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
Wirtschaft
Wirtschaft Marge im Tank: Warum es beim Spritpreis eben nicht nur um Geopolitik und Steuern geht
30.08.2026

Daten der FH Münster belegen: Rohölpreise und Abgaben erklären die aktuellen Spritpreise nicht vollständig. Warum der mangelnde...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Konsumflaute trotz besserer Stimmung: Händler senken Preise
30.08.2026

Der Sommer neigt sich dem Ende zu, das Leben verlagert sich wieder stärker nach drinnen. Für Händler beginnt damit eine wichtige Phase...

DWN
Technologie
Technologie Debatte über Jugendschutz: Verbraucherschützer fordern nach Meta-Vergleich strengere Regeln für soziale Medien
30.08.2026

Nächtliche Sperren, deaktivierte Benachrichtigungen und mehr elterliche Kontrolle: Meta verspricht neue Schutzmechanismen für...

DWN
Finanzen
Finanzen Bußgeldbescheid prüfen: Wann schnelles Handeln entscheidend ist
30.08.2026

Nach einem Tempoverstoß folgt häufig unangenehme Post von der Bußgeldstelle. Dann zählt nicht nur, ob der Vorwurf stimmt, sondern auch,...

DWN
Finanzen
Finanzen Legende Warren Buffett hielt lange am Geld fest – jetzt sorgt er mit einer großen Investition für Aufsehen
30.08.2026

Warren Buffett hat jahrelang mehr Aktien verkauft als gekauft und bei Berkshire Hathaway einen gigantischen Geldberg aufgebaut. Nun sorgt...

DWN
Technologie
Technologie KI-Agenten außer Kontrolle: Wenn der Assistent plötzlich zum Hacker wird
29.08.2026

Ein KI-Agent sollte lediglich einen Platz im Fitnesskurs sichern und entfernte dafür eigenmächtig einen anderen Nutzer von der...

DWN
Politik
Politik Arbeitslosenversicherung: Milliardenloch und immer mehr Arbeitslose: Kommen höhere Beiträge?
29.08.2026

Im Juli gab es über drei Millionen Menschen, die arbeitslos gemeldet sind. Damit liegt die Arbeitslosenquote bei 6,4 Prozent. Tendenz...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Kleine Warensendungen aus China vor Strukturbruch: Im Juli 98 Prozent Rückgang
29.08.2026

Die Zahl der Sendungen aus Asien sinkt. Das bedeutet aber nicht automatisch, dass auch der Konsum entsprechend zurückgeht. Beispielhafte...