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
Politik
Politik Kritische Rohstoffe: EU startet 46 neue Projekte, doch die alten scheitern
12.10.2026

Europa will sich aus Chinas Rohstoffklammer befreien. Dafür bringt Brüssel 46 neue strategische Projekte auf den Weg, die Investitionen...

DWN
Politik
Politik Putin ist erfolgreicher, als uns lieb sein kann: Analyst weist auf großen Fehler der NATO hin
12.10.2026

Sabotage, Drohnen und Angriffe auf Infrastruktur: Nach Einschätzung des Russland-Experten Mason Clark verfolgt der Kreml damit ein...

DWN
Politik
Politik Er verlor den Kampf um die Macht gegen Trump und Vance: Jetzt warnt er seine Partei
12.10.2026

Tim Walz hat die Niederlage von 2024 noch nicht abgehakt. Im Interview erklärt der frühere Vizepräsidentschaftskandidat, warum die...

DWN
Finanzen
Finanzen McDonalds-Aktie: Ausverkauf an der Börse – haben die Anleger die Burger satt?
12.10.2026

Die McDonalds-Aktie ist auf den niedrigsten Stand seit vier Jahren gefallen und hat innerhalb von neun Monaten fast ein Drittel ihres...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft EU-Handelskompromiss mit China: Was der Deal Deutschland bringt
12.10.2026

Nach wochenlangen Spannungen haben sich die Europäische Union und China auf erste konkrete Schritte zur Entschärfung ihres...

DWN
Politik
Politik Trumps überraschende Entscheidung, russischen Kraftstoff in die USA zu importieren, sorgt weltweit für Aufsehen
12.10.2026

Donald Trumps Vereinbarung mit Russland zeigt den wachsenden Druck, die Kraftstoffpreise zu senken, und markiert einen deutlichen...

DWN
Finanzen
Finanzen Goldreserven wachsen rasant: China kauft so viel Gold wie seit drei Jahren nicht
12.10.2026

Die chinesische Zentralbank ist auf dem besten Weg, bei den Goldreserven an den Zentralbanken Frankreichs und Italiens vorbeizuziehen. Nach...

DWN
Panorama
Panorama Klimaschutz bis 2045: Welche Kosten auf Deutschland zukommen
12.10.2026

Elektroautos, erneuerbare Energien und ein angepasstes Stromnetz: Deutschlands Weg zur Klimaneutralität verlangt hohe Investitionen. Eine...