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
Unternehmen
Unternehmen Datenhunger der Finanzämter: Wann Unternehmen E-Mails herausgeben müssen – und wann nicht
07.02.2026

Der Bundesfinanzhof hat Unternehmen im Streit um steuerrelevante E-Mails den Rücken gestärkt. Zwar bleibt die Pflicht zur Vorlage...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Kove 800 X Pro: Chinesische Hersteller im europäischen Enduro-Markt
07.02.2026

Das Enduro-Segment gilt als besonders anspruchsvoll und stellt hohe Anforderungen an Technik, Qualität und Fahrverhalten. Kann ein...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft LNG: Warum Europas neue Gasabhängigkeit brandgefährlich ist
07.02.2026

Europas Gaspreise steigen, während politische Spannungen mit den USA zunehmen. LNG aus Amerika gilt als Rettungsanker, entpuppt sich aber...

DWN
Finanzen
Finanzen Begrenzung für Kreditkartenzinsen: Airlines und Investoren warnen vor Trumps Plan
07.02.2026

US-Präsident Donald Trump will Kreditkartenzinsen in den USA auf 10 Prozent begrenzen. Was als Verbraucherschutz verkauft wird, könnte...

DWN
Politik
Politik Ganz nah an Russland können Kinder nach der Schule zum Drohnentraining gehen
07.02.2026

In Litauen wächst der Druck, sich auf neue Bedrohungen einzustellen, und selbst Schulen geraten dabei in den Fokus. Was bedeutet es, wenn...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsen: Dow Jones durchbricht die Marke von 50.000 Punkten
06.02.2026

Die US-Aktienmärkte erholten sich am Freitag nach einem einwöchigen Rückgang im Technologiesektor, da die Zurückhaltung der Investoren...

DWN
Finanzen
Finanzen Stellantis-Aktie im freien Fall: Börse reagiert schockiert – Opel-Mutter Stellantis beendet Elektro-Strategie
06.02.2026

Die Stellantis-Aktie gerät nach einer drastischen Kehrtwende in den USA massiv unter Druck. Milliardenabschreibungen, gestrichene...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Bauerfeind aus Thüringen expandiert: Mit Stützstrümpfen zum Hidden Champion
06.02.2026

Klein, aber fein: Bauerfeind, ein Familienunternehmen und „Hidden Champion“ aus Thüringen. Ob auf Reisen, im Alltag, im Job oder beim...