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 XRP-Ledger-Transaktionsvolumen überschreitet die Marke von 1 Million

Analysten erwarten ein Aufwärtspotenzial von 100%. XRP Wie können Inhaber neue passive Einkommensquellen schaffen?

DWN
Politik
Politik Ukraine entwickelt kostengünstige Alternative zu US-amerikanischen Patriot-Raketen
15.06.2026

Die Ukraine hat eine neue Luftabwehrrakete getestet, die eine kostengünstigere und für die Serienfertigung geeignete Alternative zum...

DWN
Finanzen
Finanzen Rheinmetall-Aktie kaufen? Der Superzyklus steht erst am Anfang
15.06.2026

Der Wert der Rheinmetall-Aktie hat sich seit 2022 bereits vervielfacht. Russlands Krieg gegen die Ukraine, Europas Aufrüstung und...

DWN
Finanzen
Finanzen SpaceX, Anthropic und OpenAI in Ihrem ETF-Fonds? Vielleicht schneller, als Sie denken
15.06.2026

Während Tesla ein ganzes Jahrzehnt gebraucht hat, um in den S&P 500 und damit in passiv verwaltete ETF-Fonds aufgenommen zu werden,...

DWN
Finanzen
Finanzen DAX-Kurs steigt zeitweise über 25.000 Punkte: Iran-Abkommen und SpaceX-Erfolg treiben die Börsen an
15.06.2026

An den Börsen kehrt plötzlich Optimismus zurück: Sinkende Ölpreise, Hoffnung auf Entspannung im Nahen Osten und ein spektakulärer...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutsche Autobauer: Warum die Gewinne 2026 einbrechen
15.06.2026

Volkswagen, Mercedes-Benz und BMW starten mit Umsatzrückgang und Gewinneinbruch ins Jahr – während internationale Konkurrenten zulegen....

DWN
Politik
Politik Russische Raketen treffen Kiew: Weltkulturerbe in Flammen – Schäden am berühmten Höhlenkloster
15.06.2026

Mit einer massiven Angriffswelle setzt Russland seinen Luftkrieg gegen die Ukraine fort. Neben Wohngebieten und Infrastruktur geriet...

DWN
Technologie
Technologie Bitkom schlägt Alarm: Sperre von Anthropics KI-Modell – wie abhängig ist Europa von US-KI?
15.06.2026

Künstliche Intelligenz gilt als Schlüsseltechnologie für Wirtschaft, Verwaltung und Wissenschaft. Umso größer ist die Aufmerksamkeit,...

DWN
Finanzen
Finanzen Goldpreis aktuell: Edelmetall legt zum Wochenstart deutlich zu
15.06.2026

Der Goldpreis startet dank der Rahmenvereinbarung zwischen den USA und dem Iran fester in die neue Woche. Niedrigere US-Renditen und ein...