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 Die Firmen hinter den Casino-Webseiten: Wie groß ist das Netzwerk wirklich?

Wer ein Online Casino besucht, sieht zunächst eine eigenständige Marke. Eigener Name, eigene Webseite, andere Bonusangebote und teilweise...

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
Unternehmen
Unternehmen Mini Countryman im Test: Viel Platz, viel Leistung, hoher Preis
22.08.2026

Der Mini Countryman JCW ALL4 verbindet viel Platz mit sportlicher Leistung und auffälligem Auftritt. Der mittelgroße SUV überzeugt mit...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Forscher warnen: Rekordwärme in Europas Meeren geht auf Klimawandel zurück
22.08.2026

Fast überall an Europas Küsten ist das Meerwasser extrem warm. Ohne den Klimawandel wären solche Temperaturen praktisch unmöglich,...

DWN
Panorama
Panorama Deutsche schlafen zu wenig: Vier von zehn Menschen betroffen
22.08.2026

Weniger als sieben Stunden Schlaf pro Nacht? Experten zufolge ist das zu kurz. In Deutschland trifft das aber auf viele Menschen zu. Vor...

DWN
Politik
Politik Landtagswahl in Sachsen-Anhalt: SPD kämpft ums Überleben – und rüttelt an der Wahlhürde
22.08.2026

Drei Wochen vor der Landtagswahl in Sachsen-Anhalt dümpelt die SPD bei mageren 5 bis 7 Prozent und kämpft um ihr politisches Überleben....

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Indizes legen bei geringem Handelsvolumen leicht zu und Krypto feiert Comeback
21.08.2026

Ein scheinbar ruhiger Handelstag bringt überraschende Dynamik an die Finanzmärkte.

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Preiskrieg bei chinesischen Autos wird zur Milliardenfalle
21.08.2026

China verkauft immer bessere Elektroautos zu immer niedrigeren Preisen. Was Käufer freut, frisst die Margen der Hersteller, drückt...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft EU-Gasspeicher unter Druck: Wann steuert Deutschland gegen?
21.08.2026

Europas Gasspeicher sind deutlich leerer als in den vergangenen Jahren. Dahinter steckt kein bloßes Versäumnis, sondern ein Gasmarkt, der...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Velico Medical: Trockenplasma für die NATO – was hinter dem Erfolg steckt
21.08.2026

Velico Medical stellt Trockenplasma in mobilen Containern her, die weltweit eingesetzt werden können. Nach einem Millionenvertrag mit dem...