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 Staatliche Datenkontrolle treibt Verbraucher in die digitale Schattenwirtschaft

Deutschland befindet sich im Jahr 2026 in einer paradoxen wirtschaftspolitischen Situation. Während die Bundesregierung versucht, durch...

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
Wirtschaft
Wirtschaft Ölpreise steigen: Reservenfreigabe stoppt Preisschock nicht
12.03.2026

Der Krieg im Iran erschüttert den internationalen Ölmarkt: Deutschland, die USA und andere Staaten wollen mit Ölreserven in Rekordhöhe...

DWN
Finanzen
Finanzen BMW-Aktie: Warum der Autobauer vorsichtig bleibt – trotz stabiler Zahlen
12.03.2026

Die BMW-Aktie schwächelt, obwohl der Autobauer stabiler durch die Krise kommt als die Konkurrenz. Vorsichtiger Ausblick, China-Probleme...

DWN
Finanzen
Finanzen Daimler-Truck-Aktie: Gewinn bricht um 34 Prozent ein
12.03.2026

Die Daimler-Truck-Aktie steht unter Druck, nachdem der Gewinn des Nutzfahrzeugherstellers deutlich eingebrochen ist. Vor allem die schwache...

DWN
Politik
Politik Ministerpräsident Günther: Soziale Medien führen Gesellschaft „in den Abgrund“
12.03.2026

Noch eindringlicher als zuvor fordert Schleswig-Holsteins Ministerpräsident ein Social-Media-Verbot für junge Menschen. Warum Deutschland...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Debatte um Vermögenssteuer: Lego-Chef warnt vor Folgen für Unternehmen
12.03.2026

Die Debatte über eine Vermögenssteuer sorgt in Dänemark für Spannungen zwischen Politik und Wirtschaft, nachdem sich Lego-Chef Niels B....

DWN
Politik
Politik Energiepreise setzen Haushalte unter Druck: Wie die EU Stromkosten senken will
11.03.2026

Die EU-Kommission stellt einen neuen Energieplan vor, mit dem Haushalte in Europa spürbar bei den Stromkosten entlastet werden sollen....

DWN
Politik
Politik Steuerrecht: Ehegattensplitting vorm Aus? Mehr Arbeitszeit für Frauen nicht lukrativ
11.03.2026

Für viele Frauen lohnt es sich finanziell nicht, in den Job zurückzukehren oder ihre Teilzeit auszubauen, das Ehegattensplitting entpuppt...

DWN
Finanzen
Finanzen Gerresheimer-Aktie im freien Fall: Jahresabschluss verschoben, SDAX-Ausschluss droht – was der Bilanzskandal für Anleger bedeutet
11.03.2026

Für die Gerresheimer-Aktie reißen die schlechten Nachrichten nicht ab. Nach Bilanzfehlern und Untersuchungen der BaFin verzögert sich...