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 US-Börsen: Neuer Tiefstand an der Wall Street, Hoffnung auf Zinssenkungen erloschen
19.03.2026

Die US-Börsen beendeten den Handelstag am Donnerstag im roten Bereich, da sprunghaft gestiegene Ölpreise und restriktive Signale der...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Iran-Krieg und steigende Gaspreise: Braucht Deutschland eine nationale Gasreserve?
19.03.2026

Der Iran-Krieg treibt die Gaspreise nach oben, während Deutschlands Gasspeicher deutlich leerer sind als im Vorjahr. Wirtschaftsministerin...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Gastronomie in Deutschland: Insolvenzen erreichen Rekordniveau
19.03.2026

Steigende Preise, sinkende Nachfrage und wachsende Insolvenzen setzen Restaurants und Bars massiv unter Druck. Selbst staatliche...

DWN
Politik
Politik Zwischen Anspruch und Realität: Die Rückkehr der Kriegswirtschaft und das Erbe der Abrüstung
19.03.2026

Während des Kalten Kriegs gab es detaillierte Pläne für die deutsche Wirtschaft im Krisenfall, in den 1990ern wurden diese weitgehend...

DWN
Finanzen
Finanzen EZB-Zinsentscheid: Europäische Zentralbank belässt Leitzins für die Eurozone unverändert – trotz Inflationsrisiken
19.03.2026

Mit dem aktuellen EZB-Zinsentscheid sendet die Notenbank ein klares Signal – vorerst keine Änderung beim EU-Leitzins. Doch steigende...

DWN
Finanzen
Finanzen DAX-Kurs aktuell mächtig unter Druck: Ölpreis sorgt für neue Unsicherheit – DAX rutscht weiter ab
19.03.2026

An der Börse aktuell dominieren Unsicherheit und Verluste: Der DAX-Kurs fällt deutlich, während der Ölpreis weiter steigt. Inflation...

DWN
Politik
Politik USA-Einreise: Kaution auf 15.000 Dollar ausgeweitet – diese 50 Länder sind betroffen
19.03.2026

Neue Hürden bei der USA-Einreise sorgen für Unsicherheit: Eine USA-Kaution von 15.000 Dollar wird für immer mehr Länder Pflicht. Doch...

DWN
Immobilien
Immobilien Immobilienförderung: Wie neue Bauförderungen die Deutschen zum Hausbau motivieren sollen
19.03.2026

Die Bundesregierung hat sich bezahlbares Wohnen mit Rotstift auf die Fahne geschrieben. Nach Erlass des Bauturbos sollen auch neue oder...