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
DWN
Politik
Politik KI-Steuer, steuerfreie Einkommen, Grundeinkommen? Zeit für einen Systemwechsel
10.08.2026

Wenn Erwerbsarbeit nicht mehr die Existenz sichert: Künstliche Intelligenz frisst Arbeitsplätze, Inflation und Steuern fressen Löhne,...

DWN
Finanzen
Finanzen Steuererklärung für Freunde: Was erlaubt und wann Hilfe zum Risiko wird
10.08.2026

Ob Nachbarn, Freunde oder Kollegen: Wer sich mit Steuern auskennt, wird oft um Hilfe gebeten. Doch nicht jede Unterstützung ist erlaubt....

DWN
Finanzen
Finanzen Adieu Frankreich, adieu Deutschland: Wohin Europas Reiche ziehen
10.08.2026

Politische Unsicherheit, hohe Steuern: Das sind die wichtigsten Gründe, warum Reiche die zwei stärksten Länder Europas verlassen. Wohin...

DWN
Politik
Politik Abschaffung der Frührente: Kommt eine Härtefall-Regelung?
10.08.2026

Die Bundesregierung plant das Ende der "Rente mit 63". Die Mehrheit der Bürger ist dagegen. Nun wird immer wahrscheinlicher, dass so ein...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Seltene Erden: US-Energiefirma löst in Grönland Unmut aus
10.08.2026

Grönland geriet wegen der umstrittenen Ansprüche von Donald Trump in den Fokus. Jetzt gibt es einen weiteren US-Bezug zur Arktisinsel. Es...

DWN
Politik
Politik Russland bereitet das nächste Manöver vor: Eine neue Schattenflotte entsteht
10.08.2026

Russland bereitet offenbar eine neue Schattenflotte vor, diesmal für Flüssiggas. Noch bevor das EU-Verbot für russisches LNG in Kraft...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Bayrischer Bier-Gigant: Erdinger-Brauerei-Pionier Werner Brombach gestorben
10.08.2026

Er war der Weißbier-Pionier schlechthin: Seit den 1960er Jahren machte der Unternehmer die obergärige Spezialität aus Bayern zu einem...

DWN
Politik
Politik Iran-Krieg: Schwindende US-Waffenvorräte - Pentagon macht Druck
10.08.2026

Im Iran-Krieg haben US-Medien zuletzt immer wieder auf einen Aspekt verwiesen, den Trump bestreitet: schwindende Waffenvorräte. Nun macht...