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
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
Finanzen
Finanzen SpaceX-Anleihe zeigt, wie teuer Musks KI-Traum wirklich ist
25.06.2026

Elon Musk verkauft Anlegern eine Anleihe über 25 Milliarden Dollar und damit mehr als nur SpaceX. Hinter dem Deal steckt der Versuch,...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Tesla drückt aufs Gas: 1.000 neue Jobs für das Werk in Grünheide
25.06.2026

Der US-Elektroautobauer Tesla lässt die Absatzkrise hinter sich und rüstet sich für die steigende Nachfrage. Mit erheblichem personellem...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Schluss mit leeren Versprechen: Bahn-Chefin schraubt die Erwartungen herunter
25.06.2026

Verlässlichkeit statt leerer Versprechungen: Die Deutsche Bahn verabschiedet sich von der geplanten Verdopplung der Fahrgastzahlen. Eine...

DWN
Finanzen
Finanzen Finanzverhandlung im Kanzleramt: Länder erhöhen Druck auf Merz
25.06.2026

Angesichts leerer Kassen fordern Kommunen und Bundesländer vehement finanzielle Entlastung vom Bund. Bei der Ministerpräsidentenkonferenz...

DWN
Technologie
Technologie Anthropic gegen Alibaba: KI-Firma wirft Chinesen Kopier-Attacke vor
25.06.2026

Die KI-Firma Anthropic gilt als schärfster Rivale des ChatGPT-Entwicklers OpenAI. Jetzt könnten ihre Vorwürfe in Richtung China für...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Handelsstreit abgewendet: EU-Staaten besiegeln Zoll-Abkommen mit den USA
25.06.2026

Kurz vor dem 4. Juli machen die EU-Mitgliedstaaten den Weg für den US-Deal frei. Damit soll ein drohender Handelskrieg endgültig...

DWN
Politik
Politik AfD-Parteiverbot: NGO-Gutachten sieht gute Chancen für ein AfD-Verbotsantrag
25.06.2026

Eine Gruppe von Experten der NGO „Gesellschaft für Freiheitsrechte“ (GFF) hat das Grundsatzprogramm der AfD, ihre Wahlprogramme und...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Saab-Aktie zeigt Europas neue Abhängigkeit von Kriegsgerät
25.06.2026

Saab baut Waffen, Tarnsysteme und Flugabwehr für ein Europa, das Russland längst wieder als Hauptbedrohung sieht. Der Geschäftsbereich...