Technologie

Fraunhofer entwickelt Verfahren zur Herstellung von Kunststoff aus Kohlendioxid

Lesezeit: 1 min
15.08.2021 10:00
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.
Fraunhofer entwickelt Verfahren zur Herstellung von Kunststoff aus Kohlendioxid
Eine neue Methode, wie Firmen ihren Kohlendioxid-Ausstoß verringern, entwickelt gerade Fraunhofer. (Foto: dpa)

Mehr zum Thema:  
Benachrichtigung über neue Artikel:  

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:  

DWN
Politik
Politik Ukraine-Krieg: Selenskyj deutet Verrat an - Militärhilfe im Fokus
26.02.2024

Zum ersten Mal seit Kriegsbeginn vor über zwei Jahren hat sich der ukrainische Präsident Wolodymyr Selenskyj offiziell zu Verlustzahlen...

DWN
Politik
Politik Cannabis-Legalisierung light: Cannabis-Firmen zwischen Aufbruch und Ernüchterung
26.02.2024

Es ist nicht die lange erwartete Cannabis-Revolution in Deutschland geworden, doch eine Cannabis-Teillegalisierung hat der Bundestag nun...

DWN
Finanzen
Finanzen Investition in Rüstungs-ETFs: Ist das moralisch vertretbar?
25.02.2024

Angesichts anhaltender geopolitischer Konflikte profitieren derzeit viele Rüstungskonzerne von deutlichen Kurssteigerungen. Wir sagen...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Der „Digital Services Act” - Regulierung mit Hintertür
25.02.2024

Das Digital Services Act-Paket der EU, welches die digitalen Dienste und Märkte künftig regeln möchte, ist brandaktuell. Es soll einen...

DWN
Politik
Politik Trump muss im Betrugsfall 454 Millionen Dollar Strafe zahlen
25.02.2024

Ein New Yorker Gericht hat Donald Trump wegen Betrugs zu einer Strafzahlung von 454 Millionen Dollar aufgefordert.

DWN
Finanzen
Finanzen Falschgeld: Bundesbank meldet kräftigen Anstieg - darauf müssen Sie achten!
25.02.2024

Die Deutsche Bundesbank meldet einen Anstieg gefälschter Banknoten und Münzen. Einzelne Bundesländer sind besonders stark betroffen. Wie...

DWN
Politik
Politik Ukraine-Krieg: Ohne jede Aussicht auf baldigen Frieden
25.02.2024

Der Ukraine-Krieg geht jetzt schon ins dritte Jahr. Aus dem Westen reist wieder politische Prominenz zur Unterstützung in die Ukraine....

DWN
Politik
Politik Verfassungsgericht absichern? - Buschmann will Entwurf vorlegen
25.02.2024

Muss die Arbeitsgrundlage des Bundesverfassungsgerichts im Grundgesetz gegen Demokratiefeinde abgesichert werden? Die Union schlägt die...