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 Wenn ein Schnäppchen wie eine Falle wirkt

Ein Schnäppchen kann sich schon wie ein Gewinn anfühlen, noch bevor es im Warenkorb landet. Der Preis scheint niedriger zu sein, der...

X

DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt als Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Technologie
Technologie Rasanter Fortschritt in der Medizin: Wie KI Forschung und Therapie verändert
18.04.2026

Künstliche Intelligenz verändert die medizinische Forschung grundlegend und beschleunigt die Entwicklung neuer Therapien in einem bisher...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Frieden sorgt für Kauflaune – US-Märkte feiern wie in den 90ern
17.04.2026

Eine unerwartete Wende auf der Weltbühne lässt die Börsen aufatmen. Erfahren Sie, warum Anleger jetzt in historische Jubelstürme...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Personalabbau in den USA: Warum Massenentlassungen großer Konzerne zunehmen
17.04.2026

In den USA mehren sich die Anzeichen für Massenentlassungen, die zunehmend auch an den Aktienmärkten positiv aufgenommen werden. Zeichnet...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Neue App gegen KI-Bots: Hilfeforum gutefrage.net setzt auf echte Menschen
17.04.2026

Die KI-Offensive von Google trifft die Plattformökonomie ins Mark – gutefrage.net verliert massiv Reichweite. CEO Nepomuk Seiler kontert...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutschlands Exportmodell: Wachstum bis 2035 spürbar gebremst
17.04.2026

Deutschlands Exportmodell steht vor einem strukturellen Umbruch, da sich globale Handelsströme und Absatzmärkte spürbar verschieben....

DWN
Unternehmen
Unternehmen Bosch-Aktie und Konzernbilanz unter Druck: Erster Verlust seit Finanzkrise
17.04.2026

Der weltweit größte Automobilzulieferer Bosch steht vor einer historischen Herausforderung: Erstmals seit der globalen Finanzkrise vor 17...

DWN
Panorama
Panorama DWN-Wochenrückblick KW 16: Die wichtigsten Analysen der Woche
17.04.2026

Im DWN Wochenrückblick KW 16 aus dem Jahr 2026 fassen wir die zentralen wirtschaftlichen und politischen Entwicklungen der vergangenen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Nullrunde statt Bonus-Regen: Widerstand der Länder blockiert 1.000-Euro-Versprechen
17.04.2026

Die als Entlastung gedachte 1.000-Euro-Prämie der Bundesregierung droht zum politischen Rohrkrepierer zu werden. Was als steuerfreies...