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
Unternehmen
Unternehmen Escort zwischen Plattform und Premiumservice: Wie sich ein diskreter Markt professionalisiert

Wenn über Escort-Services gesprochen wird, kommen dabei oft veraltete Assoziationen auf. Der Markt hat sich aber in den vergangenen Jahren...

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 Transitstopp? Rosneft prüft Alternativen für Öl aus Kasachstan für PCK
22.04.2026

Ölprobleme für die Raffinerie PCK: Rosneft Deutschland prüft Ersatz für kasachisches Öl. Bisher bezieht Deutschland Erdöl aus...

DWN
Politik
Politik 90-Milliarden-EU-Kredit: Selenskyj verkündet Reparatur der „Druschba“-Pipeline
22.04.2026

Fast drei Monate floss nach einem russischen Drohnenangriff kein Erdöl von Russland über die Ukraine in die EU-Staaten Slowakei und...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Flugstreichungen: Lufthansa streicht 20.000 Flüge bis Oktober
22.04.2026

Die Schließung der Cityline reißt Lücken ins Lufthansa-Netz. Was heißt das konkret für die nächsten Monate und ihre Urlaubspläne?

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Lidl vor weiterem Ausbau: Einstieg in den EU-Mobilfunkmarkt geplant
22.04.2026

Lidl drängt mit neuen Mobilfunkplänen in einen Markt, der bislang von etablierten Anbietern geprägt ist. Kann die Schwarz Gruppe mit...

DWN
Politik
Politik Arbeitszeitdebatte: Warum längere Arbeitszeiten nicht die Lösung sind
22.04.2026

Während steigende Arbeitslosigkeit und zunehmender Einsatz von Künstlicher Intelligenz den Arbeitsmarkt in Deutschland bestimmen -...

DWN
Technologie
Technologie Silicon Valley im Umbruch: 3 besorgniserregende Dinge, über die jetzt alle sprechen
21.04.2026

Im Silicon Valley verdichten sich die Signale für einen tiefgreifenden Wandel, der die Arbeitswelt unter dem Druck der KI neu ordnen...

DWN
Politik
Politik Wirtschaft Russlands in der Krise: Haushaltsdefizit wächst - auch der Druck auf Putin?
21.04.2026

Hohe Energiepreise und gelockerte Sanktionen verschaffen der russischen Wirtschaft kurzfristig Luft. Doch gleichzeitig mehren sich Hinweise...

DWN
Finanzen
Finanzen Apple-Aktie reagiert auf Führungswechsel: Apple-Chef Cook geht - Hardware-Chef Ternus übernimmt
21.04.2026

Bei Apple steht ein historischer Führungswechsel bevor, der auch die Apple-Aktie bewegt: Nach 15 Jahren übergibt Apple-Chef Tim Cook das...