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Nahrung aus Luft Von CO2 zu Protein: Finanzspritze für proteinreiche Nahrung aus Elektrolyse

Von Topsoe 2 min Lesedauer

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Dänisches Konsortium aus Industrie und Forschung starten zweite Projektphase zur Acetat-basierten Proteinproduktion. Topsoes Hochtemperatur-Elektrolyse erreicht 30 Prozent höhere Effizienz als herkömmliche Verfahren.

Projekt zur Herstellung von proteinreiche Nahrungsmitteln aus CO2 erhält grünes Licht für nächste Phase(Bild: KI-generiert)
Projekt zur Herstellung von proteinreiche Nahrungsmitteln aus CO2 erhält grünes Licht für nächste Phase
(Bild: KI-generiert)

Ein von der Gates Foundation und der Novo Nordisk Foundation finanziertes Forschungskonsortium hat grünes Licht für die zweite Entwicklungsphase eines revolutionären Projekts erhalten: Die direkte Umwandlung von CO2 in proteinreiche Nahrungsmittel. Mit einer Finanzierung von 21,1 Millionen Euro für den Zeitraum 2025-2027 entwickeln zehn Partner aus Industrie und Forschung Technologien, die das Potenzial haben, die globale Nahrungsmittelproduktion grundlegend zu verändern.

Elektrolyse als Schlüsselelement

Im Zentrum der technologischen Innovation steht die Solid Oxide Electrolyzer Cell (SOEC)-Technologie des dänischen Unternehmens Topsoe. Diese Hochtemperatur-Elektrolyse arbeitet bei etwa 750°C und erreicht eine 20-30% höhere Energieeffizienz als herkömmliche Elektrolyseverfahren.

Nach Angaben des Unternehmens ermögliche die SOEC-Technologie die direkte Spaltung von CO2 in Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Der entscheidende Vorteil: Das System könne mit industrieller Abwärme gekoppelt werden, was die Gesamteffizienz weiter steigere.

Vom CO2 zu Essigsäure

Der innovative Ansatz des Konsortiums ersetzt konventionelle Zucker in Fermentationsprozessen durch CO2-abgeleitetes Acetat – besser bekannt als Essig. Der Prozessablauf umfasst mehrere Schlüsseltechnologien:

  • CO2-Elektrolyse: SOEC-Anlagen wandeln CO2 und Wasserdampf in Synthesegas (CO/H2) um
  • e-Methanol-Kreislauf: Topsoes dynamische Methanol-Technologie verarbeitet den produzierten Wasserstoff direkt ohne kostspielige Zwischenspeicherung
  • Acetat-Produktion: Das Synthesegas wird zu Acetat (Essigsäure) konvertiert
  • Mikrobielle Fermentation: Speziell entwickelte Mikroorganismen wachsen zu 100% auf Acetat und produzieren über 40% Protein

Erste Erfolge und kristische Faktoren für Skalierung

Die erste Projektphase (2023-2024) brachte bereits beeindruckende Ergebnisse: An der Universität Aarhus wurden Pilotanlagen für die Acetat-Rohstoffproduktion erfolgreich in Betrieb genommen. Gleichzeitig identifizierte das Konsortium die Hauptkostentreiber: Strom und Infrastruktur bleiben die kritischen Faktoren für eine kommerzielle Skalierung.

Claus Felby von der Novo Nordisk Foundation erklärte, dass innerhalb der nächsten zwei Jahre tatsächliche Prototypen von Lebensmittelprodukten zu erwarten seien, die von Verbrauchern getestet werden könnten.

Lebenszyklusanalysen im Fokus

Phase 2 konzentriert sich auf die technische Optimierung und umfassende Lebenszyklusanalysen. Topsoe arbeitet dabei eng mit der Universität Aarhus zusammen, um die verschiedenen Verfahrenswege zu verfeinern und deren Umweltauswirkungen zu bewerten. Besonderes Augenmerk liegt auf der Integration erneuerbarer Energien und der Minimierung des Gesamtenergieverbrauchs.

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