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
Finanzen
Finanzen Tagesgeld-Vergleich (07/2026): Diese Banken bieten die besten Tagesgeld-Zinsen
30.06.2026

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

DWN
Politik
Politik Ukraine-Krieg: Kiew trifft Russland dort, wo es wehtut
30.06.2026

Russland wirkt militärisch weiter entschlossen, doch die Ukraine verschiebt den Krieg zunehmend auf ein Feld, das Putin gefährlich werden...

DWN
Finanzen
Finanzen Ifo-Berechnungen: Tankrabatt wurde bei Diesel zu wenig weitergegeben
30.06.2026

Die Diskrepanz, die die Wirtschaftsforscher errechnet haben, ist deutlich. Und wie geht es weiter, nachdem der Tankrabatt nun bald...

DWN
Politik
Politik Analyse: Putin jammert unter dem Druck – nun fehlt ihm Trumps Unterstützung
30.06.2026

Die Fähigkeit der Ukraine, Ziele tief im russischen Hinterland zu treffen, verändert den Charakter des Krieges. An vielen Orten in...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: SpaceX-Aktien legen deutlich zu, während sich Tech-Werte erholen
29.06.2026

Erfahren Sie, welche entscheidenden Faktoren die Märkte jetzt bewegen und warum Anleger wieder optimistischer in die Zukunft blicken.

DWN
Finanzen
Finanzen Goldpreis-Prognose: Deutsche Bank senkt Erwartungen deutlich
29.06.2026

Eine weitere Großbank hat ihre Goldpreis-Prognose nach unten korrigiert. Die Experten der Deutschen Bank haben ihre Erwartungen für den...

DWN
Finanzen
Finanzen Die schwankende Adobe-Aktie wird immer attraktiver
29.06.2026

Die Adobe-Aktie ist stark gefallen und wirkt im Vergleich zu vielen Tech-Werten günstig bewertet. Doch Anleger fragen sich, ob Adobe seine...

DWN
Panorama
Panorama Sechs Tote in Stade nach Schießerei – Was bisher über die Tat bekannt ist
29.06.2026

In einer Jugendeinrichtung im niedersächsischen Stade sind Schüsse gefallen. Es gibt mehrere Tote und Schwerverletzte und die Politik...