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
Technologie
Technologie Der wachsende Trend zu flexiblen Konsumausgaben bei deutschen Verbrauchern

Deutsche Haushalte verändern ihr Ausgabeverhalten grundlegend. Wo früher feste Sparpläne und monatliche Budgets den Alltag bestimmten,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutsche Wirtschaft vor der Wende: Warum ausgerechnet Saab neue Hoffnung macht
13.08.2026

Deutschlands Autobauer bauen Stellen ab, doch gleichzeitig wächst die Wirtschaft stärker als erwartet. Neue Startups, mehr Kapitalmarkt...

DWN
Technologie
Technologie Elon Musk und die KI: Wer regiert bald die Welt?
13.08.2026

Elon Musk warnt vor KI, Bürgerkrieg und dem Aufstieg neuer Supermächte – doch zugleich verkörpert er selbst die beispiellose Macht der...

DWN
Politik
Politik NATO-Reform: Saluschnyj erklärt das mächtigste Militärbündnis der Welt für überholt
13.08.2026

Die Ukraine wollte jahrelang von der NATO lernen. Nun erklärt ihr früherer Oberbefehlshaber das Bündnis für militärisch überholt und...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Trockenheit kostet Landwirte 600 Millionen Euro
13.08.2026

Die Dürre hinterlässt auf deutschen Feldern deutliche Spuren: Millionen Tonnen Getreide und Raps sind bereits verloren. Für Verbraucher...

DWN
Finanzen
Finanzen KI-Aktien unter Druck: Milliardenverlust zeigt die verborgene Gefahr
13.08.2026

Ein gefeierter Tech-Investor setzte mit gewaltigem Hebel auf KI-Aktien und verlor innerhalb weniger Wochen rund 35 Milliarden US-Dollar....

DWN
Politik
Politik Rentensplitting statt Witwenrente: Steht die Hinterbliebenenrente vor dem Aus?
13.08.2026

Im Rahmen der Rentenreform steht plötzlich auch die Witwenrente zur Diskussion. Ein Expertenvorschlag: Ein verpflichtendes Rentensplitting...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Volvo ES90 im Test: Ein guter Grund, den Deutschen Lebewohl zu sagen?
13.08.2026

Der Volvo ES90 ist kein Elektroauto für Käufer, die möglichst günstig in die Premiumklasse einsteigen wollen. Doch wer Komfort,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Experten warnen: Pleitewelle hält bis mindestens 2027 an
13.08.2026

Seit Monaten steigt die Zahl der Firmenpleiten in Deutschland. Daran dürfte sich so schnell nichts ändern, obwohl jüngste...