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Mit künstlicher Photosynthese Energie gewinnen / Forscher der Universität Uppsala nehmen Ruthenium statt Chlorophyll
Pressemitteilung vom 18.03.2005


Brüssel. Die natürliche Photosynthese in einem künstlichen System nachahmen zu können, würde die befürchteten Energie- und Umweltproblemen mit einem Schlag beseitigen. Jetzt hat die Europäische Union das sogenannte Netzwerk "Solar-H" geschaffen. Forschergruppen verschiedener Disziplinen aus Deutschland, Schweden, Ungarn, Frankreich, den Niederlanden und der Schweiz wollen ein Energiesystem entwickeln, das die Sonnenenergie ausnutzt und Windenergie, Wasserkraft, Solarenergie oder Kernkraft in den Schatten stellt bzw. ergänzt. Koordiniert wird das Netzwerk von der Universität Uppsala, wo sich ein Forschungszentrum der Photosynthese widmet. Die künstliche Photosynthese könnte allen Ansprüchen gerecht werden: weder umweltbelastend, gefährlich oder teuer noch abhängig von Klima oder Jahreszeiten und leicht zu handhaben. Seit Millionen von Jahren stellen Pflanzen, Algen und einigen Bakterien mit der Photosynthese, aus den Rohstoffen Wasser, Kohlendioxid und Sonnenlicht energiereiche organische Masse her. Sauerstoff, den Menschen und Tiere zum Atmen brauchen, ist das einzige Abfallprodukt. Während Pflanzen die Energie in Zuckermolekülen speichern, setzen die Solar-H-Forscher auf Wasserstoff: In Kombination mit einer Brennstoffzelle kann er zu einer effizienten und flexibel einsetzbaren Energieversorgung beitragen. Aus Deutschland ist Professor Karl Wieghardt und Professor Wolfgang Lubitz vom Max-Planck-Institut beteiligt. Die Forscher versuchen, die komplexen molekularen Vorgänge der Photosynthese synthetisches System umzusetzen. "Ein Energiesystem, das auf künstlicher Photosynthese beruht, hat ein enormes Potential. Die Methode ist sauber und die Rohstoffe sind unbegrenzt vorhanden", so Wieghardt zur Presse. Die Energie des Sonnenlichts soll zunächst von dem grünen Blattfarbstoff Chlorophyll aufgefangen und dann in chemische Energie umgewandelt werden. Dazu ist eine komplizierte Anordnung von Mangan-Atomen in Kombination mit der Aminosäure Tyrosin nötig. Die Funktion des Chlorophylls künstlich nachzuahmen ist relativ einfach. So ist es der Gruppe um den Solar-H-Koordinator, Professor Stenbjörn Styring, in Uppsala gelungen, die Funktion des Chlorophylls mit dem Edelmetall Ruthenium zu ersetzen. Schwieriger sei die Entwicklung eines katalytischen Systems, das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen kann. "Die Wasserspaltung ist der Knackpunkt", so Wieghardt über eine Schlüsselreaktion der Photosynthese.

Quelle: EU-Wissenschaftsreport

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