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 Gold als strategischer Anker: Warum physische Substanz zählt

Wo sich die wirtschaftlichen Gewichte grundlegend verschieben, suchen Unternehmen sowie Privatanlegerinnen und Privatanleger nach...

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 Das Ende des chinesischen Traums: Die junge Generation zahlt einen hohen Preis für das Wirtschaftswunder
11.11.2026

Chinas beeindruckendes Wirtschaftswachstum hat Vermögen geschaffen, von denen frühere Generationen nur träumen konnten. Doch hinter dem...

DWN
Finanzen
Finanzen BASF-Aktie im Fokus: Polyisobuten ab 2027 mit Grünstrom – was hinter der Umstellung steckt
11.11.2026

BASF will seine in Europa für externe Kunden hergestellten Polyisobutene ab Januar 2027 bilanziell vollständig mit Strom aus erneuerbaren...

DWN
Finanzen
Finanzen Singulus-Aktie hebt ab: Solar-Großauftrag von SpaceX über 60 Millionen Euro
11.11.2026

Der Anlagenbauer Singulus soll für SpaceX eine Produktionslinie für Heterojunction-Solarzellen liefern. Der Vertrag über mehr als 60...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Affäre von Nvidia-Chef mit China-Spionin? Wie Jensen Huang stürzen könnte
11.11.2026

Das Unternehmen Nvidia ist zwar auf seinen Chef zugeschnitten und er kontrolliert viele Vorgänge in der Firma, aber er könnte dennoch...

DWN
Politik
Politik Prag kontra Merz: EU-Budget darf nicht an Ukraine-Hilfen hängen
11.11.2026

Bundeskanzler Merz will eine stärkere Beteiligung aller an Ukraine-Hilfen zum Thema der EU-Haushaltsverhandlungen machen. Tschechien und...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Bierbranche in der Krise: Warsteiner Braugruppe trennt sich von Hunderten Mitarbeitern
11.11.2026

Mehr als 330 Beschäftigte sind von den tiefen Einschnitten beim Warsteiner Bierkonzern betroffen - auch im Stammland Nordrhein-Westfalen....

DWN
Finanzen
Finanzen Cyberangriffe nehmen zu: Warum mich Fortinet jetzt in den Fingern juckt
11.11.2026

Cyberangriffe werden häufiger, künstliche Intelligenz macht Angreifer effizienter und Unternehmen geben immer mehr Geld für ihre...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Ukraine-Krieg: Angriffe auf Russland - Ukraine-Gespräche in Abu Dhabi bereits beendet?
11.11.2026

Nach ukrainischen Angriffen auf Ziele in Russland: An zwei Tagen verhandelten russische und ukrainische Delegationen unter US-Vermittlung...