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
DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Kurssturz bei Chip-Aktien setzt sich fort, während das Verbrauchervertrauen sinkt
28.07.2026

Erfahren Sie, welche überraschenden Entwicklungen die Märkte bewegen und warum Anleger jetzt genau hinsehen müssen.

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Bundesbank: Mini-Wachstum im Frühjahr trotz Iran-Krieg
28.07.2026

Trotz des Iran-Kriegs und steigender Energiepreise bleibt die deutsche Wirtschaft stabil. Wie Verbraucher und Industrie dem Gegenwind...

DWN
Finanzen
Finanzen 20.000 Euro für Loyalität: Warum ASML Mitarbeiter halten will
28.07.2026

Das niederländische Unternehmen ASML spielt eine entscheidende Rolle für die weltweite Chip-Produktion, seine Aktie ist jedoch bereits...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Firmen streichen Ausbildungsplätze
28.07.2026

Immer weniger Ausbildungsplätze treffen auf immer weniger Bewerber. Das ist aber sowohl für Betriebe als auch für junge Menschen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutsche Wirtschaft schlägt Alarm: Hohe Energiekosten treiben Unternehmen ins Ausland
28.07.2026

Deutschlands Unternehmen kämpfen weiter mit hohen Energiekosten. Was zunächst wie ein kurzfristiges Problem erschien, entwickelt sich...

DWN
Finanzen
Finanzen Kreditkarten vor dem Aus: Mastercard plant den radikalen Umbau
28.07.2026

Kreditkartennummern könnten beim Onlinekauf schon bald der Vergangenheit angehören. Mastercard will Europas digitale Zahlungen bis 2030...

DWN
Technologie
Technologie RWE baut Mega-Speicher im Tagebau Hambach
28.07.2026

RWE verwandelt den Tagebau Hambach zunehmend in einen Standort für erneuerbare Energien. Ein neuer Großbatteriespeicher soll künftig...

DWN
Finanzen
Finanzen Goldpreis aktuell: Edelmetall fällt vor Fed-Entscheid Richtung 4.000 Dollar – wie geht es weiter?
28.07.2026

Der Goldpreis steht am Dienstag unter Druck. Vor der Fed-Zinsentscheidung rückt er wieder näher an die Marke von 4.000 Dollar. Anleger...