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 Der Europäische Online-Glücksspielmarkt: Wachstum, Regulierung Und Konsolidierung 2026

Wenige Branchen wachsen in Europa derzeit so beständig wie das Online-Glücksspiel, und noch weniger tun das bei einem derart...

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 BMW-Werk Dingolfing rüstet auf für den entscheidenden Kampf um die Autozukunft
14.08.2026

Tausende Roboter, 280.000 Autos im Jahr und eine neue Batteriefabrik sollen BMWs größten europäischen Produktionsstandort zukunftsfähig...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Solarstrom-Produktion unter Druck: Wie sicher ist Deutschlands Stromnetz wirklich?
14.08.2026

Eine Sonnenfinsternis reicht aus, um Europas Solarstrom-Produktion binnen kurzer Zeit massiv zu drücken und die Strompreise nach oben...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Volvo ES90 im Test: Ein guter Grund, den Deutschen Lebewohl zu sagen?
14.08.2026

Der Volvo ES90 ist kein Elektroauto für Käufer, die möglichst günstig in die Premiumklasse einsteigen wollen. Doch wer Komfort,...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt ECS Energiemakler: Wenn die Stromrechnung Fragen aufwirft
14.08.2026

Strom und Gas sind für viele Unternehmen heute mehr als ein einfacher Einkaufsposten. Sie sind ein Bereich, in dem Preise, Netzentgelte...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Ferrari Luce: Erst verspottet, jetzt reißen sich Käufer um den Elektro-Ferrari
14.08.2026

Der Ferrari Luce provozierte Fans, verunsicherte Anleger und ließ Zweifel an Ferraris Elektrostrategie wachsen. Nun ist das Verkaufsziel...

DWN
Panorama
Panorama Konsumflaute trifft Camping-Boom: Jetzt mobile Kaffeemaschinen kaufen und bares Geld sparen!
14.08.2026

Camping boomt, Reisen bleibt beliebt – doch gleichzeitig sitzt das Geld bei vielen Verbrauchern nicht mehr so locker. Genau in diesem...

DWN
Finanzen
Finanzen Norma-Aktie mit Kurssprung: Verbindungstechnikhersteller plant weiteren Aktienrückkauf
14.08.2026

Ein neuer Aktienrückkauf treibt die Norma-Aktie auf den höchsten Stand seit mehr als drei Jahren. Finanziert wird das Vorhaben aus einem...

DWN
Finanzen
Finanzen Anthropic-Aktie vor dem Mega-IPO: SpaceX könnte die Euphorie zerstören
14.08.2026

Anthropic wächst rasant und könnte mit seinem Börsengang neue Maßstäbe setzen. Doch die Milliardenbewertung steht auf einem...