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 Goldgedeckte Digitalwährungen als Brücke zwischen Sachwerten und Finanztechnologie

Steigende Inflation, geopolitische Unsicherheiten und die fortschreitende Digitalisierung verändern die Anforderungen an moderne Formen...

DWN
Politik
Politik Eklat in Brüssel: Merz bremst EU-Ratspräsident nach geheimem Russland-Vorstoß aus
19.06.2026

Ein diplomatischer Alleingang von EU-Ratspräsident António Costa hat beim Brüsseler Gipfel für schweren Zoff gesorgt. Costa hatte ohne...

DWN
Politik
Politik Wendepunkt am Golf: USA beenden Iran-Blockade
19.06.2026

Nach dem Rahmenabkommen mit Teheran haben die USA ihre wochenlange Seeblockade iranischer Häfen aufgehoben. Doch der geplante Start der...

DWN
Politik
Politik Nervenkrieg im Norden? Vizeadmiral warnt vor aggressiverem Russland in der Ostsee
19.06.2026

Die Ostsee wird zunehmend zum Pulverfass: Flottenbefehlshaber Vizeadmiral Axel Deertz warnt vor einem immer potenteren und aggressiveren...

DWN
Finanzen
Finanzen Schufa-Score: BGH prüft Auskunftsanspruch
19.06.2026

Wer eine neue Wohnung sucht, auf Rechnung einkaufen oder einen Bankkredit aufnehmen will, braucht dafür oft einen guten Schufa-Score. Der...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Ein Unternehmen mit fünf Mitarbeitern wird das verwalten, wofür heute 500 Mitarbeiter eingestellt werden
19.06.2026

Die Wirtschaft lebt noch immer in einer Phase der Verdrängung. Führungskräfte sprechen auf Konferenzen über KI, Produktivität und...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Intel verzeichnet nach Trump-Beitrag große Gewinne; Aktien erholen sich, da Iran-Abkommen greift
18.06.2026

Ein turbulenter Handelstag voller Überraschungen: Erfahren Sie, welche Faktoren die Märkte antreiben und warum Anleger jetzt umdenken...

DWN
Politik
Politik Koalition verschiebt Abstimmung über Gesundheits-Sparpaket
18.06.2026

Das umstrittene Sparpaket der schwarz-roten Koalition für stabile Krankenkassenbeiträge soll noch nicht in der kommenden Woche im...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Grünes Licht aus Brüssel: Bund darf bei Panzerbauer KNDS einsteigen
18.06.2026

Die Bundesregierung hat beim geplanten Einstieg beim deutsch-französischen Rüstungskonzern KNDS eine wichtige Hürde genommen. Die...