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 jede Transaktion zählt: Wie Unternehmen Onlinebetrug erkennen

Onlinebetrug erkennen: Erfahren Sie, wie Unternehmen sich im Netz mit KI und Transaktionsüberwachung vor Betrug schützen.

DWN
Technologie
Technologie Microsoft-Outlook-Störung: Die Folgen für Unternehmen – und was jetzt helfen kann
13.11.2026

Eine Microsoft-Outlook-Störung macht am Freitagmorgen Nutzern große Probleme. Auch der Dienst Microsoft Teams ist betroffen,...

DWN
Finanzen
Finanzen Goldpreis aktuell: Edelmetall setzt zur Gegenbewegung an – Erholungsversuch bleibt fragil
13.11.2026

Nach dem heftigen Kurseinbruch am Donnerstag setzt der Goldpreis am Freitagmorgen zu einer vorsichtigen Gegenbewegung an. Die Feinunze...

DWN
Finanzen
Finanzen Bitcoin-Prognose: Kann der Kursrückgang neue Käufer anlocken?
13.11.2026

Der Bitcoin-Kurs fällt, Anleger verlieren das Vertrauen, doch Experten halten einen Anstieg auf 1,6 Millionen US-Dollar für möglich....

DWN
Technologie
Technologie Rechenzentren unter Druck: Warum sich Bürger gegen den KI-Boom wehren
13.11.2026

Rechenzentren gelten als Motor des KI-Booms, doch immer mehr Menschen wehren sich gegen die gigantischen Anlagen. Während Tech-Konzerne...

DWN
Politik
Politik Ukraine-Krieg: Militärexperte erwartet Kriegsende im Frühjahr 2027
13.11.2026

Der Ukraine-Krieg könnte schon im Frühjahr 2027 enden. Ein schwedischer Militärexperte hält einen eingefrorenen Konflikt für...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Nvidia verliert an Glanz, während die Wall Street ins Rutschen gerät
12.11.2026

Erfahren Sie, welche überraschenden Entwicklungen die US-Börsen erschüttern und wo Anleger jetzt neue Chancen sehen.

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft IG Metall verschärft Tarifkonflikt: Ganztägige Warnstreiks geplant
12.11.2026

Der Tarifkonflikt in der Metall- und Elektroindustrie spitzt sich zu. Nach drei Verhandlungsrunden ohne Ergebnis will die IG Metall mit...

DWN
Finanzen
Finanzen Nvidia-Aktie bricht ein: CEO Jensen Huang tritt zurück – Untersuchung belastet Aktienkurs vor Quartalszahlen
12.11.2026

Die Nvidia-Aktie steht wegen einer unabhängigen Untersuchung um Konzernchef Jensen Huang unter Druck. Am Donnerstag ist das Papier...