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
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Wall Street beendet den Monat auf einem Hoch
30.04.2026

Was hinter der außergewöhnlichen Rallye steckt und warum dieser Börsenmonat in Erinnerung bleiben wird.

DWN
Politik
Politik Deutschland rüstet auf: Merz setzt auf europäische Führungsrolle
30.04.2026

Deutschland erhöht seine Verteidigungsausgaben massiv und stellt damit die Machtbalance in Europas Sicherheitspolitik neu zur Disposition....

DWN
Politik
Politik Rente als Basisabsicherung? Rente nicht mehr sicher - Altersarmut auf Ansage
30.04.2026

Der Bundeskanzler löst mit seiner Aussage, dass die staatliche Rente als eine „Basisabsicherung“ nicht mehr reichen wird, große...

DWN
Politik
Politik Moskau droht mit Konsequenzen: Selenskyj provoziere Atomkrieg
30.04.2026

Das russische Außenministerium hat dem ukrainischen Präsidenten Wolodymyr Selenskyj das Heraufbeschwören eines Atomkriegs vorgeworfen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Preisschock vor der Entlastung: Historischer Sprung an den Zapfsäulen
30.04.2026

Eigentlich sollten Autofahrer ab Mitternacht durch den neuen Tankrabatt aufatmen können – doch kurz vor dem Start der Steuersenkung...

DWN
Immobilien
Immobilien Warnsignal für den Immobilienstandort: Justiz-Debakel um Bauruine belastet Investitionsklima
30.04.2026

Der Fall des Fellbacher „Schwabenlandtowers“ entwickelt sich von einem lokalen Bau-Skandal zu einem besorgniserregenden Lehrstück für...

DWN
Politik
Politik Gesundheitsreform auf dem Weg: Das sind die wichtigsten Änderungen
30.04.2026

Die Bundesregierung hat die Gesundheitsreform auf den Weg gebracht. Der Gesetzesentwurf bringt für Versicherte zahlreiche Änderungen –...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Teuerung in der Eurozone: Iran-Krieg treibt Inflationsrate auf 3,0 Prozent
30.04.2026

Der Ölpreisschub infolge des Iran-Krieges hat die Inflation im Euroraum im April massiv angeheizt. Nach ersten Schätzungen des...