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
Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Finanzielle Freiheit braucht einen starken Partner

Vermögen eröffnet Möglichkeiten – und bringt zugleich Entscheidungen mit sich: Wie lässt sich das Erreichte bewahren, gezielt...

X

DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt als Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Technologie
Technologie Chinas KI-Blase platzt: Technologieunternehmen verlieren 480 Milliarden Dollar
28.10.2026

Chinas Markt für künstliche Intelligenz (KI) befindet sich in einer starken Korrekturphase. Innerhalb von weniger als vier Monaten haben...

DWN
Technologie
Technologie Fusionsenergie: Proxima Fusion findet Partner für den Bau von Reaktoren
28.10.2026

Münchner Start-up setzt auf japanisches High-Tech: Proxima Fusion verbündet sich mit Fujikura und Kyoto Fusioneering für den Bau...

DWN
Politik
Politik Ex-Diplomat Clyde Kull: Steht eine globale Lebensmittelkrise vor der Tür?
28.10.2026

Der Krieg im Nahen Osten, Russlands Aggression gegen die Ukraine, Störungen auf den Energiemärkten und extreme Wetterbedingungen könnten...

DWN
Finanzen
Finanzen Bruttosparquote: Nur die Schweizer sparen mehr als die Deutschen
28.10.2026

Beim Sparen kann den Deutschen fast keiner etwas vormachen. Doch in anderen Ländern machen die Menschen oft mehr aus ihrem Geld. Das soll...

DWN
Politik
Politik Klimawandel: EU-Kommission will Europa besser gegen Klimaschäden wappnen
28.10.2026

Geschmolzene Gleise, Zehntausende Hitzetote, Hunderttausende verbrannte Hektar: Nach dem heißesten Sommer aller Zeiten in Westeuropa will...

DWN
Finanzen
Finanzen Alternative Investments: Pokémon-Karte für 330.000 Euro verkauft, doch der Verkäufer hofft trotzdem auf 30 Prozent Marktrückgang
28.10.2026

Das dänische Unternehmen Rogerz hat mit dem Verkauf einer Pokémon-Karte für rund 330.000 Euro einen neuen Verkaufsrekord aufgestellt....

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsenbericht: Wall Street steigt, da KI-Optimismus Tech-Aktien beflügelt
27.10.2026

Technologie-Schwergewichte und wichtige Quartalszahlen bringen Bewegung in die US-Märkte – erfahren Sie, welche Entwicklungen die...

DWN
Finanzen
Finanzen Anthropic-IPO: Claude-Entwickler lockt mit Wachstum und warnt zugleich vor enormen Kosten
27.10.2026

Das Anthropic-IPO könnte zu einem der wichtigsten Börsengänge des Jahres werden. Der Claude-Entwickler meldet explosives Umsatzwachstum,...