Stroh für den Tiger im Tank

Meterhoch stapeln sich Strohballen auf dem Werksgelände der Iogen Corporation in der kanadischen Hauptstadt Ottawa. Ein hoher Zaun hält Neugierige fern, Videokameras sorgen für eine Überwachung rund um die Uhr. «Wir müssen vorsichtig sein», sagt Mandy Chepaka, Pressesprecherin der Firma. «Werksspionage ist in unserer Branche gang und gäbe geworden.» Nur noch Vertretern offizieller Delegationen wird vorgeführt, was sich im Innern des stattlichen Fabrikgebäudes abspielt: die Umwandlung von Stroh in Ethanol. Es ist eine zentrale Technologie für die Treibstoffversorgung im 21. Jahrhundert – und es winken riesige Gewinne.

Nachwachsende Rohstoffe aus der Land- und Forstwirtschaft sollen das zur Neige gehende Erdöl zunehmend ersetzen. Bislang gelang es in grosstechnischem Massstab nur, Lebensmittel wie Mais, Raps, Soja oder Zuckerrohr umzuwandeln – mit fatalen Folgen für die Ernährungssicherheit in der Dritten Welt. Deshalb sind diese «Agrotreibstoffe der ersten Generation» in Misskredit geraten. Selbst dem grössten Propagandisten und Produzenten, den USA, ist inzwischen klar, dass er auf dem Holzweg ist. Dort werden täglich rund 100 Millionen Liter Ethanol aus Mais hergestellt.

Ehrgeiziger Plan der USA

Nun ruhen die Hoffnungen auf dem Agrotreibstoff der zweiten Generation: Ethanol aus Cellulose. Pflanzen wie Chinaschilf, die für die Lebensmittelproduktion nicht in Frage kommen, könnten einen Ausweg aus dem Dilemma eröffnen. Der Plan der USA: Bis 2020 sollen bis zu 200 Milliarden Liter Cellulose-Ethanol jährlich produziert werden – rund das Sechsfache der heutigen Produktionsmengen von Ethanol aus Mais.

Doch während Zuckerrohr oder Mais in vergleichsweise simplen, seit vielen Jahren bewährten technischen Verfahren verarbeitet werden, ist die Herausforderung nun weit grösser. Denn die Biomasse gibt sich ausgesprochen störrisch, wenn ihr die Energie anders entzogen werden soll als mit schlichtem Verheizen. Ein Knackpunkt ist die Lignocellulose, die erst von Enzymen zerlegt werden muss. Nur so kommen die Spritproduzenten an die Stärke- und Zuckerbestandteile der Lignocellulose heran. Und während sie bei Mais und Co. für die Vergärung auf bewährte Bier- oder Bäckerhefe zurückgreifen können, brauchen sie für Cellulose-Ethanol eine ganze Reihe verschiedener Hefen, die auf die einzelnen Stärke- und Zuckerbestandteile zugeschnitten sind.

Methode vom Labor nach draussen bringen

Die grösste Herausforderung sei aber die produktionstechnische Umsetzung, sagt Jeff Passmore, Vizedirektor bei Iogen. «Was im Labor funktioniert, kann sich draussen im Betrieb als undurchführbar erweisen.» Die Entwicklung einzelner Enzyme und Hefen verheisse noch lange nicht die tatsächliche technische Umsetzung. «Alles muss ineinanderpassen, die Abläufe müssen nahtlos ineinander übergehen. Daran arbeiten wir seit fünf Jahren in der Pilotanlage.»

Iogen ist der Branchenpionier. Als der Club of Rome in den 1970er-Jahren auf die Grenzen des Wachstums aufmerksam machte, beschloss der Unternehmensgründer, einen Beitrag zu leisten: Er wollte aus Holzabfällen mit Hilfe von Enzymen Tierfutter produzieren. Das Verfahren funktionierte, doch der Nährwert war katastrophal niedrig, das Produkt ein Flop. Als weit lukrativer erwiesen sich die Enzyme für die Papier-, Textil- und Tierfutterproduktion. Sie sind bisher das kommerzielle Standbein des Unternehmens.

Fünf Jahre experimentiert

Mit der Produktion von Cellulose-Ethanol griff die Firma im Jahr 2004 den ursprünglichen Faden wieder auf. Jetzt stand nicht mehr im Vordergrund, Tierfutter aus Cellulose herzustellen, sondern Treibstoff. «Wir konnten dabei auf unseren grossen Erfahrungsschatz zurückgreifen», sagt Passmore. «Diesen Vorsprung wollten wir ausnutzen.»

Mit der weltweit ersten Pilotanlage zur Herstellung von Cellulose-Ethanol gelang die Pioniertat. In den letzten fünf Jahren experimentierten die Betreiber ausser mit Weizenstroh erfolgreich mit Maisschrot (ohne Kolben), Chinaschilf, Elefantengras, Hafer- und Gerstenstroh, Bagasse aus Zuckerrohr, Hartholz-Chips. Dennoch waren die produzierten Mengen eher bescheiden. Im Jahr 2008 wurden 450'000 Liter Alkohol hergestellt. Aber: «Wir haben die Abläufe in der Produktion laufend optimiert. Heute holen wir aus einer Tonne Weizenstroh 350 Liter Ethanol heraus.»

Wirkung ist stärker

Der tatsächliche Wirkungsgrad liegt noch einiges höher. Denn das für die Ethanol-Herstellung nicht geeignete Lignin kann verheizt und zur Strom- und Dampfproduktion genutzt werden. «Die Produktionskosten für Cellulose-Ethanol sind vergleichbar mit Ethanol aus Mais», freut sich der Vizedirektor. Auch die Klimabilanz ist, vor allem im Vergleich mit Ethanol aus Mais oder Zuckerrohr, sehr positiv. In das Hohelied mancher Konkurrenten mag er trotzdem nicht einstimmen. Sie sprechen von einer 100-prozentigen CO2-Neutralität. «Wir dagegen gehen von 85 bis 90 Prozent aus», so Passmore.

Nun steht der nächste Schritt bevor: der Bau eines Grossanlage auf dem Gelände einer ehemaligen Papiermühle in der Provinz Saskatchewan, der Kornkammer Kanadas. Stroh fällt dort in gigantischen Mengen an. Ein erheblicher Teil bleibt bislang ungenützt und wird meist verbrannt oder untergepflügt. Im gesamten «Getreidegürtel» Kanadas produzieren die Landwirte jährlich rund 40 Millionen Tonnen Stroh. Würde nur ein Drittel davon für die Ethanolproduktion verwendet, könnte der Treibstoffbedarf des Landes zu einem Zehntel gedeckt werden.

Das Stroh wird sonst verbrannt

Rohstofflieferanten für die neue Grossanlage sind Farmer im Umkreis von 120 Kilometern. Für die Ethanolproduktion verwendet Iogen ausschliesslich überschüssiges Stroh. Das Vorhaben lässt sich nachhaltig nur auf sehr fruchtbaren Böden umsetzen, wie sie im Norden Saskatchewans vorkommen. Die Provinzregierung will es mit umgerechnet 200 Millionen Franken fördern. Das letzte Wort aber hat der Hauptinvestor, der Ölmulti Shell. Er hat sich noch nicht definitiv entschieden.

Passmore geht jedoch davon aus, dass Shell bei der Stange bleibt. Er sieht Iogen in erster Linie als Entwicklungs- und Kompetenzzentrum für die Spritherstellung aus Stroh. Der Vorsprung gegenüber der Konkurrenz vor allem in den USA sei beträchtlich. «Manche von ihnen behaupten, sie wollten schon im kommenden Jahr die Produktion aufnehmen. Dabei haben sie noch nicht einmal eine Pilotanlage.» Dieses Markieren macht Sinn. In den USA winken hohe Subventionen. Sollen die ehrgeizigen Agrotreibstoffziele dort erreicht werden, müsste rasch vom Nullpunkt aus durchgestartet werden.

Hohe Erwartungen gedämpft

Passmore dämpft hohe Erwartungen. Er schätzt, dass es bis zum grossen Durchbruch noch Jahre dauert, etwa ab 2015 werde es zum Boom kommen. Das Potenzial sei gross. «Wir reden ja nicht nur vom Stroh, sondern auch von andern Abfallprodukten aus der Landwirtschaft, von Chinaschilf oder Holzabfällen. Da lassen sich gigantische Mengen gewinnen, ohne dass es zu Einschränkungen bei Lebensmitteln kommt.»

Auch in Europa ortet er, etwa in der Ukraine, ein grosses Potenzial. «Ich zweifle nicht daran, dass es über kurz oder lang auch genutzt werden wird.» Doch man müsse auch realistisch bleiben. «Das Allheilmittel ist auch Cellulose-Ethanol nicht.»

(Tages-Anzeiger)