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
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
Politik
Politik KI-Wettlauf der Großmächte entscheidet über die neue Weltordnung
09.08.2026

Der Kampf um Künstliche Intelligenz wird zum Kampf um globale Macht. USA und China investieren gewaltige Summen in Chips, Energie,...

DWN
Panorama
Panorama Ozempic und Mounjaro: Die gefährliche Wahrheit über den schnellen Gewichtsverlust
09.08.2026

Ozempic und Mounjaro lassen die Kilos purzeln und bringen selbst quälende Gedanken ans Essen zum Schweigen. Doch der schnelle Erfolg kann...

DWN
Panorama
Panorama Zwischen Freiheit und Risiko: Wie gefährlich E-Scooter sind
09.08.2026

Vor Schulen sind E-Scooter längst zum festen Bild geworden. Für Jugendliche bedeuten sie Unabhängigkeit und Tempo, für Experten aber...

DWN
Immobilien
Immobilien Anschlussfinanzierung: Warum sich der Angebotsvergleich auszahlt – jetzt bares Geld sparen
09.08.2026

Wenn die Zinsbindung endet, kann die monatliche Kreditrate sprunghaft steigen. Wer sich allein auf das Angebot der Hausbank verlässt,...

DWN
Technologie
Technologie Auto-Wertverlust: In drei Jahren ist oft die Hälfte weg
09.08.2026

Beim Autokauf denken viele an Preis, Leasingrate, Versicherung und Sprit. Der größte Kostenblock bleibt oft unsichtbar: der Wertverlust....

DWN
Technologie
Technologie KI verändert den Arbeitsmarkt: Mit welchem Studium Kinder künftig Chancen auf einen gut bezahlten Job haben
09.08.2026

Ein Hochschulabschluss galt lange als sichere Eintrittskarte in eine erfolgreiche Karriere. Doch KI, schwächelnde Konjunktur und ein...

DWN
Finanzen
Finanzen Charlie Munger: Anlagestrategie entlarvt die teuersten Fehler der Anleger
09.08.2026

Charlie Munger hielt wenig von Prognosen, hektischem Handeln und vermeintlich sicheren Börsentipps. Seine Anlageprinzipien zeigen, warum...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Wo in der EU am längsten gearbeitet wird
09.08.2026

Europas Bevölkerung altert, die Babyboomer gehen in Rente, und kleinere Generationen müssen den Sozialstaat tragen. Neue Eurostat-Daten...