Biotreibstoff schont Ackerflächen und Trinkwasser

Der Anbau von Pflanzen für Biotreibstoff vernichtet Ackerflächen für den Nahrungsmittelanbau – gegen diesen Vorwurf möchte ein Forschungsprojekt im Mittleren Osten nun angehen. Salzwassertolerante Pflanzen sollen in der Wüste wachsen, versorgt mit Wasser einer Fisch- und Krabbenzucht.

Salicornia ist eine dickfleischige Pflanze, die salzhaltige und feuchte Standorte bevorzugt. Das in den Samen reichlich enthaltene Öl lässt sich hervorragend zu Biotreibstoff verarbeiten. Unter der Leitung von Scott Kennedy vom Masdar Institut in den Vereinigten Arabischen Emiraten (VAE), versuchen Forscher nun, den Anbau von Salicornia und Mangrovenbäumen mit einer Fisch- und Schrimpszucht zu ver-binden. Ihr Ziel ist dabei, möglichst wenig Trinkwasser zu verbrauchen und keine Ackerflächen für den Anbau von Nahrungsmitteln zu vernichten. Unterstützt wird das sogenannte Masdar-Projekt von Boeing und Etihad Airways (die nationale Fluggesellschaft der VAE), sowie dem Unternehmen, das die Technologie bereitstellt, um Biomasse in chemische Ausgangstoffe und Treibstoff umzuwandeln, UOP Honeywell.

Auf einem zwei Quadratkilometer großen Gelände haben die Forscher einen Graben vom Meer aus durch die Wüste gezogen, der eine Fisch- und Krabbenzucht mit Salzwasser versorgt. Normalerweise ist diese Art von Aquakultur eine Umweltkatastrophe, erklärt Kennedy. Denn das zurückfließende Wasser enthält hohe Mengen von Ausscheidungen, was beispielsweise zu der gefährlichen Algenblüte im Meer führen kann. Bei dem Masdar-System bewässert dieses Abwasser dagegen Felder mit Salicornia und dient den Pflanzen gleichzeitig als Dünger. 

Das von den bewässerten Feldern abfließende Wasser ist noch salziger und enthält weiterhin Reste der Fisch- und Shrimpsausscheidungen. Es wird mit Wasser aus dem Kanal vermischt und in einen künstlich angelegten Mangrovenwald geleitet, dessen Bäume in diesem Salzwasser wachsen können. Der Mangrovenwald stellt eine natürliche Grenze dar, sodass das verschmutzte Wasser der Fischzucht nicht ins Meer zurückfließen kann. Die Mangrovenblätter dienen zudem als Fischfutter.

Aus den Salicornia-Samen lässt sich auf ähnliche Weise wie aus anderen Ölsaaten, z. B. Raps, Soja oder Sonneblumensamen, Öl gewinnen. Dieses Öl wird dann mithilfe einer UOP-Honeywell-eigenen Methode so verarbeitet, dass es zu Flug-Treibstoff, Kerosin, umgewandelt werden kann. Die Pflanzenreste werden entweder ebenfalls zu flüssigem Biotreibstoff verarbeitet. Oder sie werden zur Energiegewinnung verbrannt. 

Die Fischzucht sichert nicht nur Einkommen in der Bevölkerung. Sie versorgt die Salicornia-Felder ganz nebenbei mit Dünger, was die weltweiten Kohlenstoffemissionen reduzieren hilft. Denn normalerweise sind vor allem die Düngergaben eine Hauptursache für die Kohlenstoffemissionen bei der Produktion von Biotreibstoff. Zudem binden die Mangrovenwälder Kohlendioxid in ihrem Wurzelsystem. Die meisten Biotreibstoffe sind bestenfalls kohlenstoffneutral, da für ihre Produktion und bei ihrem Verbrauch ebenso viel Kohlendioxid ausgestoßen wird wie die Energiepflanzen während ihres Wachstums aufgenommen haben. Im Zuge des Masdar-Projektes soll auch berechnet werden, wie viel Kohlenstoff in dem integrierten System gebunden werden kann. 

Die Ölausbeute pro Hektar könnte ein Kritikpunkt des Systems werden. Sie ist mit der von Sojabohnen zu vergleichen, doch sie bringt lediglich ein Achtel eines Palmölfeldes. Außerdem dienen Sojabohnen nicht nur als Energiepflanzen, sondern können auch für weitere Zwecke verwendet werden. Erste Untersuchungen zeigen, dass Biotreibstoff, der aus Sacornia-Pflanzen hergestellt wird, mit fossilen Brennstoffen konkurrieren kann. Doch Kennedy warnt gleichzeitig, dass weitere, detaillierte Studien folgen müssen.

Die Bemühungen, Trinkwasser zu sparen und Ackerland für Nahrungsmittel zu sparen, begeistern auch Mark Schrock, Professor für Bio- und Agrartechnik an der Kansas State University. Er gibt jedoch zu bedenken, dass der hohe Salzgehalt der Salicornia-Pflanzen den herkömmlichen Erntemaschinen schaden könnte. Daher sollten schnellstmöglich neue Wege für die Ernte gefunden werden.

Carl Hodges, Gründer und Vorsitzender der Seawater Foundation sowie Berater des Masdar-Projektes hat bereits eine Meerwasserfarm in Eritrea aufgebaut. In diesem Projekt wurden Salicornia-Pflanzen und Mangrovenblätter vor allem als Tierfutter verwendet. Nur ein kleiner Teil der Ernte wurde zu Biodiesel verarbeitet. Im Zuge politischer Unruhen musste das Projekt allerdings beendet werden. Aber dass der integrierte Ansatz richtig ist, hätte das Projekt gezeigt, erklärt Hodges.