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
Panorama
Panorama Das anstehende Wirtschaftsereignis Fußball-WM 2026 & warum Daten, Prognose sowie Online-Portale einen eigenen Digitalmarkt bilden

Die WM ist in diesem Jahr nicht bloß ein bedeutendes Ereignis auf sportlicher Basis, denn sie wird zum Härtetest für Datenökonomie,...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Die harte Realität holt die Wall Street ein
12.05.2026

Zwischen neuen Sorgen und großen Erwartungen: Was die Märkte jetzt in Atem hält

DWN
Finanzen
Finanzen Carl Zeiss Meditec-Stellenabbau: Bis zu 1.000 Jobs betroffen – was das für die Aktie bedeutet
12.05.2026

Carl Zeiss Meditec reagiert auf schwache Geschäfte mit einem drastischen Sparprogramm. Der geplante Stellenabbau betrifft bis zu 1.000...

DWN
Politik
Politik YouGov-Umfrage: AfD baut mit sechs Prozentpunkten Vorsprung zur Union aus
12.05.2026

Die Zustimmung zur AfD wächst weiter: AfD klettert auf 28 Prozent und zieht der Union davon. Die Union und der Kanzler selbst verlieren...

DWN
Politik
Politik Großbritannien: Labour verliert, Reform UK gewinnt - trotzdem hält Starmer am Amt fest
12.05.2026

Der angezählte britische Premierminister Keir Starmer bemüht sich nach den historisch schlechten Wahlergebnissen bei den Kommunalwahlen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft US-Autos als Kostenrisiko: Wie die Kfz-Steuer Käufer in Europa belastet
12.05.2026

Importierte US-Autos werden durch Kfz-Steuer, CO₂-Werte und Einzelgenehmigung für viele Käufer zu einer finanziellen Belastung. Warum...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Rabattaktionen im Einzelhandel: Warum eBooks trotz Krise boomen – und wie Sie persönlich davon profitieren
12.05.2026

Steigende Preise, verunsicherte Verbraucher und schwache Konsumdaten setzen den Handel unter Druck. Gleichzeitig werben Anbieter mit...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft EU-Fusionsregeln: Wie Brüssel Europas Wirtschaft stärken will
12.05.2026

Brüssel will die Fusionsregeln neu ausrichten und Europas Unternehmen mehr Spielraum im globalen Wettbewerb geben. Kann die EU ihre...

DWN
Politik
Politik Monopolkommission: Tankrabatt kommt an - Spritpreis steigt
12.05.2026

Auch das Ifo-Institut errechnet eine höhere Weitergabe als zu Beginn. Die Monopolkommission sieht allerdings bereits im Vorfeld des...