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 Apple-Aktie: 50 Jahre US-Techgigant – vom Beinah-Bankrott zum wertvollsten Konzern der Welt
03.04.2026

Eine Garage, zwei Freunde und eine Vision: Die 50-jährige Geschichte des Tech-Giganten Apple ist geprägt von revolutionären Innovationen...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Pennylane verbindet Buchhaltung und Steuerberatung in einer Software – wie Unternehmen davon profitieren
03.04.2026

Viele kleine und mittlere Unternehmen arbeiten im Finanzmanagement noch mit mehreren Systemen oder manuellen Prozessen. Das...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Energiemanagement-System: Wer Energie falsch nutzt, verliert Wettbewerbsfähigkeit
03.04.2026

Energie wird für Unternehmen immer teurer, doch viele nutzen sie weiterhin ineffizient. Neue Systeme zeigen, dass nicht die Produktion...

DWN
Finanzen
Finanzen ETF kaufen: So klappt der Einstieg Schritt für Schritt
03.04.2026

Ein ETF-Sparplan gilt als einfacher Weg zum langfristigen Vermögensaufbau. Trotzdem scheitern viele schon am ersten Schritt: den passenden...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Mitarbeitermotivation im Wandel: Warum Geld allein nicht mehr reicht
03.04.2026

Mehr Geld reicht nicht mehr, um Mitarbeiter zu halten. Beschäftigte verlangen zunehmend Flexibilität, Sicherheit und echte Perspektiven....

DWN
Unternehmen
Unternehmen Lamborghini Urus SE im Test: Was leistet der Plug-in-Hybrid mit V8-Motor?
03.04.2026

Lamborghini entwickelt sein erfolgreichstes Modell weiter und kombiniert beim Urus erstmals einen V8-Motor mit Plug-in-Hybridtechnik....

DWN
Unternehmen
Unternehmen Remote-Jobs werden knapper: Der Kampf ums Homeoffice nimmt zu
03.04.2026

Der Arbeitsmarkt für Remote-Arbeit verändert sich spürbar, während Unternehmen ihre Strategien neu ausrichten und die Nachfrage nach...

DWN
Panorama
Panorama DWN-Wochenrückblick KW 14: Die wichtigsten Analysen der Woche
02.04.2026

Im DWN Wochenrückblick KW 14 aus dem Jahr 2026 fassen wir die zentralen wirtschaftlichen und politischen Entwicklungen der vergangenen...