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
Politik
Politik Chinas plötzliche Ölwende nach ungewöhnlichem Preisgefälle
09.09.2026

Der Ölpreis steigt nach neuen Spannungen am Persischen Golf. Gleichzeitig erhöht China wieder seine Rohölimporte und exportiert mehr...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft EZB-Leitzins-Prognose: Lagarde droht der Fehler von 2011
09.09.2026

Die nächste Zinserhöhung der EZB gilt beinahe als ausgemacht. Doch ausgerechnet die Erfahrung von 2011 zeigt, wie riskant ein solcher...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Ist Axelera AI Europas Antwort auf Nvidia? Gründer Fabrizio Del Maffeo fürchtet, dass der Kontinent wieder denselben Fehler macht
09.09.2026

Europa mangelt es weder an Forschern, Ingenieuren noch an guten Ideen, meint Fabrizio Del Maffeo. Das Problem entsteht, wenn daraus große...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Carlsberg setzt auf Pepsi: Bier allein reicht nicht mehr
09.09.2026

Bei Carlsberg steht ausgerechnet eine amerikanische Limonade inzwischen vor der eigenen Kernmarke. Pepsi ist zum zweitgrößten Brand des...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Zollstreit zwischen USA und Kanada eröffnet deutschen Firmen neue Chancen
09.09.2026

Der Zollstreit zwischen den USA und Kanada spitzt sich zu und zwingt Ottawa zur wirtschaftlichen Neuorientierung. Deutsche Unternehmen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Gefährliche Mängel: Rund 20 Prozent der Nutzfahrzeuge fallen beim TÜV durch
09.09.2026

Fast 3,9 Millionen Nutzfahrzeuge sind in Deutschland angemeldet. Das Durchschnittsalter ist in den vergangenen Jahren gestiegen – mit...

DWN
Finanzen
Finanzen Salus-Aktie: Dieser Börsenstar muss sein Wachstum erst beweisen
09.09.2026

Mehr als 2.000 Prozent Rendite in zehn Jahren, stark steigende Gewinne und eine beeindruckende Übernahmebilanz: Die Salus-Aktie gehört zu...

DWN
Politik
Politik Brüssel hat ein neues Rezept, um öffentliche Aufträge noch komplizierter und teurer zu machen
09.09.2026

Je stärker die EU öffentliche Aufträge reformiert, desto weiter entfernen wir uns durch die Einhaltung der Regeln davon, das beste...