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 Finanzielle Freiheit braucht einen starken Partner

Vermögen eröffnet Möglichkeiten – und bringt zugleich Entscheidungen mit sich: Wie lässt sich das Erreichte bewahren, gezielt...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft EU-Handelskompromiss mit China: Was der Deal Deutschland bringt
12.10.2026

Nach wochenlangen Spannungen haben sich die Europäische Union und China auf erste konkrete Schritte zur Entschärfung ihres...

DWN
Politik
Politik Trumps überraschende Entscheidung, russischen Kraftstoff in die USA zu importieren, sorgt weltweit für Aufsehen
12.10.2026

Donald Trumps Vereinbarung mit Russland zeigt den wachsenden Druck, die Kraftstoffpreise zu senken, und markiert einen deutlichen...

DWN
Finanzen
Finanzen Goldreserven wachsen rasant: China kauft so viel Gold wie seit drei Jahren nicht
12.10.2026

Die chinesische Zentralbank ist auf dem besten Weg, bei den Goldreserven an den Zentralbanken Frankreichs und Italiens vorbeizuziehen. Nach...

DWN
Panorama
Panorama Klimaschutz bis 2045: Welche Kosten auf Deutschland zukommen
12.10.2026

Elektroautos, erneuerbare Energien und ein angepasstes Stromnetz: Deutschlands Weg zur Klimaneutralität verlangt hohe Investitionen. Eine...

DWN
Technologie
Technologie Handy-Sicherheit im Unternehmen: Ein verlorenes Smartphone kann alles lahmlegen
12.10.2026

Ein verlorenes Smartphone wirkt zunächst wie ein überschaubares Problem. Doch auf dem Gerät liegen längst E-Mails, Zugänge,...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Ryanair-Aktie: Airline ändert Check-in-Regeln und verkürzt Zeit für die Gepäckaufgabe
12.10.2026

Ryanair-Passagiere müssen aufgegebenes Gepäck am Flughafen künftig früher abgeben. Die Fluggesellschaft verkürzt die Öffnungszeiten...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Plus 20 Prozent: Briefporto könnte stärker steigen als jemals zuvor
12.10.2026

Das Briefporto könnte in Deutschland so stark steigen wie noch nie. Die Bundesnetzagentur hat einen neuen Preisspielraum vorgeschlagen,...

DWN
Finanzen
Finanzen VW-Aktie steigt trotz sinkender Verkäufe: Was den Anlegern und dem Konzern Hoffnung gibt
12.10.2026

Volkswagen verkauft deutlich weniger Autos, doch die VW-Aktie legt zu. Vor allem China belastet den Konzern, während sich in Europa ein...