27.07.2021

Forscher verwandeln Plastikmüll in Nahrung

US-Forscher haben sich mit ihrer Technologie einen Forschungspreis in der Höhe von 1 Mio. Euro gesichert.
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Ting Lu und Stephen Techtmann aus den USA haben einen Weg gefunden, Plastikmüll in Nahrung zu verwandeln © Ting Lu/Techtmann
Ting Lu und Stephen Techtmann aus den USA haben einen Weg gefunden, Plastikmüll in Nahrung zu verwandeln © Ting Lu/Techtmann

Plastikmüll und Nahrungsknappheit zählen derzeit zu den größten Herausforderungen der Zukunft. US-Forscher haben nun eine Technologie entwickelt, mit der vielleicht beide Probleme gleichzeitig angegangen werden könnten: Mithilfe genetisch manipulierter Mikroben verwandeln sie Plastikmüll in Nahrung. Das Ergebnis des Prozesses sind Proteine, die zu Lebensmitteln weiterverarbeitet werden können – etwa als Bestandteil veganer Fleisch-Alternativen.

Gesunde Proteine aus Müll

Das Projekt „From Waste to Food: A Generator of Future Food“ wird von Ting Lu, Professor für Bioengineering an der University of Illinois Urbana-Champaign, und Stephen Techtmann, Assistenzprofessor für Biological Sciences an der Michigan Technological University vorangetrieben. Der Kern der Technologie besteht darin, synthetische mikrobielle Mischkulturen – eine Kombination aus natürlichen und technisch entwickelten Mikroorganismen – zu nutzen, um Abfälle effizient in Lebensmittel umzuwandeln. Die dabei gewonnenen Proteine enthalten wichtige Nährstoffe und bieten laut den Forschern einen gesundheitlichen Nutzen, der auch in Form von Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt werden kann.

Auch Treibstoff möglich

In Zukunft wollen die beiden Forscher die Technologie auf weitere Kunststoffe oder andere Abfallarten anwenden – bisher konzentrieren sie sich auf PET. Gleichzeitig ist auch geplant, nicht nur Proteine, sondern auch eine Basis für Treibstoffe zu gewinnen: „Unsere gemeinsame Forschung wird es uns ermöglichen, den Plastikmüll, den wir in der Welt produzieren, in etwas Wertvolles zu verwandeln: Lebensmittel und Treibstoff“, sagten Techtmann und Ting Lu im Zuge der Verleihung des mit einer Million Euro dotierten Future Insight Prize, der von dem deutschen Pharmaunternehmen Merck verliehen wird.

„In meinem Labor beschäftigen wir uns schwerpunktmäßig mit der mikrobiellen synthetischen Biologie, die mit Hilfe künstlicher Genschaltungen mikrobielle Zellfunktionen programmiert, um biologische Konstruktionsprinzipien aufzudecken und biotechnologische Anwendungen voranzutreiben“, so Ting Lu. „Umweltmikroben sind in der Lage, eine breite Palette chemischer Reaktionen zu katalysieren, von denen viele in der Industrie Anwendung finden können. Mein Labor untersucht, wie komplexe mikrobielle Mischkulturen zusammenarbeiten können, mit dem Ziel, industrielle Anwendungen zu ermöglichen“, so Techtmann.

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Aus Tausendundein Dach wird Tausendundein Speicher – Gründerin Cornelia Daniel erklärt den Wandel

Die Initiative Tausendundein Dach, die seit 2014 gemeinsam mit rund 400 österreichischen Betrieben Photovoltaik auf Gewerbedächer gebracht hat, ging mit ihrer Fortsetzung Tausendundein Speicher an die Öffentlichkeit. Gründerin Cornelia Daniel teilt ihre Gedanken, die zu ihrer neuen Initiative geführt haben.
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Tausendundein Speicher
© Dachgold e.U - Cornelia Daniel, Initiatorin von Tausendundein Speicher, vor dem dritten Speicher der Initiative in Himberg, Niederösterreich.

Um Tausendundein Dach war es etwas ruhig geworden in letzter Zeit. Das Unternehmen wurde 2014 von Cornelia Daniel, Inhaberin der Solarberatung Dachgold, und dem Photovoltaikspezialisten 10hoch4 gegründet. Vor über drei Jahren erreichte man – Nomen est Omen – ein langgehegtes Ziel und enthüllte das 1001. Photovoltaik-Dach auf der Interspot Film GmbH in Wien, brutkasten berichtete.

Der Weg von Tausendundein Dach bis zu Tausendundein Speicher

2025 folgte erstmals die Errichtung einer Photovoltaikanlage auf einem denkmalgeschützten Gebäude, am Schloss Rodaun, und damit das 1.235. Dach. Nun widmet man sich mit dem neuen Namen Tausendundein Speicher der Errichtung von 1.001 dezentralen Gewerbespeichern bis 2033.

„Nach dem Kraftakt von Tausendundein Dach fangen wir noch einmal von vorne an“, erklärt Cornelia Daniel gegenüber brutkasten. „Wenn man so ein großes Ziel erreicht hat, dann bleibt die Frage, was kommt danach?“

Daniel hatte darauf nicht gleich die richtige Antwort, gesteht sie, als sie nach ihren nächsten Zielen, der nächsten Vision gefragt wurde: „2.000 Dächer bzw. 10.000 Dächer klangen langweilig.“ Zudem merkte die Founderin, dass in der aktuellen Rezession die Investitionsbereitschaft in PV trotz bleibender Nachfrage sank.

So sprach Daniel mit Kunden, hörte zu, erkannte ihren Bedarf und merkte, dass sich im Dezember 2024 ein Schlüsselmoment entfaltete. „Die Batteriepreise hatten sich halbiert und die Strompreise waren gestiegen“, erklärt sie. „Plötzlich rechneten sich Speicher, was vorher nicht der Fall war.“

Start 2025

Ab Anfang 2025 beschäftigte sich die Gründerin somit intensiv mit dem Thema, entwickelte (gemeinsam mit einem deutschen Partner) Tools zur Berechnung und plötzlich war der Moment da. „Es war irgendwie einfach logisch. Etwas, wo man später denkt, warum sind wir nicht schon vorher darauf gekommen.“

Also startete Daniel Tausendundein Speicher und setzte erste Projekte um, damit sie bereits etwas vorweisen konnte, noch bevor sie an die Öffentlichkeit ging.

Erste Speicher in Betrieb

So laufen bereits die ersten Gewerbespeicher: Elf Anlagen mit zusammen rund 900 Kilowattstunden sind in Betrieb, sechs in Wien und fünf in Niederösterreich. Das Spektrum reicht derzeit von 14 bis 240 Kilowattstunden.

„Alle bleiben mit ihrer Anschlussleistung unter 250 Kilowatt und fallen damit in die einfachste Anschlusskategorie, ohne teure Netztechnik und erweiterte Nachweise. Der Fokus liegt bewusst auf dieser Größenklasse. Eine Beschränkung ist das nicht: Größere Anlagen werden auf Wunsch samt Verfahren umgesetzt“, heißt es per Aussendung. Anm.: Mit der nächsten Stufe des Elektrizitätswirtschaftsgesetzes dürfen Unternehmen ab 1. Oktober Strom zwischen eigenen Standorten teilen und direkt an andere Betriebe liefern.

© Dachgold e.U – Cornelia Daniel in Himberg, Niederösterreich.

Tausendundein Speicher simuliert

Laut eigenen Angaben braucht Österreich bis 2040 8,7 Gigawatt Batteriespeicherleistung, davon 6,0 Gigawatt dezentral bei Haushalten und Gewerbe. Nur gehe, so Daniel, der Ausbau zäh voran.

„Ich sehe Großspeicherprojekte, die seit drei bis sechs Jahren in Planung sind und noch immer nicht am Netz. Unsere Anlagen stehen in wenigen Monaten.“ Mittelgroße, betriebsintegrierte Speicher hinter dem Zählpunkt einer bestehenden PV-Anlage seien nämlich „genehmigungsarm und, wenn keine baulichen Maßnahmen nötig sind, schneller am Netz“.

Jede Anlage wurde vorab anhand des tatsächlichen Viertelstunden-Lastprofils des Betriebs simuliert, nicht „einfach überschlagen“. Ein Gewerbespeicher rechnet sich, so die Gründerin, selten über einen einzigen Effekt. Entscheidend sei das sogenannte Profit-Stacking: Mehrere Erlösquellen werden kombiniert. Dazu gehört zunächst, mehr vom selbst erzeugten Solarstrom zu nutzen. Hinzu kommen die Kappung von Lastspitzen, die den Leistungspreis bestimmen, und ein intelligenter Stromeinkauf, bei dem der Speicher in günstigen Stunden geladen wird, erklärt sie.

„Speichern durfte man immer. Was sich ändert, ist, dass es sich jetzt rechnen lässt“, erklärt Daniel. „Weil Viertelstundenwerte für viele Zählpunkte verfügbar sind, können wir einem Betrieb ziemlich genau sagen, was es ihm bringt, seine Verbräuche zu verschieben. Das war jahrelang Bauchgefühl. Jetzt ist es eine Rechnung, und sie geht auf.“

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