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 Gold erlebt ein Comeback: Wie das MTS Money Transfer System Sicherheit und digitale Freiheit verbindet

Steigende Staatsverschuldung, Inflation und geopolitische Spannungen stärken die Bedeutung von Gold als Vermögenswert. Das MTS Money...

DWN
Politik
Politik DWN-Podcast Folge 49: Die Woche im Rückblick – KW 44
30.10.2026

Unser neuer Podcast ist da: Die ganze Woche in wenigen Minuten. Der DWN-Wochenrückblick bringt die Themen, die zählen – eingeordnet,...

DWN
Finanzen
Finanzen Silberpreis fällt zum Monatsende deutlich: Warum selbst ein Angebotsdefizit den Kurs nicht stützt
30.10.2026

Der Silberpreis steht zum Monatsende erneut unter Druck. Am Freitagmorgen rutschte der Kurs des Edelmetalls zeitweise nur rund 50,65...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Warum der Körper im Urlaub schlappmacht
30.10.2026

Der letzte Arbeitstag ist geschafft, der Urlaub beginnt – und plötzlich kommen Kopfschmerzen, Erschöpfung oder Infekte. Warum der...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Audi rutscht fast in die roten Zahlen - Audi-Chef weiter unter Druck
30.10.2026

Die Krise trifft Autobauer Audi immer härter. Im dritten Quartal fahren die Ingolstädter nur noch einen vergleichsweise winzigen Gewinn...

DWN
Politik
Politik Elterngeld vor Reform: Mindest- und Höchstsatz sollen erstmals steigen
30.10.2026

Das Bundesfamilienministerium hat die Elterngeldreform trotz Sparziele neu zugeschnitten: Mindest- und Höchstsatz sollen erstmals seit...

DWN
Politik
Politik Bahn, Kredite, Weihnachtsmarkt – was sich im November ändert
30.10.2026

Für Familien wird eine ICE-Fahrt mit der Bahn zum Pauschalpreis dauerhaft angeboten. Was sich im neuen Monat außerdem bei kleinen...

DWN
Finanzen
Finanzen Alphabet-Aktie stürzt ab: Warum der KI-Boom den Konzern Milliarden kostet
30.10.2026

Alphabet steigert im dritten Quartal 2026 den Umsatz um 25 Prozent, trotzdem bricht die Google-Aktie nachbörslich an der Nasdaq um mehr...

DWN
Panorama
Panorama Unter Corona-Niveau: Rund 17,7 Millionen Patienten lagen 2025 im Krankenhaus
30.10.2026

Die Zahl der vollstationär behandelten Menschen in Deutschland stieg leicht, blieb aber deutlich unter dem Niveau vor der Corona-Pandemie....