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Eine übergehende Mülltonne

Beim Bierbrauen Energie gewinnen

Was hat Bierbrauen mit der Gewinnung von Energie zu tun? Eine Menge, sagt die koreanische Forscherin Gi Eun Kim. Sie beschäftigt sich mit der intelligenten Nutzung von biologischen Abfällen. Schon im Produktionsprozess sollte alles - bis zur letzten Faser - verwertet werden.

Technologiegespräche Alpbach 21.07.2014

Weltweit landen jährlich rund 1,3 Milliarden Tonnen Lebensmittel im Müll. Österreichische Haushalte werfen bis zu 157.000 Tonnen an Lebensmittel weg und auch der Wiener bzw. die Wienerin entsorgt pro Jahr rund 40 Kilogramm an Essen. Was, wenn man diesen Müll nicht einfach verrotten lässt, sondern als wertvolle Rohstoffquelle begreift?

Das macht jedenfalls die koreanische Wissenschaftlerin Gi Eun Kim. Sie ist Biotechnologin und Professorin an der Seokyeong Universität in Seoul. In ihrer Forschung beschäftigt sie sich damit, Biomüll - also Lebensmittelreste oder Abfallprodukte aus der Lebensmittelproduktion und der landwirtschaftlichen Produktion - intelligent zu nützen. Denn mithilfe des Rohstoffs Biomüll lassen sich viele unterschiedliche Produkte generieren - darunter auch Energie in Form von Biogas, wie Kim erklärt: "In den Bioabfällen befinden sich Mikroorganismen. Diese Mikroorganismen fermentieren den Biomüll und so wird in Biogasanlagen aus Biomüll Biogas, beispielsweise Methan. Und aus diesem Biogas wird dann Energie gewonnen".

Gi Eun Kim; Biotechnologie; Rat für Forschung und Technologieentwicklung;

Gi Eun Kim

Zur Person:

Gi Eun Kim ist Professorin am Institut für Biotechnologie an der Seokyeong Universität in Seoul. Zudem ist sie seit dem Jahr 2010 Mitglied des österreichischen Rats für Forschung und Technologieentwicklung. Dort läuft ihre Funktionsperiode noch bis 2015. Während ihrer Studienzeit war Gi Eun Kim auch Stipendiatin der Konrad Adenauer Stiftung und an der TU Berlin als wissenschaftliche Mitarbeiterin tätig. Auch nach ihrer Rückkehr nach Korea hat sie weiter mit deutschen Firmen zusammen gearbeitet.

Technologiegespräche Alpbach:

Von 21. bis 23. August finden im Rahmen des Europäischen Forums Alpbach die Technologiegespräche statt, organisiert vom Austrian Institute of Technology (AIT) und der Ö1-Wissenschaftsredaktion. Das Thema heuer lautet "Forschung und Innovation: At the crossroads". Davor erscheinen in science.ORF.at Interviews mit den bei den Technologiegesprächen vortragenden oder moderierenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Gi Eun Kim wird am Arbeitskreis "Forschungsfinanzierung - öffentlich/privat?" teilnehmen.

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Ö1-Sendungshinweis:

Dem Thema widmet sich auch ein Beitrag in Wissen Aktuell: 21.7., 13:55 Uhr

Gi Eun Kim will aber nicht nur Lebensmittelabfälle sinnvoll verwerten - ihre Vision ist ein "abfallfreier Produktionsprozess". Das soll mithilfe einer neuartigen Verwendung der Gärreste, also dem was im Produktionsprozess überbleibt, funktionieren. Denn egal ob Bier, Reisschnaps oder Obstsaft hergestellt wird, in jedem biotechnologischen Produktionsprozess bleiben Abfälle über. Am Beispiel einer Brauerei beschreibt Kim, wie der Produktionsprozess intelligent gestaltet werden kann und eben nicht nur ein Getränk hergestellt wird, sondern quasi als Nebenprodukte auch elektrische Energie, Wärme, biologischer Dünger oder gereinigtes Wasser gewonnen werden können.

Nützliche Nebenprodukte einer Brauerei

So wird in einem ersten Schritt Bier gebraut. Dafür soll die Wärme aus einer Biogasanlge genutzt werden, die wiederum mit den Abfällen, die während des Brauprozesses entstehen, betrieben werden soll. Was in der Biogasanlage bei der Verwertung der Biomasse überbleibt, kann wiederum als Dünger für die Landwirtschaft oder für ein Gewächshaus, das an die Brauanlage angeschlossen ist, bereitgestellt werden.

Während des Brauprozesses entstehen dann unterschiedliche Nebenprodukte, die ebenfalls weiter genutzt werden können: etwa der sogenannte "Biertreber". Darunter versteht man die festen Bestandteile der Maische, die nach dem Brauprozess überbleiben. Dieser Treber muss nicht weggeworfen werden, sondern kann einerseits als Futtermittel für landwirtschaftliche Nutztiere verwendet werden, eignet sich aber genauso zum Brot backen.

Auch Abwärme, die nicht mehr benötigt wird, entsteht während des Brauprozesses. Diese kann wiederum für das Gewächshaus genutzt werden, beschreibt Kim ihr Modell, das quasi einen Kreislauf darstellt. Denn das Abwasser, das im Gewächshaus, aber auch im Brauprozess anfällt, soll in einem Teich zusammenkommen, gereinigt werden und wiederum für das Brauen von Bier verwendet werden. So würde nichts verschwendet, sondern alles bis auf die letzte Faser verwendet.

Anteil von Energie aus Biomüll ausbaufähig

In Korea beläuft sich der Anteil von Energie, die aus Biomüll gewonnen wird, auf unter fünf Prozent. Das sei noch viel zu wenig, so Kim. "Was diesen Bereich betrifft muss noch viel gemacht werden. Im Vergleich zu dem, was Korea beispielsweise im IT-Bereich in den letzten Jahren weiter gebracht hat, hinken wir in Sachen Energie hinterher".

In den Bereichen, "wo es notwendig ist, etwas weiterzubringen" - das war auch der Grund warum die Gi Eun Kim, die in Deutschland, an der TU Berlin studiert hat und dort auch als wissenschaftliche Mitarbeiterin tätig war, wieder nach Seoul zurück gegangen ist. Sie will ihren Studenten die notwendigen Kompetenzen vermitteln, um die Gesellschaft mithilfe von Biotechnologie weiter zu bringen. Aber Kims Kontakte nach Europa sind nicht abgerissen, im Gegenteil. Nach ihrer Rückkehr hat sie weiter mit deutschen Firmen zusammen gearbeitet und im Laufe der Jahre hat sich ihr Netzwerk auch auf Österreich ausgeweitet.

Internationale Zusammenarbeit

So kam es, dass Gi Eun Kim seit dem Jahr 2010 eines von acht Mitgliedern des österreichischen Rats für Forschung und Technologieentwicklung ist. Ihre Funktionsperiode läuft im Jahr 2015 aus. Aufgabe des Rates ist es, die Bundesregierung in Sachen Forschung, Technologie und Innovation zu beraten. Kim hat sich dabei besonders mit den Themen Internationalisierung, der Rolle von Frauen im Wissenschaftsbetrieb oder auch den Bedürfnissen von Klein- und Mittelbetrieben in Sachen Innovation auseinandergesetzt. Aber auch die Förderung von Start Ups, war und ist ihr ein großes Anliegen.

"Wir haben in diesen fünf Jahren verschiedene Ziele verfolgt. Innovation klingt immer sehr abstrakt - wir haben dafür konkrete Komponenten dargestellt", erläutert Kim ihre Arbeit. Dabei spiele die Finanzierung von Forschung natürlich immer eine große Rolle. "Heutzutage reicht das Budget, das vom Staat bereitgestellt wird, nicht aus. Deshalb brauchen wir auch private Finanzierung", ist sich Kim sicher. Aus welchen Quellen sich in Zukunft die Forschungsfinanzierung in Österreich speisen soll - darüber wird Gi Eun Kim Ende August bei den Technologiegesprächen des Europäischen Forums Alpbach mit anderen Fachleuten diskutieren.

Was Österreich von Korea lernen kann

Auf die Frage, was Österreich von Korea lernen könnte, hat Kim schnell eine Antwort parat: "In der Anwendung von Patenten, könnte sich Österreich einiges von Korea abschauen. Wenngleich die Firmen natürlich auch selbst entwickeln - viele Unternehmen in Korea sind deshalb bekannt geworden, weil sie Patente von anderen für ihre eigenen Anwendungen weiterentwickelt haben. Das hat Korea in den letzten 30 Jahren sehr erfolgreich betrieben. Diese Anwendungsmöglichkeiten könnte man auch in Österreich besser nützen", so Kim. Und umgekehrt? "Korea kann von Österreich vor allem in der Grundlagenforschung sehr viel lernen, denn in Österreich wird diese viel stärker betont und gefördert als in Korea", sagt Kim.

Ob sie eines Tages gerne wieder in Europa als Forscherin tätig sein würde? "Ich komme aus Seoul, ich bin hier Professorin, meine Familie ist hier - ich bin hier sicherlich zuhause. Aber ich fühle mich in Europa, insbesondere in Österreich, genauso zuhause", sagt Kim. Deshalb möchte sie sich auch nicht festlegen - sie wird weiterhin versuchen, ihre Zeit zwischen den Kontinenten aufzuteilen.

Theresa Aigner, science.ORF.at

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