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
Finanzen
Finanzen Rendite von US-Staatsanleihen erreicht Hoch seit Finanzkrise
15.09.2026

An den Anleihenmärkten geht der Ausverkauf weiter. Die Rendite zehnjähriger US-Staatsanleihen steigt auf den höchsten Stand seit 2007....

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Spritpreise und Inflation steigen: Was tun?
15.09.2026

Die Spritpreise steigen und setzen die Verbraucher unter Druck. Während die SPD einen Preisdeckel fordert, setzt die Union auf gezielte...

DWN
Politik
Politik Kohle erlebt Comeback durch Trumps Iran-Krieg
15.09.2026

Nach den Prognosen der IEA aus dem vergangenen Jahr hätte das Wachstum des globalen Kohleverbrauchs in diesem Jahr zum Stillstand kommen...

DWN
Technologie
Technologie Rekord: 100.000 Kunden bestellen den neuen BMW iX3
15.09.2026

Der neue BMW iX3 entwickelt sich in Europa zum Verkaufserfolg und erreicht bereits 100.000 Bestellungen. Damit legt das erste Modell der...

DWN
Finanzen
Finanzen Goldpreis aktuell: Vor Fed-Entscheidung Gold kaum bewegt – droht der nächste Rückschlag?
15.09.2026

Der Goldpreis zeigt sich unmittelbar vor der Zinsentscheidung der US-Notenbank kaum bewegt. Steigende Renditen, ein fester Dollar und...

DWN
Finanzen
Finanzen Tesla-Aktie: Elektro-Lkw Tesla Semi startet verspätet 2027 in Europa
15.09.2026

Jahre nach der ursprünglichen Ankündigung soll der Tesla Semi den Sprung nach Europa schaffen. Der Elektro-Lkw verspricht hohe Reichweite...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft KI und Stellenabbau treffen Akademiker: Berufseinstieg immer schwieriger
15.09.2026

Jung, gut gebildet und trotzdem arbeitslos: Immer mehr Akademiker sind in Deutschland auf Jobsuche trotz Fachkräftemangel. Vor allem...

DWN
Finanzen
Finanzen Chip-Ausverkauf drückt Wall Street ins Minus – Rendite 10-jähriger US-Staatsanleihen steigt über 5 Prozent
14.09.2026

Erfahren Sie, welche Entwicklungen die US-Märkte belasten und warum Tech-Anleger jetzt vorsichtig werden.