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Pflanzen nutzen Sonnenlicht effizienter

  • Monika Jung
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The_sun1Erneuerbare Energie aus Sonnenlicht – Wissenschaft und Industrie arbeiten intensiv an der effizienten Nutzung dieser schier unerschöpflichen Energiequelle. Doch noch hapert es an der Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit der Technik: Neben einem möglichst hohen Wirkungsgrad der Solarzellen muss auch deren Ausrichtung stimmen. „Ein Problem, das es auch in der Natur gibt“, wie PD Dr. Thomas Pfannschmidt von der Friedrich-Schiller-Universität Jena weiß. „Auch für Pflanzen, die mittels Photosynthese Kohlendioxid in Zucker umwandeln und damit die Sonnenenergie für die Biosphäre der Erde erst chemisch nutzbar machen, sind die Lichtverhältnisse meist nicht optimal“, erläutert der Pflanzenphysiologe.

Ob im dichten Wald, auf Feldern oder Wiesen – meist bekommen nur die exponierten Pflanzenteile ausreichend Sonnenlicht ab. „Dies ist gerade einmal ein Fünftel der Blattfläche einer Pflanze, der Rest muss mit Licht auskommen, das für eine effiziente Photosynthese eigentlich nicht geeignet ist“, so Pfannschmidt.

Doch bei der Lösung dieses Problems ist die Natur dem Menschen um einiges voraus. Die Pflanzen sind in der Lage, sich den vorherrschenden Umweltbedingungen anzupassen. „Je nach Standort wird ihr Photosynthese-Apparat so umstrukturiert, dass er das vorhandene Licht optimal ausnutzen kann“, weiß Dr. Pfannschmidt. Die Arbeitsgruppe an der Universität Jena konnte erstmals zeigen, dass nicht nur Gene, die den Photosynthese-Apparat der Pflanze regulieren, auf veränderte Lichtbedingungen reagieren, sondern auch Gene, die den Stoffwechsel beeinflussen. Damit kann die Pflanze gezielt ihren Metabolismus umdirigieren und so ihre energetischen Bedürfnisse den Lichtbedingungen anpassen. „Diese Ergebnisse sind insbesondere auch für die expandierende Forschung zur Gewinnung von Energie aus Biomasse von großem Interesse“, unterstreicht Dr. Pfannschmidt.

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Bild: Lykaestria

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