Synthesegas als Fermentationsrohstoff – ein Etappensieg ist errungen

Synthesegas Synthesegas als Fermentationsrohstoff – ein Etappensieg ist errungen

19.03.2014Autor / Redakteur: Anke Geipel-Kern / Matthias Back

Könnte man Synthesegas direkt zur Fermentation verwenden, wäre das ein gewaltiger Schritt in Richtung Rohstoffflexibilität. Evonik bringt Bakterien jetzt zum ersten Mal dazu, Synthesegas aus Abgasströmen in eine Spezialchemikalie umzuwandeln.

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Sauerstoff ist Gift für die Synthesegas verwertenden Bakterien. Darum darf der Laborant nur über Gummihandschuhe eingreifen.
(Bild: Evonik)

Im Märchen vom Rumpelstilzchen spinnt die schöne Müllerstochter nach Intervention eines Männleins in ihrer Kammer Stroh zu Gold. Bei Evonik in Marl gibt es zwar keine hexenden Männlein, aber die Laboratorien der Creavis beherbergen Forscher, die sich einem Vorhaben widmen, das ähnliche Dimensionen wie das Stroh-zu-Gold-Verfahren der Müllerin entwickeln könnte.

Dem Team um Biotechnologieleiter Dr. Thomas Haas ist es jetzt zum ersten Mal gelungen, Synthesegas in eine Spezialchemikalie umzuwandeln. Die spielt als Vorstufe für Acrlyglas eine entscheidende Rolle im Syntheseprozess, was das Interesse von Evonik erklärt – das Unternehmen stellt jedes Jahr mehrere 100.000 Tonnen des Kunststoffs her. Ein günstiger Rohstoff wie Synthesegas, das in unterschiedlichen Zusammensetzungen aus den Schornsteinen der großen Koksöfen und Stahlwerke des Ruhrgebietes herausgepustet wird, könnte sich hier zum echten Wettbewerbsvorteil entwickeln.

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Statt Sauerstoff wird Synthesegas in die Bakteriensuspension geblasen

„Wir müssen gar nichts mehr erfinden. Die Informationen, wie man Synthesegas aufnimmt und umwandelt, sind in der Erbinformation der Bakterien bereits vorhanden.“ Dr. Thomas Haas, Creavis

Noch ist es nur eine kleine Menge, die den Bakterien abgerungen werden kann. Doch die NMR-Spektren, die Haas präsentiert, sprechen eine deutliche Sprache. Zu sehen sind die typischen Ausschläge von 2-Hydroxy-Isobuttersäure, kurz HIBS genannt, und damit der schlagende Beweis für alle Zweifler. „Wir haben es geschafft, eine hochreine Spezialchemikalie unter sicheren Bedingungen aus Synthesegas zu herzustellen“, sagt Haas.

Zwei Jahre hat es gedauert, die Bakterien auf die Gasmischung zu trainieren und das Genom mit der HIBS-Information zu stabilisieren. Wie das gelungen ist und welche Bakterienmischungen verwendet werden, ist Betriebsgeheimnis. Nur so viel will Haas preisgeben: Die natürlichen Synthesegas verwertenden Bakterien gewinnen Energie aus der Erzeugung von Säuren und leben häufig anaerob.

„Den Mechanismus der Erzeugung von Säuren haben wir uns dort abgeschaut.“ Deshalb würde ein industrielles Produktionsverfahren eher einem Biogasfermenter gleichen, denn einer klassischen Fermentation. „Wir arbeiten mit Bakterien, die an Bedingungen angepasst sind, an denen alle anderen Bakterien sofort scheitern. Man braucht also keine Edelstahlfermenter und keine besonderen Sterilitätsanforderungen.“

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