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 Depot vor dem Aus: Alle Verträge werden gekündigt
27.08.2026

Depot stellt den Geschäftsbetrieb ein und kündigt sämtliche Arbeits- und Mietverträge – doch die bekannte Deko-Marke soll...

DWN
Politik
Politik "Putins Krieg ist ein grandioses strategisches Scheitern", sagt der schwedische Ex-Ministerpräsident Carl Bildt
27.08.2026

Russland intensiviert seine Raketenangriffe, und die Ukraine bereitet sich auf einen fünften Kriegswinter vor. Russland scheitert – doch...

DWN
Finanzen
Finanzen Start Bundesliga: So viel TV-Geld bekommen die Fußball-Bundesligisten
27.08.2026

Bayern erhält mehr als 92 Millionen Euro aus den Medien-Einnahmen, Elversberg rund 31 Millionen: Die Bundesliga-Clubs starten mit...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Chinesische Geisterflotten bedrohen die Autoriesen: „Sie können nicht mithalten“
27.08.2026

Die Welt wird mit chinesischen Elektroautos überschwemmt, und immer mehr davon bleiben unverkauft. Riesige Geisterflotten drohen nun,...

DWN
Finanzen
Finanzen Nvidia-Aktie fällt trotz starker Quartalszahlen – und dreht dann ins Plus: Die Gründe für die Achterbahnfahrt
26.08.2026

Nvidia hat die hohen Erwartungen der Wall Street erneut übertroffen. Dennoch geriet die Nvidia-Aktie nachbörslich unter Druck. Steigende...

DWN
Finanzen
Finanzen Salesforce-Aktie steigt: KI treibt Wachstum, Salesforce-Zahlen überzeugen die Investoren
26.08.2026

Künstliche Intelligenz entwickelt sich für Salesforce zunehmend zum Wachstumsmotor. Nach einem starken Quartal hebt der Softwarekonzern...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsenbericht: Konjunkturdaten versetzen Anleger wegen Zinserhöhung bis Jahresende in Alarmbereitschaft
26.08.2026

Zinsängste belasten die Märkte – doch spannende Entwicklungen bei Tech-Giganten und Einzelwerten sorgen für Überraschungen.

DWN
Finanzen
Finanzen Bitcoin-Prognose 2027: Bärenmarkt beendet oder ist der Absturz nur vertagt?
26.08.2026

Der Bitcoin-Kurs ist nach monatelanger Schwäche nach oben geschossen und hat eine der wichtigsten technischen Marken durchbrochen. Vieles...