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 Inflation und Deflation zugleich - Wohin steuert das Finanzsystem?

Die wirtschaftlichen Signale aus den USA, China und Europa werden widersprüchlicher. Während der Preisdruck nachlässt, verliert der...

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
Wirtschaft
Wirtschaft China-Schock 2.0 gefährdet Europas industrielle Stärke
15.08.2026

China war einst die Werkbank für Spielzeug, Textilien und billige Elektronik. Heute drängen chinesische Unternehmen bei Autos, Maschinen...

DWN
Technologie
Technologie Humanoide Roboter als nächste Technologiewelle und China lässt Europa weit hinter sich
15.08.2026

China dominiert den rasant wachsenden Markt für humanoide Roboter und verschafft europäischen Unternehmen Zugang zu günstiger...

DWN
Politik
Politik Reform UK: Rechtspopulist Farage wieder ins britische Parlament gewählt
15.08.2026

Showdown mit Müllritter: In einem selbst für britische Verhältnisse ungewöhnlichen Vorgang sichert sich Nigel Farage erneut einen Sitz...

DWN
Immobilien
Immobilien Schäden, Sanierung, Schönheitsfehler: Was muss ein Mieter zahlen, was ein Vermieter?
15.08.2026

Viele Mieter und Vermieter sind unsicher, wer bei Schäden oder Gebrauchsspuren in der Wohnung für die Kosten aufkommen muss. Wir...

DWN
Unternehmen
Unternehmen MG4 Urban im Test: Fast "Das Auto", nur aus China
15.08.2026

Als SAIC Motor das Modell MG4 vorstellte, wurde es sofort zu einem der begehrtesten in China gebauten Elektroautos. Autojournalisten...

DWN
Panorama
Panorama Freundschaften stärken psychische und körperliche Gesundheit
15.08.2026

Enge Beziehungen wirken sich laut einer internationalen Studie positiv auf die mentale Gesundheit aus. Auch die Kindheit spielt eine Rolle...

DWN
Panorama
Panorama Mariä Himmelfahrt: Riesige Marienstatue wird in Polen eingeweiht
15.08.2026

In einem Dorf in Polen wird am 15. August eine gigantische Marienfigur eingeweiht. Gestiftet hat sie einer der reichsten Männer des...

DWN
Politik
Politik Landtagswahl Sachsen-Anhalt: Das sind die Spitzenkandidaten
15.08.2026

Wer tritt bei der Landtagswahl in Sachsen-Anhalt als Spitzenkandidat an? Ein Überblick über die wichtigsten Köpfe und ihre Ziele.