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Der Weltenergiebedarf wächst kontinuierlich, die Erdölpreise steigen und alternative Energiequellen sind in aller Munde. Bereits seit den Ölkrisen der 1970er Jahre werden Biokraftstoffe der ersten Generation als Alternative zu Benzin und Diesel zunehmend gefördert. Biodiesel und Bioethanol werden auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellt und sind damit von fossilen, limitierten Ressourcen wie Erdöl und Erdgas unabhängig. Ihre Produktion benötigt allerdings viel Energie, was die Kohlenstoffdioxid-Bilanz verschlechtert und den gewünschten Klimaschutzeffekt mindert.
Biokraftstoffe der zweiten Generation befinden sich bereits in der Entwicklung: Zellulose-Ethanol hat eine bessere Kohlenstoffdioxid-Bilanz als herkömmliches Bioethanol und konkurriert in seiner Produktion nicht mit der Lebensmittelindustrie. Als Ausgangssubstanz des Treibstoffs dient Zellulose, ein Kohlenhydrat, das den Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände ausmacht. Sie ist die häufigste organische Verbindung der Erde und in Form von Pflanzenabfällen wie Stroh, Holz- und Ernteüberresten massenhaft verfügbar. Allerdings kann sie aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften nicht ohne weiteres zur Ethanol-Produktion durch Vergärung eingesetzt werden.
Durch biotechnologische Verfahren muss das Zuckerpolymer zunächst in die einzelnen Zuckermoleküle aufgespalten werden. Dabei kommen spezielle Enzyme, so genannte Amylasen, zum Einsatz, die derzeit den größten Kostenfaktor bei der Produktion von Zellulose-Ethanol darstellen. Aus dem entstehenden Zuckergemisch kann – unter dem Einsatz von Hefe mittels alkoholischer Gärung – Alkohol gewonnen werden, welcher durch mehrere Destillationsschritte gereinigt wird.
Erst kürzlich wurde das Genom eines Pilzes entschlüsselt, der in der Lage ist, Zellulose aus organischem Material höchst effizient zu zersetzen. Trichoderma reesei gehört wie die Bäckerhefe (Saccharomyces cerevisisae) zu den Schlauchpilzen (Ascomyceten). Das Besondere an diesem Pilz ist, dass er nur wenige verschiedene Enzyme besitzt, die die Spaltung der Zellulose bewirken.
Somit könnte Trichoderma reesei, der sich zudem leicht kultivieren lässt, die optimalen Eigenschaften besitzen, um als Zellulose-Zersetzer eingesetzt zu werden. Mittels gentechnischer Methoden kann das Potenzial des Pilzes nun näher untersucht und gegebenenfalls noch effizienter nutzbar gemacht werden.
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