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 Staatliche Datenkontrolle treibt Verbraucher in die digitale Schattenwirtschaft

Deutschland befindet sich im Jahr 2026 in einer paradoxen wirtschaftspolitischen Situation. Während die Bundesregierung versucht, durch...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft FlixTrain rüstet auf: Milliardeninvestition verschärft Wettbewerb mit der DB im Fernverkehr
13.03.2026

FlixTrain investiert Milliarden in neue Fernzüge und baut sein Angebot im deutschen Fernverkehr deutlich aus. Kann der private Anbieter...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Russlands Haushalt unter Druck: Steigender Ölpreis bringt nur begrenzte Entlastung
13.03.2026

Die Eskalation im Nahen Osten lässt die Ölpreise weltweit steigen und verschafft Russland kurzfristig höhere Einnahmen aus dem...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Stoïk: Cyberrisiken neu denken, bevor ein Schaden entsteht
13.03.2026

Cyberangriffe werden häufiger und teurer. Stoïk kombiniert Cyberversicherung, Prävention und Cybersicherheitslösungen. Das Unternehmen,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Iran-Krieg erschüttert die Märkte: Ölpreis, Aktien und Bitcoin unter Druck
13.03.2026

Der Iran-Krieg sorgt weltweit für starke Ausschläge bei Ölpreisen, Aktien, Währungen, Gold und Bitcoin und verschärft die Unsicherheit...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Preisbremse an der Zapfsäule: Kommt die neue Tankstellen-Regelung noch vor Ostern?
13.03.2026

Pünktlich zum Osterreiseverkehr will das Bundeswirtschaftsministerium den täglichen Preissprüngen an den Tankstellen einen Riegel...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Lufthansa-Streik legt Drehkreuze lahm: Hunderte Flüge am zweiten Tag gestrichen
13.03.2026

Der Tarifstreit im Cockpit eskaliert weiter: Auch am zweiten Streiktag hinterlässt der Arbeitskampf der Pilotengewerkschaft Vereinigung...

DWN
Politik
Politik Mission am Polarkreis: Warum der Kanzler den hohen Norden besucht
13.03.2026

Von Raketenstarts bis zur Energiesicherheit: Bundeskanzler Friedrich Merz reist heute ins norwegische Andenes, um die deutsch-norwegische...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Energiepolitik in der Iran-Krise: Wirtschaftsbeiräte legen Strategiepapier vor
13.03.2026

In der Debatte um die rasant steigenden Energiekosten plädieren die Berater von Bundeswirtschaftsministerin Katherina Reiche für...