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 als strategischer Anker: Warum physische Substanz zählt

Wo sich die wirtschaftlichen Gewichte grundlegend verschieben, suchen Unternehmen sowie Privatanlegerinnen und Privatanleger nach...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Rheinmetall-Aktie unter Druck: Umsatz steigt stark, Prognose sinkt
05.11.2026

Rheinmetall wächst kräftig und steigert Umsatz sowie operatives Ergebnis deutlich. Trotzdem senkt Deutschlands größter Rüstungskonzern...

DWN
Politik
Politik Pflegereform 2027: Linnemann kündigt Nachbesserungen bei Sparplänen an
05.11.2026

Die Pflegereform nimmt im Bundestag konkrete Formen an. Gesundheitsminister Carsten Linnemann will Milliarden einsparen und...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Elektroflugzeug Vaeridion: EU und Investoren geben über 120 Millionen Euro
05.11.2026

Das Münchner Flugzeug-Startup Vaeridion erhält mehr als 120 Millionen Euro für die Entwicklung seines Elektroflugzeugs „Microliner“....

DWN
Finanzen
Finanzen Dax steigt leicht: Rheinmetall-Aktie bricht nach Prognosesenkung ein
05.11.2026

Der Dax legt am Donnerstag leicht zu, bleibt aber unter seinem Rekordhoch. Deutlich schlechter läuft es für die Rheinmetall-Aktie: Nach...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Bosch verschärft Sparkurs: Weitere 750 Stellen fallen weg
05.11.2026

Am Bosch-Standort Abstatt sollen bis Ende 2029 weitere 750 Arbeitsplätze wegfallen. Der Konzern verweist auf die schwache Nachfrage in...

DWN
Politik
Politik Abschied von russischer Spurweite: Ukraine rückt näher an EU
05.11.2026

Die Ukraine will ihr Bahnnetz stärker an die EU anbinden und plant zwei weitere Infrastrukturprojekte an ihren Westgrenzen. Neue Gleise...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Handwerk wird teurer: Steigende Kosten treffen bald auch die Kunden
05.11.2026

Energie, Baustoffe, Löhne – die Kostenbelastung im Handwerk wächst und treibt die Preise nach oben. Warum der Aufschwung in der...

DWN
Politik
Politik Schweden bestätigt Taurus-Lieferung: Marschflugkörper erreicht mehr als 500 Kilometer
05.11.2026

Schweden hat erstmals bestätigt, bereits Taurus-Marschflugkörper erhalten zu haben. Die Waffe kann Ziele in mehr als 500 Kilometern...