstiger als andere Biosprit-Alternativen.
Flugzeuge sind wahre Klimasünder: Die vom Kerosin erzeugten Abgase setzen unter anderem Stickoxide, Kohlendioxid, aber auch Schwefel- und Rußpartikel frei – und damit sowohl Treibhausgase und Vorläufer für bodennahes Ozon als auch Feinstaub, der die Wolkenbildung fördert.
Um die Emissionen des Flugverkehrs zu reduzieren, experimentieren Forscher und Fluglinien weltweit schon länger mit alternativen Treibstoffen. Als Rohstoff für klimafreundlichen Biosprit werden derzeit unter anderem Treibstoffe aus Sojabohnen, Algen und Zuckerrohr getestet. Letzteres war bisher vor allem ein wichtiger Lieferant für Bioethanol, welches aus dem in der Pflanze enthaltenen Zucker gewonnen wird.
Öl statt Zucker
Jüngst haben Wissenschaftler Zuckerrohrpflanzen gentechnisch jedoch so modifiziert, dass sie etwas Wertvolleres als Zucker produzieren: Öl. Diese Pflanzen verfügen über drei spezielle Gene und einen veränderten Stoffwechsel und reichern dadurch anstatt Zucker vermehrt Triacylglycerine in ihren Blättern und Stielen an. Der Vorteil: Aus dem Öl lässt sich direkter und damit effizienter Treibstoff für Flugzeuge gewinnen als aus Zucker.
Doch wie wirtschaftlich ist Biokraftstoff aus dem ölreichen Zuckerrohr wirklich? Diese Frage haben sich nun Forscher um Deepak Kumar von der University of Illinois in Urbana-Champaign gestellt. Für ihre Analyse betrachteten sie sowohl Pflanzen mit einem Ölanteil von fünf und zehn Prozent, wie es sie heute schon gibt, als auch das theoretische Maximum: Wird sämtlicher Zucker der Pflanze ersetzt, besteht sie zu zwanzig Prozent aus Öl. Zum Vergleich: In herkömmlichen Zuckerrohrpflanzen liegt der Ölanteil bei nur rund 0,05 Prozent.
Ertragreicher als Soja
Die Berechnungen des Teams zeigen, dass sich der Anbau des Gentech-Zuckerrohrs bereits heute lohnen würde. Denn: Schon aus Pflanzen mit fünf Prozent Öl lässt sich viermal so viel Biokerosin pro Hektar Anbaufläche herstellen wie aus Soja. Bei einem Ölanteil von 20 Prozent wäre es sogar fünfzehnmal mehr.
„Unser Zuckerrohr ist außerdem so konstruiert, dass es tolerant gegenüber Kälte ist. Deshalb könnte es auch in Regionen gedeihen, die sich zum Beispiel für den Anbau von Soja und Mais nicht eignen“, sagt Kumars Kollege Stephen Long, der die Gentech-Pflanzen mitentwickelt hat.
Klimafreundlich – und günstig
Doch das ölreiche Zuckerrohr ist nicht nur besonders robust und ertragreich. Biosprit aus diesem Rohstoff könnte auch günstiger sein als andere Alternativen, weil es sich zu vergleichsweise geringen Kosten produzieren lässt. „Wir schätzen, dass der Treibstoff die Fluglinien etwa 5,31 US-Dollar pro Gallone kosten wird – und damit weniger als die meisten erneuerbaren Kerosine aus anderen ölhaltigen Getreiden oder Algen“, sagt Kumar. (Global Change Biology Bioenergy, 2017; doi: 10.1111/gcbb.12478)
(University of Illinois College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences, 13.09.2017 – DAL)
