Protein aus Strom: Neue Studie belegt industrielle Rentabilität

Die großtechnische Erzeugung von Nahrungsmitteln aus Elektrizität und Mikroorganismen rückt zunehmend in den Fokus der biotechnologischen Forschung. Eine im August 2026 in der Fachzeitschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) veröffentlichte Studie der Universität Tübingen belegt nun die industrielle Rentabilität eines spezifischen zweistufigen Verfahrens zur Produktion von Proteinen und Vitaminen.

Die Untersuchung mit der DOI-Nummer 10.1073/pnas.2535684123 zeigt auf, wie durch den Einsatz spezialisierter Bakterien- und Hefekulturen eine effiziente Nährstoffgewinnung realisiert werden kann.

Technologische Grundlagen und Produktionskapazitäten

Das untersuchte Power-to-Protein-Verfahren basiert auf einer zweistufigen Prozesskette, in der die Mikroorganismen Thermoanaerobacter kivui und Saccharomyces cerevisiae zum Einsatz kommen. In der ersten Phase werden durch bakterielle Prozesse Vorstufen generiert, die in der zweiten Stufe von der Hefe Saccharomyces cerevisiae für den Aufbau von Biomasse genutzt werden.

Modellberechnungen für eine industrielle Bioreaktoranlage mit einem Volumen von 1.750 Kubikmetern verdeutlichen das Potenzial dieser Technologie. Laut den im August 2026 publizierten Daten kann eine Anlage dieser Größenordnung jährlich etwa 12,9 Kilotonnen Hefe produzieren. In dieser Biomasse sind signifikante Mengen an wertvollen Inhaltsstoffen enthalten, darunter 813 Kilogramm Folsäure (Vitamin B9) sowie 5,6 Kilotonnen Proteine.

Ökonomische Bewertung und Amortisationszeiträume

Ein wesentlicher Aspekt der Untersuchung der Universität Tübingen ist die Analyse der wirtschaftlichen Machbarkeit. Die Forscher kommen zu dem Ergebnis, dass die Wirtschaftlichkeit maßgeblich vom erzielten Marktpreis der produzierten Hefe abhängt. Bei einem angenommenen Preis von 20 US-Dollar pro Kilogramm Hefe würde sich die Investition in eine entsprechende Anlage bereits nach einem Zeitraum von fünf Jahren amortisieren.

Die Studie der Universität Tübingen zeigt: Eine 1.750-Kubikmeter-Anlage produziert jährlich 12,9 Kilotonnen Hefe – und amortisiert sich bei 20 US-Dollar pro Kilogramm bereits nach fünf Jahren. Unser Leitfaden übersetzt diese Kennzahlen in eine konkrete Wirtschaftlichkeitsprüfung für Ihr Vorhaben. Jetzt kostenlosen Leitfaden anfordern

Die Studie identifiziert zudem verschiedene Preisszenarien für unterschiedliche Qualitätsstufen der Endprodukte. Ein idealer Mindestpreis für die unraffinierte Biomasse wurde mit 4,53 US-Dollar pro Kilogramm berechnet.

Sollte das Verfahren jedoch auf eine maximierte Proteingewinnung inklusive aufwendiger Reinigungsprozesse ausgelegt werden, steigen die Kosten. In diesem Fall liegt der kalkulierte Preis bei 14,24 US-Dollar pro Kilogramm, wobei sich der Amortisationszeitraum für die Anlage auf sieben Jahre verlängern würde.

Bedeutung für die globale Nährstoffversorgung

Die Effizienz des Power-to-Protein-Ansatzes wird in der Studie auch im Kontext der menschlichen Ernährung quantifiziert. Die jährliche Ausbringungsmenge einer einzelnen Anlage mit 1.750 Kubikmetern Kapazität reicht rechnerisch aus, um 5,6 Millionen Menschen mit der empfohlenen Tagesdosis an Vitamin B9 zu versorgen.

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Darüber hinaus leistet das Verfahren einen Beitrag zur Deckung des Proteinbedarfs. Den Berechnungen der Universität Tübingen zufolge könnten mit der jährlichen Proteinproduktion von 5,6 Kilotonnen etwa 5,6 Prozent des Proteinbedarfs der genannten Bevölkerungsgruppe gedeckt werden.

Diese Daten unterstreichen die Möglichkeit, biotechnologische Verfahren als ergänzende Säule in der globalen Versorgungskette zu etablieren, insbesondere dort, wo traditionelle landwirtschaftliche Methoden an ihre Grenzen stoßen oder ökologische Ressourcen geschont werden sollen.

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