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 Damit Sie sich auf Ihr Unternehmen konzentrieren können

Ein Unternehmen zu führen, bedeutet, täglich Verantwortung zu übernehmen und Entscheidungen zu treffen. Gleichzeitig soll möglichst...

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 Deal mit Nvidia: Bundesregierung plant Kooperation mit US-Chiphersteller
16.10.2026

Deutschland will die Lücke beim Einsatz künstlicher Intelligenz in der Industrie schließen. Viele deutsche KMU hinken bei der digitalen...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Ein Großhändler stellte 35 Roboter ein und verdreifachte so die Kapazität – ist das die Zukunft?
16.10.2026

Wenn Kunden eine Lieferung innerhalb von 24 Stunden erwarten, wird das Lager zu einem Wettbewerbsfaktor. Dies hat den dänischen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Die 723.000-Mitarbeiter-Lücke: Deutschlands schleichender Verlust an Wohlstand
16.10.2026

Die deutsche Wirtschaft steuert auf eine historische Belastungsprobe zu. Während politische Debatten häufig von akuten Konjunktursorgen,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutsche in der Dauerkrise: Immer mehr Ausfälle aufgrund psychischer Erkrankungen
16.10.2026

Die Krisen der vergangenen Jahre hinterlassen Spuren in der Psyche vieler Menschen und am Arbeitsmarkt: Immer mehr Arbeitnehmer fallen...

DWN
Politik
Politik Frühstartrente kommt: Bundestag beschließt 10 Euro für Kinder
16.10.2026

Mit der Frühstartrente will der Staat Kindern monatlich zehn Euro für ein langfristiges Aktiendepot geben. Wer zuerst von der...

DWN
Panorama
Panorama DWN-Podcast Folge 47: Die Woche im Rückblick – KW 42
16.10.2026

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

DWN
Politik
Politik Analyse: Europa steht geschlossen gegen China, verschärft aber den Konflikt um den Milliardenhaushalt
16.10.2026

Die EU sieht erste Fortschritte im Handelskonflikt mit China. Doch das Defizit wächst weiter, und Brüssel bereitet bereits neue...

DWN
Politik
Politik Deal um Verbrenner-Aus: Deutschland und Frankreich haben sich geeinigt
16.10.2026

Deutschland setzt sich dafür ein, dass weiter Neuwagen mit Verbrennungstechnologie zugelassen werden können. Frankreichs Präsident...