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 Gold als strategischer Anker: Warum physische Substanz zählt

Wo sich die wirtschaftlichen Gewichte grundlegend verschieben, suchen Unternehmen sowie Privatanlegerinnen und Privatanleger nach...

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 KfW-ifo-Mittelstandsbarometer: Mittelstand hofft auf Aufschwung – doch beim Personal bleibt die Bremse angezogen
07.11.2026

Deutschlands Mittelstand gewinnt wieder Zuversicht: Das Geschäftsklima hat sich im Oktober zum sechsten Mal hintereinander verbessert....

DWN
Technologie
Technologie Dacia Duster im Test: Wenn die Reichweite an der Grenze zur Unwahrscheinlichkeit liegt
07.11.2026

1.410 Kilometer Reichweite, Allradantrieb und drei Antriebstechnologien in einem Auto: Der Dacia Duster Hybrid 4x4 verspricht erstaunlich...

DWN
Politik
Politik Schweden bestätigt Taurus-Lieferung: Marschflugkörper erreicht mehr als 500 Kilometer
07.11.2026

Schweden hat erstmals bestätigt, bereits Taurus-Marschflugkörper erhalten zu haben. Die Waffe kann Ziele in mehr als 500 Kilometern...

DWN
Finanzen
Finanzen 26 Prozent an einem Tag: Warum Duolingo plötzlich an meinen Chipaktien vorbeizieht
07.11.2026

Für meine Chipaktien war es ein schlechter Börsentag: Nvidia, Micron und Iren gerieten deutlich unter Druck. Ganz anders Duolingo. Die...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Polestar 5 im Test: Angriff auf Porsche und Audi – mehr Luxus für weniger Geld?
07.11.2026

Mit dem Polestar 5 wollen die Schweden Porsche und Audi im Luxussegment angreifen. Bis zu 884 PS, 678 Kilometer Reichweite und elektrisch...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Wertvollste Marken 2026: Apple ist auf Platz eins, Tesla hat am meisten verloren
07.11.2026

Welche Unternehmen führen das Ranking der wertvollsten Marken 2026 an, welche gewinnen besonders stark und welche verlieren an Bedeutung?...

DWN
Politik
Politik Alterssicherung: Wie viele Ältere nutzen die umstrittene Frührente?
07.11.2026

Die meisten Menschen gehen laut einer neuen Untersuchung früher in Rente. Wie lange das noch in heutiger Form möglich ist, ist in der...

DWN
Politik
Politik Klimapolitik: Zehn Jahre Pariser Klimaabkommen – "unbeherrschbare Zukunft"
07.11.2026

Eigentlich gibt es einen Plan, um die Krise in den Griff zu bekommen: das Pariser Klimaabkommen, das nun seit zehn Jahren in Kraft ist....