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
DWN
Immobilien
Immobilien Mehr Rechte für Mieter: So reformiert das Kabinett das Mietrecht
01.07.2026

Mietpreisbremse, Möblierung, Kündigung: Im April 2026 wurde ein Entwurf zur Änderung des Mietrechts im Bundeskabinett angenommen. Was...

DWN
Politik
Politik Rente statt Pension? Beamtenpensionen gehören auf dem Prüfstand
01.07.2026

Die Beamtenpensionen sind ein riesiger Kostenfaktor für Bund und Ländern. Trotzdem hat sich die Zahl der Pensionsempfänger in den...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Saab landet historischen U-Boot-Deal mit Polen
01.07.2026

Polen kauft drei U-Boote von Saab und zahlt deutlich mehr als zunächst erwartet. Der Auftrag umfasst nicht nur die Boote selbst, sondern...

DWN
Politik
Politik Koalitionstreffen zum Reformpaket: Welche geplanten Änderungen auf Widerstand stoßen
01.07.2026

Am Mittwoch trifft sich der Koalitionsausschuss zu einer voraussichtlich wegweisenden Sitzung. Ein ganzes Paket an Reformen soll vor Beginn...

DWN
Finanzen
Finanzen Kospi zeigt die gefährliche Seite der KI-Euphorie
01.07.2026

Südkoreas Börse feiert den KI-Boom, doch hinter der Rekordrally wächst ein gefährliches Muster. Privatanleger kaufen Chipwerte auf...

DWN
Politik
Politik Russland Benzinmangel: Putins Energie-Supermacht muss plötzlich einkaufen
01.07.2026

Russland gehört zu den großen Energieexporteuren der Welt. Doch nach ukrainischen Drohnenangriffen auf Raffinerien sucht Moskau offenbar...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Microsoft zahlt 6,3 Milliarden Dollar an Steuern in der EU – Deutschland bekommt wenig
01.07.2026

Microsoft zahlt in der EU 6,3 Milliarden US-Dollar Steuern – doch Deutschland erhält davon trotz hoher Umsätze nur einen kleinen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Tech-Giganten streichen Tausende von Stellen: Experte glaubt nicht, dass KI den Menschen ersetzen wird
01.07.2026

Oracle hat im Laufe des letzten Jahres 21.000 Mitarbeiter entlassen, während das Unternehmen massiv in künstliche Intelligenz investiert....