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
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt 2.000 Fälle pro Tag: Wie das Legal-KI JUPUS aus Köln von der Kanzleikrise profitiert
28.08.2026

Weil Anwaltskanzleien keine Fachkräfte finden, boomt das Legal Tech von René Fergen. Das Unternehmen lässt eine KI die...

DWN
Immobilien
Immobilien Nebenkostenabrechnung prüfen: Wo Mieter sparen und widersprechen können
28.08.2026

Heizung, Wasser, Müllabfuhr oder Hausreinigung – Nebenkosten umfassen viele laufende Ausgaben rund ums Wohnen. Doch nicht jede Position...

DWN
Politik
Politik Koalition: Union und SPD setzen sich ehrgeizige Ziele bis Jahresende
28.08.2026

Union und SPD wollen mit dem "Mut von Münster" mehrere umstrittene Reformen durch den Bundestag bringen. An der Spitze der Koalition ist...

DWN
Politik
Politik Facharzttermine ab 2028: Forderung nach stärkerer Steuerung mit Anreizen
28.08.2026

Patientinnen und Patienten sollen künftig gezielter durch das Gesundheitssystem geführt werden. Aus Sicht der Ärzteschaft braucht es...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Sozialreformen verunsichern: 81 Prozent sorgen sich um ihre finanzielle Absicherung
28.08.2026

Die Debatte über mögliche Einschnitte bei Rente, Krankenversicherung und Pflege verunsichert viele Menschen in Deutschland. Eine neue...

DWN
Politik
Politik Atomwaffen: Bundesregierung dementiert Finanzierungspläne
28.08.2026

Die Bundesregierung weist einen Bericht über mögliche deutsche Gelder für britische und französische Atomwaffenprogramme zurück....

DWN
Unternehmen
Unternehmen Online-Krankschreibung: Kündigung ohne Arztkontakt wirksam
28.08.2026

Eine Online-Krankschreibung ohne Arztgespräch kann für Arbeitnehmer ernste Folgen haben. Das Landesarbeitsgericht Hamm sieht darin einen...

DWN
Politik
Politik Thüringen unter Spannung: Höcke scheitert erneut mit Misstrauensantrag gegen Voigt
28.08.2026

AfD-Fraktionschef Björn Höcke hat Thüringens CDU-Ministerpräsidenten Mario Voigt erneut herausgefordert und ist erneut gescheitert....