Strom im Pflanzenbestand abzapfen

Auf der Suche nach sauberen, erneuerbaren Energiequellen, fand Bert Hamelers von der Unterabteilung Umwelttechnologie an der Wageningen University & Research Centre (Wageningen UR) 2008 heraus, dass man auch in einem lebenden Pflanzenbestand, der in einer Art mikrobiellen Brennstoffzelle (Microbial Fuel Cell, MFC) steht, Strom gewinnen kann.

Pflanzen bauen mithilfe von Licht, Kohlendioxid und Wasser organisches Material auf. Was die Pflanze nicht für sich selbst benötigt, scheidet sie über die Wurzeln aus. Natürlich vorhandene Mikroorganismen zersetzen dieses organische Material (C₆H₁₂O₆), wobei als Abfallprodukt Kohlendioxid, Wasserstoff-Protonen (H+) und Elektronen (e-) entstehen. Die Elektronen werden an der Anode der mikrobiellen Brennstoffzelle gesammelt und „geerntet“ und dann an einer Kathode hinter einer Membran mit den Wasserstoff-Protonen und Sauerstoff zusammengeführt, wo daraus Wasser entsteht. Man gewinnt auf diese Art Energie im Niedrigvoltbereich (1 V), ohne die Pflanzen oder Tiere zu schädigen.

Im Rahmen des europäischen PlantPower-Projekts wird erforscht, ob sich diese Technologie auch für größere Anwendungen in der Praxis ausbauen lässt. An der Wageningen UR wird zudem untersucht, ob man das System auch im Gartenbau beispielsweise bei der Tomatenproduktion einsetzen kann.

2009 wurde von David Strik und Marjolein Helder als ein Ableger der Unterabteilung für Umwelttechnologie an der Wageningen UR das Unternehmen Plant-e gegründet, das aus der patentierten Technologie konkrete, vermarktbare Produkte entwickeln soll.

In Wageningen gibt es inzwischen die erste Dachbegrünung mit Energiegewinnung. Es ist ein modulares System mit einer Fläche von 15 Quadratmetern. Damit kann man bislang gerade mal ein Handy aufladen. Noch 2015 soll allerdings der erste pflanzenbetriebene Wifi-Hotspot in Betrieb gehen.

Noch sind die Strommengen gering. Langfristig soll nach den Vorstellungen der Forscher die Energiegewinnung im lebenden Pflanzenbestand Solarenergie, Windenergie und Wasserkraft als erneuerbare Energiequellen ergänzen. Das Weltwirtschaftsforum zählt Plant-e zu den 49 vielversprechendsten Technologiepionieren 2015.

Geeignet ist das Pflanzen-MFC-System beispielsweise für (Hydro-)Dachbegrünungen, Reisfelder, Sümpfe, Brackwasser-/Schmutzwasser-Bereiche und Ähnliches.

Weitere Informationen:

Environmental Technology Research/Wageningen UR: http://www.wageningenur.nl/en/show/Plants-create-energy.htm,

PlantPower-EU-Projekt: http://www.plantpower.eu,

Plant-e: http://plant-e.com,

Plant-MFC annimatie (Pflanzen-Mikrobielle-Brennstoffzelle, Annimationsfilm bei YouTube): https://youtu.be/TWngdxe_RsU (auch über QR-Code).