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 Geleaktes Dokument zeigt, dass den USA Waffen fehlen: Was wir wissen
11.08.2026

Trumps Krieg gegen Iran leert die amerikanischen Lager für Langstreckenraketen. Das zeigen ein Leak und Berichte aus anonymen Quellen in...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Hotels verlieren Gäste: Deutsche bleiben häufiger zu Hause
11.08.2026

Im Juni gab es in deutschen Hotels weniger Übernachtungen – vor allem inländische Gäste blieben aus. Im Halbjahr bleibt die Branche...

DWN
Finanzen
Finanzen Insiderhandel oder nicht? Trump verkauft seine Truth-Posts mit Zeitvorsprung an Firmen
11.08.2026

Wer Trumps Posts früher liest, kann an den Finanzmärkten Millionen bewegen – und genau dafür zahlen Händler bis zu 100.000 Dollar im...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Dürre macht Sprit teurer: Lokale Engpässe möglich
11.08.2026

Die Dürre erreicht die Tankstelle: Sinkende Rheinpegel verteuern den Transport von Benzin und Diesel. Drohen jetzt regionale Engpässe,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft KI bei der Jobsuche: Warum ChatGPT Ihre Bewerbung ruinieren kann
11.08.2026

Eine Bewerbung in nur einer Minute, perfekt formuliert und ohne mühsames Ringen um jedes Wort. Künstliche Intelligenz hat die Jobsuche...

DWN
Finanzen
Finanzen Tagesgeld-Vergleich (08/2026): Diese Banken bieten die besten Tagesgeld-Zinsen
11.08.2026

Ein Tagesgeld-Konto gilt als sichere und flexible Geldanlage. Doch hinter manchem Spitzenangebot verbergen sich nicht selten Bedingungen,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Elektrobranche verbucht Auftragsboom
11.08.2026

Die deutsche Elektro- und Digitalindustrie meldet deutlich mehr Bestellungen und sieht wieder Licht am Ende des Tunnels. Doch ausgerechnet...

DWN
Unternehmen
Unternehmen VW-Aktie: Europas größter Autobauer erlebt die schwerste Krise seiner Geschichte
11.08.2026

Der Konzern, der über Jahrzehnte ein Symbol deutscher Ingenieurskunst und industrieller Stärke Europas war, ein Vorbild für Effizienz...