Mehr Germanium im Rohrglanzgras

Gleich zwei Ziele verfolgen die Forscher mit Phalaris II, benannt nach Phalaris arundinacea, dem botanischem Namen des Rohrglanzgrases: Sie wollen neben Germanium noch andere Elemente einbeziehen, und sie wollen die Elementanreicherung verstärken.

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Phalaris ist ein dem Schilf ähnliches Gras, das in Skandinavien bereits häufig als Energiepflanze angebaut wird. Es wächst überall, mag aber vor allem Auen. "Wir wollen nicht die landwirtschaftlichen Flächen umbauen, um Germanium oder Seltene Erden rauszuziehen", sagt Heilmeier. "Uns geht es darum, die Nutzung für Flächen zu erweitern, die ohnehin für Energiepflanzen genutzt werden, weil sie sich eben für die Nahrungsmittelerzeugung weniger eignen, weil sie zu nass sind." Schließlich durchwurzelt die Pflanze den Boden sehr gut, ihre Wurzeln reichen bis zu zwei Meter tief.

Die Elementaufnahme soll durch Züchtung verbessert werden

Die Voraussetzungen sind also gut - das Ergebnis noch nicht: Der Ertrag liegt derzeit bei maximal drei Milligramm Germanium pro Kilogramm Biomasse. Das ist zu wenig, um Phytomining wirtschaftlich betreiben zu können. Mit klassischer Pflanzenzüchtung wollen die Wissenschaftler die Elementaufnahme steigern. Der Projektpartner Deutsche Saatgutveredelungs AG hat ihnen dafür 90 verschiedene Genotypen, also Sorten, von Rohrglanzgras zur Verfügung gestellt.

Zunächst suchen Wiche und seine Kollegen nach den Sorten, die am meisten Germanium und Seltene Erden aufnehmen. Diese werden wiederum gekreuzt, um das Merkmal Elementaufnahme zu verstärken. Schließlich gilt es herauszufinden, ob die Merkmale vererbbar sind. Die Ergebnisse sollen im kommenden Jahr vorliegen.

Rohstoffe sollen besser verfügbar sein

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Um mehr Ertrag zu erzielen, arbeiten Forscher außerdem daran, das Germanium und die anderen Stoffen besser im Boden verfügbar zu machen. Die Verfügbarkeit im Boden bestimme, wie viel der Stoffe die Pflanze aufnehmen. Sie hänge wieder von chemischen Verbindungen ab, die im Boden vorkämen, sagt Heilmeier. "Wir versuchen, Bakterien, die im Boden leben, und Pflanzen so zu beeinflussen, dass sie viel von diesen Stoffen abgeben."

Ein solcher Stoff ist Zitronensäure: Sie löst die Verbindungen, die Germanium oder Seltene Erden enthalten, so dass diese Elemente leichter von den Wurzeln des Rohrglanzgrases aufgenommen werden können. Eine Pflanze, die Zitronensäure in den Boden abgibt, ist die Lupine.

Damit macht die Pflanze Phosphat im Boden verfügbar, das sie braucht, um Stickstoff aus der Luft zu binden - oder auch Germanium und Metalle der Seltenen Erden für Rohrglanzgras. "Wir hatten die Fähigkeit von Pflanzen, die Stoffe anzureichern, überschätzt und damit die Bedeutung dieser Zusatzstoffe und die Möglichkeit, Pflanzen zu nutzen, die diese Zusatzstoffe herstellen, erst später erkannt", sagt Heilmeier.

So hätten sie zwar schon Verbesserungen erzielt. Noch ist die Rohstoffgewinnung mit Hilfe von Pflanzen aber nicht konkurrenzfähig.

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 Hyperakkumulatoren lagern Metalle einPhytomining wird konkurrenzfähig 
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