Econutri: Grazer Spin-off will das CO2 der Industrie essbar machen

Am 04.04.2022 wurde nun der dritte Teil des sechsten Sachstandsberichts des Weltklimarats (IPCC) veröffentlicht. Der Schwerpunkt diesmal: Eindämmung der Klimakrise durch Optionen und Lösungen zur Verringerung der Treibhausgasemissionen.

Deutlich wird in den von den Forschenden bewerteten Szenarien, dass für das Erreichen des 1,5 Grad Celsius-Ziels die globalen Treibhausgasemissionen spätestens 2025 ihren Höhepunkt erreichen müssen. Bis 2030 müssen die Emissionen um 43 Prozent gesenkt werden, während der Methanausstoß um etwa ein Drittel reduziert werden muss. Selbst dann sei es „fast unvermeidlich“, diese Temperaturschwelle, zumindest temporär, zu überschreiten. Aber zumindest könnte die Temperaturschwelle bis zum Ende des Jahrhunderts wieder unterschritten werden, durch entsprechende Negativemissionen.

IPCC : “Jetzt oder nie” – Emissionen können und müssen bis 2030 halbiert werden

CO2 kommerziell nutzbar machen

Mit Negativemissionen werden Emissionen bezeichnet, welche wieder der Atmosphäre entzogen werden. Das geht natürlich, Bäume absorbieren beispielsweise CO2, aber auch technologisch, selbst wenn diese Technologien oft erst in der Prototypphase sind. Durch Carbon Capture-Technologien wird CO2 bereits vor dem Eintritt in die Atmosphäre abgeschieden. Wird das CO2 abgeschieden und anschließend in Produkten wiederverwertet, bedeutet das „Carbon-Utilization“.

Im Bereich des „Carbon-Utilization“ möchte sich in der Zukunft auch das Grazer Startup Econutri etablieren. Econutri ist eine Ausgründung des Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib). Helmut Schwab ist einer der Mitbegründer des acib. Nach jahrelangen Forschungen hat er gemeinsam mit Stefan Zopf Econutri im Sommer 2021 gegründet. Insgesamt sechs Menschen gehören inzwischen dem Team des Jungunternehmens an.

CO2 als Kohlenstoffquelle, Wasserstoff als Energiequelle

Im Mittelpunkt der Arbeit des Startups stehen bestimmte Mikroorganismen, welche CO2 als Rohstoff nutzen können. Aus diesen wird am Ende des Gasfermentationsprozesses proteinreiche Biomasse. Ein Beispiel dieser bestimmten Mikroorganismen ist das Bakterium „Cupriavidus necator“. Dieses nutzt CO2 als alleinige Kohlenstoffquelle. Als Energiequelle für die Mikroorganismen wird zusätzlich Wasserstoff zugeführt. Am Ende des Prozesses könne das Bakterium „Cupriavidus necator“ bis zu 80 Prozent an hochwertigem Protein in seiner Biomasse einlagern, so das Startup.

Studie: Mikroben könnten in Kombination mit Solarenergie Menschheit ernähren

Grüner Wasserstoff als Kostentreiber

Im Fall von Econutri soll für den Prozess nur grüner Wasserstoff verwendet werden, welcher also mithilfe von Erneuerbaren Energiequellen produziert wurde. Insgesamt seien die Projekt-Parameter sehr effizient und kostensparend, nachdem sich die Mikroorganismen von allein vermehren würden und abgesehen von den genannten Komponenten nur wenige Nährstoffe bräuchten, so das Startup. Die Ausnahme: der Grüne Wasserstoff, der bisher größte Kostenfaktor.

Für die Zukunft hofft das Startup aber, dass dieser durch die Nutzung von grünem Überschussstrom und den zukünftig größeren verfügbaren Mengen wesentlich günstiger zu erhalten sein wird. Noch ist das zumindest für Econutri sowieso eher zweitrangig. Aktuell ist erst ein erster Pilot-Bioreaktor auf dem Gelände der TU Graz im Bau. Dieser wird ein Fassungsvermögen von 300 Litern haben. In ein- bis eineinhalb Tagen sollen in diesem 25 Kilogramm Trockenbiomasse produziert werden können.

„Mit unserer Pilotanlage wollen wir den Prozess in der Praxis optimieren. Die Daten auf der Laborebene sind bereits vorhanden“, so Verena Schwab, CEO des Startups und Tochter des Gründers. Zwei Jahre sind für die weiteren Forschungen mit der Pilotanlage geplant. Diese wird noch nicht direkt mit Emissionsquellen der Industrie verbunden sein. So wolle man zunächst reines CO2 testen und anschließend erforschen, wie das CO2 der Industrie vor dem Prozess eventuell aufbereitet werden müsste. Auch Fütterungsversuche mit der entstehenden Proteinmasse sind geplant.

Solar Foods: Millionen für die erste Fabrik zur Herstellung von Protein aus CO2

Econutri plant Einstieg in Futtermittelmarkt

Anschließend will Econutri eine Großanlage erbauen und in den Markt einsteigen. Drei Märkte wären dabei möglich. Aufbereitet könnte die Proteinmasse als Tierfuttermittel verwendet werden und so Soja oder Fischmehl ersetzen, so das Jungunternehmen. Aber auch für den Einsatz in der menschlichen Ernährung oder als Proteine für den technischen Einsatz ist Potenzial vorhanden.

Der erste Zielmarkt ist aber heute schon klar: „Wir steigen definitiv bei den Futtermitteln ein. Das Produkt kann schneller entwickelt werden und der Bedarf ist da. Zudem ist auch die Akzeptanz höher, im Vergleich zu der Verwendung für humane Nahrungsmittel“, so die CEO Schwab. Mit einem Bioreaktor im Praxismaßstab könnte dann innerhalb weniger Tage Biomasse im Multi-Tonnen-Bereich produziert werden, so die Angaben der Steirerin, was somit den Landverbrauch und die emittierten Emissionen durch den Anbau von Futtermitteln deutlich senken würde.

Arkeon-Gründer Gregor Tegl: “Wir können das CO2 quasi wegessen”

Tullner Startup setzt auf Human-Ernährungmarkt

Erst vor kurzem machte das in Tulln ansässige Startup Arkeon Biotechnologies mit einem ähnlichen Ansatz von sich reden. Diese konnten sich Anfang März mehr als sieben Millionen US-Dollar, also mehr als 6,5  Millionen Euro, in einer überzeichneten Seed-Finanzierung für ihre Technologie sichern. Das von den Wissenschaftlern Gregor Tegl, Simon Rittmann und Günther Bochmann gegründete Jungunternehmen setzt ebenfalls auf den Gasfermantitationsprozess. Ihre verwendete Mikrobe: Archaeen.

Das Startup wandelt den eigenen Angaben nach anorganisches CO2 in organische Proteine um. Mithilfe von Gasfermentation und der Mikrobe wird CO2 in Aminosäuren umgewandelt. Durch Fermentation, auch als Bioprozess bezeichnet, wird die Mikrobe Archaeen gezüchtet. In einem einstufigen Gasfermantitationsprozess produzieren diese Mikroben dann aus CO2 alle 20 Aminosäuren, so das Startup, die Basis von Proteinen. Diese Zutaten können dann in weiterer Folge für die Produktion verschiedener Lebensmittel verwendet werden.

Der Fermentationsprozess sei bereits marktfähig, so der Mitgründer Gregor Tegl in einem Gespräch mit Tech & Nature. Im Sommer wolle man einen 100-Liter Bioreaktor in Betrieb nehmen. Bereits in spätestens zwei Jahren will Arkeon Technologies seine Produkte zu einem gleichen Preis anbieten können, wie die restlichen Marktteilnehmenden. Im Gegensatz zu Econutri fokussieren sie sich auf die humane Ernährung.