Technologie

Fraunhofer entwickelt Verfahren zur Herstellung von Kunststoff aus Kohlendioxid

Beim Kampf gegen den Klimawandel denken sich die Wissenschaftler immer neue Konzepte aus. Jetzt haben Forscher vom Fraunhofer-Institut für Firmen eine besondere Lösung gefunden.
15.08.2021 10:00
Lesezeit: 1 min

Seit dem 1. Januar 2021 werden die Kohlendioxid-Emissionen aus der Verbrennung fossiler Kraftstoffe bepreist – produzierende Unternehmen müssen also für ihre Emissionen zahlen. Viele Betriebe suchen daher nach neuen Wegen. Wie lassen sich die Kosten, die mit der Bepreisung von Kohlendioxid-Emissionen verbunden sind, senken?

Eine Antwort zeigen Fraunhofer-Forscher am "Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB" auf: Sie nutzen das Kohlendioxid als Rohstoff, etwa für Kunststoffe. Dazu stellen sie aus Kohlendioxid zunächst Methanol und Ameisensäure her, die sie mit Hilfe von Mikroorganismen zu Bausteinen für Polymere umwandeln - also für chemische Stoffe, die die Grundlage für die Herstellung von Kunststoffen darstellen.

Beide Projekte bearbeiten sie im Verbund mit mehreren Fraunhofer-Instituten. "Wir nutzen das Kohlenstoffdioxid als Rohstoffquelle", sagt Jonathan Fabarius, Themenfeldleiter für die Mikrobielle Katalyse am IGB. "Dazu verfolgen wir zwei Ansätze: Erstens die heterogene chemische Katalyse, bei der wir das Kohlendioxid mit einem Katalysator zu Methanol umsetzen. Zweitens die Elektrochemie, mit der wir aus dem Kohlendioxid Ameisensäure produzieren."

Hintergrund: Die Besonderheit liegt nicht allein in dieser Kohlendioxid-basierten Methanol- und Ameisensäure-Herstellung, sondern in der Kombination mit der Biotechnologie, genauer gesagt mit Fermentationen durch Mikroorganismen. Die Forscher stellen aus dem klimaschädlichen Abfallprodukt Kohlenstoffdioxid zunächst einmal Methanol und Ameisensäure her. Diese nutzen sie wiederum als "Futter" für Mikroorganismen, die daraus weitere Produkte produzieren. Ein Beispiel für ein solches Produkt sind organische Säuren, die als Bausteine für Polymere verwendet werden. Man könnte auf diese Weise Kohlendioxid-basierten Kunststoff herstellen. Auch Aminosäuren lassen sich so produzieren, etwa als Nahrungsergänzungs- oder Futtermittel.

Der neuartige Ansatz bietet zahlreiche Vorteile. "Wir können gänzlich neue Produkte realisieren, aber auch den Kohlendioxid-Fußabdruck klassischer Produkte verbessern", konkretisiert Fabarius. Während konventionelle chemische Prozesse viel Energie und teilweise toxische Lösungsmittel benötigen, lassen sich die Produkte mit Mikroorganismen bei milderen und energieeffizienteren Bedingungen produzieren – schließlich wachsen die Mikroben in umweltfreundlicheren wässrigen Lösungen.

Das Forscherteam arbeitet an der gesamten Herstellungskette: Angefangen bei den Mikroorganismen über die Genveränderungen bis hin zum Hochskalieren der Produktion. Während einige Herstellungsprozesse sich noch im Laborstadium befinden, werden andere Produkte bereits in ersten Bioreaktoren mit einem Fassungsvermögen von zehn Litern hergestellt. Was die industrielle Anwendung solcher Prozesse angeht, so sieht Fabarius diese eher mittel- bis langfristig – zehn Jahre seien ein realistischer Zeithorizont. Doch: Der Handlungsdruck auf die Industrie, neue Prozesse zu etablieren, nimmt zu.

Mehr zum Thema
Bleiben Sie über das Thema dieses Artikels auf dem Laufenden Klicken Sie auf [+], um eine E-Mail zu erhalten, sobald wir einen neuen Artikel mit diesem Tag veröffentlichen
Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Finanzielle Freiheit braucht einen starken Partner

Vermögen eröffnet Möglichkeiten – und bringt zugleich Entscheidungen mit sich: Wie lässt sich das Erreichte bewahren, gezielt...

X

DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt als Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Unternehmen
Unternehmen Nissan Qashqai im Test: Elektrogefühl ohne Ladekabel
06.10.2026

Der Nissan Qashqai e-Power ist ein Hybrid, funktioniert aber anders als die meisten Konkurrenten. Die Räder treibt immer ein Elektromotor...

DWN
Technologie
Technologie Warum Fernwärme nicht überall funktioniert
06.10.2026

Fernwärme soll ein wichtiger Baustein der Wärmewende werden – doch nicht jedes neue Netz ist wirtschaftlich sinnvoll. Entscheidend sind...

DWN
Politik
Politik Nicht nur das BSW verhilft AfD-Mann zum Posten des Landtagspräsidenten
06.10.2026

Die AfD hat die Landtagswahl in Sachsen-Anhalt mit fast 44 Prozent der Stimmen gewonnen und wird mit Tobias Rausch nun auch den...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Kündigungsschutzklage: Das müssen Sie wissen
06.10.2026

Wer entlassen wird, kann und sollte sich dagegen wehren. Lohnnachzahlungen oder eine Abfindung sind jedoch kein Selbstläufer. Was...

DWN
Immobilien
Immobilien Superreiche fliehen aus London: Luxusimmobilien stürzen ab
06.10.2026

Londons Luxusimmobilien verlieren dramatisch an Wert, in manchen Nobelvierteln beträgt das Minus mehr als 25 Prozent. Während die...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Rheinmetall erobert den Weltraum und startet Satellitenproduktion für die Bundeswehr
06.10.2026

Rheinmetall baut nicht mehr nur Panzer, Munition und Gefechtstürme. Mit eigenen Radarsatelliten will der Rüstungskonzern die Bundeswehr...

DWN
Politik
Politik Milliardenschwerer Öl-Deal mischt sich in Gespräche zwischen USA und Russland
06.10.2026

Der russische Präsident Wladimir Putin hat bei Gesprächen mit den USA einen milliardenschweren Öl-Deal angesprochen, der Verbindungen zu...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Chinesische Lkw-Offensive sorgt für Unruhe: „Fast zu gut“
06.10.2026

Die Elektrifizierung ist in vollem Gang, und die chinesischen Hersteller haben Lastwagen bereit, die in Europa auf die Straße kommen...