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 Verbessern Sie die Lieferketten-Transparenz

Identifizieren, scannen und übermitteln von eindeutigen Komponentendaten

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsen: Ölpreissprung und Spannungen im Nahen Osten ließen US-Märkte uneinheitlich schließen
02.03.2026

Der US-Aktienmarkt schloss am Montag uneinheitlich, während der Rohölpreis einen starken Sprung machte. Investoren wogen die Folgen der...

DWN
Politik
Politik Nahost-Krieg: Deutsche kommen nicht zurück - Lufthansa-Airbus fliegt leer von Abu Dhabi nach München
02.03.2026

Etwa 30.000 Touristen von deutschen Reiseveranstaltern hängen im Nahen Osten fest. Die Bundesregierung sieht aber in erster Linie nicht...

DWN
Finanzen
Finanzen Erdgas-Preis aktuell: Iran-Krieg lässt europäischen Erdgas-Preis um fast 50 Prozent steigen
02.03.2026

Nach dem Angriff auf den Iran steigt der europäischer Erdgas-Preis um fast 50 Prozent nach Produktionsstopp. Analysten warnen vor...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Chinas Autooffensive in Europa verlangsamt sich: Struktureller Rückzug oder taktische Pause?
02.03.2026

Nach einem Rekordjahr verlieren chinesische Automarken in Europa plötzlich Marktanteile. Handelt es sich um eine Trendwende oder lediglich...

DWN
Politik
Politik Deutsche Umwelthilfe: Verbrenner-Aus 2030? BGH prüft Klimaklagen gegen Autobauer
02.03.2026

Wenn es nach der Deutschen Umwelthilfe geht, müssen BMW und Mercedes-Benz 2030 den Verkauf klimaschädlicher Verbrenner einstellen. Um den...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Inflation in Frankreich und Spanien: Unerwarteter Anstieg zwingt EZB harten Wechselkurs aufrechtzuerhalten
02.03.2026

Neue Inflationsdaten aus Frankreich und Spanien sorgen für Unruhe an den Märkten. Muss die Europäische Zentralbank ihre Zinspolitik...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft ADAC: Sprit so teuer wie seit fast zwei Jahren nicht mehr
02.03.2026

Der Irankonflikt macht Öl teuer. Das bekommen auch die deutschen Autofahrer zu spüren. Bisher hält sich die Reaktion an den Zapfsäulen...

DWN
Unternehmen
Unternehmen PCK-Raffinerie GmbH: Treuhandverwaltung für Rosneft Deutschland verlängert
02.03.2026

Die deutschen Töchter des russischen Staatskonzerns Rosneft stehen wegen des Ukraine-Kriegs jetzt unter Kontrolle der Bundesnetzagentur...