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
Wirtschaft
Wirtschaft Kennzeichnung im Produktionstempo: Wie Brady die Industrie neu taktet

Produktionslinien laufen schneller denn je, doch die Rückverfolgbarkeit hinkt oft hinterher. Brady setzt genau hier an und zeigt, wie sich...

DWN
Politik
Politik Migration in Deutschland: Jeder Vierte hat eine Einwanderungsgeschichte
15.04.2026

In den vergangenen 20 Jahren ist der Anteil der Bevölkerungsgruppe mit Migrationshintergrund um zwei Drittel in Deutschland gewachsen....

DWN
Politik
Politik Touristenattraktion: Berlin-Besucher werden künftig fürs Müllsammeln belohnt
15.04.2026

Mit "BerlinPay" will die Hauptstadt Touristen für nachhaltiges Verhalten belohnen. Noch werden Partner für die Aktion gesucht.

DWN
Politik
Politik Pipeline-Debatte im Energiemarkt: Warum die Straße von Hormus entscheidend bleibt
15.04.2026

Die Straße von Hormus bleibt trotz wiederkehrender Konflikte der zentrale Engpass im globalen Ölhandel, während Alternativen bislang...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsenbericht: Wall Street im Aufwind durch nachlassende Iran-Spannungen und schwächere Inflationsdaten
14.04.2026

Überraschende Entwicklungen abseits des Handelsparketts sorgen für neuen Schwung an den Finanzmärkten. Erfahren Sie, welche Faktoren die...

DWN
Politik
Politik Tabaksteuer-Erhöhung finanziert Entlastungsprämie 2026: Doch nicht nur Raucher gehen bei der Ausgleichprämie leer aus
14.04.2026

Günstigeres Tanken und eine 1.000-Euro-Prämie: Doch die Entlastungen kommen noch längst nicht bei den Bürgern an. Auch werden viele...

DWN
Immobilien
Immobilien Immobilienmarkt: Bau-Reform mit einem erweitertem Vorkaufsrecht der Kommunen für Grundstücke geplant
14.04.2026

Die Bundesregierung plant eine Reform des Baurechts, das den Kommunen deutlich mehr Eingriffsmöglichkeiten als bisher auf dem...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Anthropic-Manager Guillaume Princen über den Wettbewerb mit OpenAI und den Konflikt mit Trump
14.04.2026

Der Wettbewerb im KI-Markt spitzt sich zu: Anthropic, das Unternehmen hinter dem populären KI-Assistenten Claude, fordert den...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Debatte um den Bitcoin-Erfinder: Steckt Adam Back hinter Satoshi Nakamoto?
14.04.2026

Die Debatte um die Identität des Bitcoin-Erfinders gewinnt neue Dynamik, nachdem eine umfassende Recherche einen konkreten Namen in den...