Wenn man an emissionsfreie Stromerzeugung denkt, kommen einem schnell Windräder und Sonnenkollektoren in den Sinn. Man kann aber auch mit Pflanzen Strom erzeugen. Das ist praktisch, wenn man zum Beispiel in der freien Natur Sensoren betreiben will, ohne ständig die Batterien wechseln zu müssen. Das Start-up Plant-e hat dafür eine Technik entwickelt. “Unsere Technologie ist sehr interessant, weil wir CO2-negativen Strom produzieren”, sagt Marjolein Helder, Mitbegründerin von Plant-e. Das Unternehmen wird in Kürze ein Do-it-yourself-Kit für neugierige Verbraucher auf den Markt bringen, mit dem man seinen eigenen Strom auf Pflanzenbasis erzeugen kann.
Wie sind Sie auf diese Idee gekommen?
“Die Idee stammt ursprünglich von Bert Hamelers, einem Dozenten der Universität Wageningen. Er führte einige Experimente damit durch. Als diese erfolgreich waren, wurde das Projekt zu einem Großprojekt ausgeweitet. Das war auch der Zeitpunkt, als ich für meine Doktorarbeit darauf stieß.
Während der vier Jahre, die ich an der Universität Wageningen mit der Erforschung dieser Technologie verbracht habe, habe ich schnell mehrere Anwendungsmöglichkeiten gesehen. Ich habe dann mit einem Kollegen das Unternehmen Plant-e gegründet, um die Technologie so schnell wie möglich auf den Markt zu bringen.”
Wie funktioniert das genau?
“Eine Pflanze produziert organisches Material durch Photosynthese. Mit Hilfe von Sonnenlicht wandelt eine Pflanze CO2 zum Beispiel in Zucker um. Einen Teil davon verwendet die Pflanze für ihr Wachstum. Einen Teil davon scheidet sie aber auch über ihre Wurzeln in den Boden aus. Anschließend bauen die Bakterien im Boden diese organischen Stoffe wieder ab. Dadurch werden Elektronen freigesetzt.
Um ihre eigene Energie zu erzeugen, müssen die Bakterien diese Elektronen wieder loswerden. Wenn wir diesen Bakterien dann eine Kohlenstoffelektrode anbieten, werden sie darauf wachsen und ihre Elektronen an die Elektrode abgeben. Wenn man eine Anode an diese Elektrode koppelt, hat man sozusagen eine Batterie und kann Strom erzeugen.”
Spielt es eine Rolle, welche Art von Pflanzen dafür verwendet wird, ist eine Art besser geeignet als eine andere?
“Nein, das hängt hauptsächlich vom Bodenleben und der Temperatur ab. Wir sehen, dass wir in tropischen Gebieten mehr Strom produzieren können als in gemäßigten Gebieten. Solange die Temperatur aber mindestens acht Grad beträgt, können wir Strom erzeugen. In den Niederlanden beträgt die Bodentemperatur um die acht Grad und wir können fast das ganze Jahr über laufen. Wir produzieren im Sommer etwas mehr Strom und im Winter etwas weniger.”
Was war die größte Herausforderung bei der Entwicklung?
“In den letzten Jahren haben wir vor allem daran gearbeitet, diese Leistung immer stabiler und zuverlässiger zu machen. Außerdem gelingt es uns immer mehr, ganzjährig zu produzieren. Das ist eine ziemliche Herausforderung, wenn man mit lebender Biologie arbeitet.
Im Jahr 2021 erhielten wir einen EIC-Zuschuss von der Europäischen Union. Dadurch konnten wir bei der Entwicklung der Technologie wirklich große Fortschritte machen. Wir sind jedoch noch nicht am Ziel, was die Investitionen angeht, und suchen daher derzeit intensiv nach einem Investor, der uns bei unserem weiteren Wachstum unterstützt. Das ist unsere große Herausforderung.
Die Standardisierung und Skalierung der Produkte muss finanziert werden, damit wir in großem Maßstab auf den Markt gehen können. Wenn es uns gelingt, diese Herausforderung zu meistern, wird die Welt im nächsten Jahr ganz anders aussehen, denke ich.”
Und was war die größte Herausforderung bei der Markteinführung?
“Das Produkt gut zu vermarkten. Wir arbeiten bereits daran und sind auch teilweise erfolgreich. Es bleibt jedoch noch viel zu tun. Eine der großen Herausforderungen dabei ist, dass die Technologie noch sehr unbekannt ist. Auch deshalb wollen die Menschen sehen, wie es funktioniert, bevor sie sich zum Kauf entschließen.
Andererseits sind unsere Produktionskapazitäten und die von uns verkauften Stückzahlen noch recht gering. Infolgedessen ist der Preis immer noch sehr hoch. Später, wenn wir die Technologie weiterentwickelt haben, wird der Preis natürlich auch schnell sinken. Dadurch wird das Produkt einem viel größeren Publikum zugänglich gemacht. Das Prinzip ist einfach. Von außen sieht es aus wie eine Pflanze, aber es ist natürlich ein technisches Produkt mit viel Wissen und Material. Das kostet also immer noch eine Menge Geld.”
Gibt es verschiedene Varianten von Plant-e?
“Ja, wir arbeiten an zwei Arten von Produkten. Eine Beleuchtungsanwendung und Sensoren, die ihren Strom aus Pflanzen beziehen. Bei den Beleuchtungsanwendungen konzentrieren wir uns hauptsächlich auf Parks oder andere dunkle Umgebungen. Hier kann ein wenig Licht zur Erhöhung der sozialen Sicherheit beitragen. Einen solchen Standort haben wir in Rotterdam, im Park der Zukunft.
Wir haben dort ein System gebaut, das entlang eines Fußweges verläuft. Wenn man diesen Weg entlanggeht, leuchten die Lichter entlang des Weges auf. Den Strom dafür gewinnen wir aus den dort wachsenden Pflanzen. Dies ist auch ein großartiges Beispiel dafür, wie Technologie dazu beitragen kann, sehr dunkle Ecken, in denen keine Stromkabel verlaufen, trotzdem sozial angenehm zu gestalten.”
“Außerdem entwickeln wir Sensoren, die ihren Strom aus Pflanzen beziehen. Das Schöne daran ist, dass wir die Verwendung von Batterien vermeiden können. Eine häufige Beschwerde bei der Verwendung von Sensoren, insbesondere im Freien, ist, dass sie Batterien benötigen, die regelmäßig ausgetauscht werden müssen. Das erzeugt sowohl viel Abfall als auch viel Arbeit. Vor allem, wenn man eine Batterie irgendwo weit entfernt wechseln muss.
Deshalb arbeiten wir mit einer Reihe von Wasserbehörden zusammen, um zu prüfen, ob wir batteriebetriebene Sensoren durch pflanzenbetriebene Sensoren ersetzen können. Wir können die von uns erzeugte Energie sowohl für die Messung als auch für die Übertragung der Daten nutzen. Außerdem wird unser System mindestens 50 Jahre lang halten. Das liegt daran, dass sich die Natur einfach selbst regeneriert. Außerdem werden dann keine Batterien mehr benötigt. Auf diese Weise kann man an abgelegenen Orten über einen sehr langen Zeitraum Daten sammeln.”
Wann hoffen Sie, dass das für den Normalbürger verfügbar sein wird?
“Wahrscheinlich wird es im Februar einen Bausatz geben, mit dem sich neugierige Verbraucher davon überzeugen können, dass die Technologie wirklich funktioniert. Wir haben auch bereits ein Produkt in Zusammenarbeit mit Nova Innova auf den Markt gebracht: das Living Light. Das ist wirklich ein Designprodukt und nicht für den Durchschnittsverbraucher gedacht. Wenn wir die Technologie in ausreichendem Maße weiterentwickelt haben, wird sie durch den wesentlich niedrigeren Preis automatisch auch für den einzelnen Verbraucher verfügbar sein. Ich hoffe, dass wir das im Laufe dieses Jahres erreichen können. Aber es könnte auch nächstes oder übernächstes Jahr sein.”
Was ist Ihr Ziel mit Plant-e?
“Zunächst einmal würde ich gerne so viele Batterien wie möglich in den Sensoren vermeiden. Aber sobald wir das geschafft haben und die Sensorprodukte auf dem Markt sind, möchten wir auch in neue Märkte expandieren. Das kann alles Mögliche sein. Ich möchte nach wie vor Zeit und Energie investieren, um einen Beitrag zur weiteren Vermeidung von CO2-Emissionen zu leisten. Unsere Technologie ist in dieser Hinsicht sehr interessant.
Wir produzieren sogar CO2-negativen Strom, weil die Anlage CO2 zur Stromerzeugung nutzt. Außerdem möchte ich die Technologie zum Nutzen der Welt einsetzen, zum Beispiel in Entwicklungsländern. Das ist sehr schön, Lichter in einem Park, in dem es bereits eine Menge Beleuchtung gibt. Sie können sich aber sicher vorstellen, dass Lichter an einem Ort, an dem es weder Licht noch Strom gibt, eine ganz andere Bedeutung haben. Schließlich möchte ich auch, dass unsere Technologie dort so bald wie möglich zum Einsatz kommt, um zur sozialen Unterstützung der Menschen beizutragen.”
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