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 PC-Gaming in Europa erlebt eine Phase der Zurückhaltung

Einst galt PC-Gaming in Europa als lohnende Langzeitinvestition. Man baute sich einen Rechner zusammen oder rüstete ihn auf, zahlte im...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Inflations-Schock: Iran-Krieg treibt Teuerung auf höchsten Stand seit 2024
10.04.2026

Der Konflikt im Iran belastet die deutschen Verbraucher massiv. Im März 2026 sprang die Inflationsrate sprunghaft auf 2,7 % – der...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Porsche-Akte: Absatzkrise in China und USA – Ruht die Hoffnung auf dem E-Cayenne?
10.04.2026

Porsche kämpft mit Gegenwind: Im ersten Quartal 2026 sank der Absatz der VW-Tochter weltweit um 15 % auf 60.991 Fahrzeuge. Vor allem die...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutschlands Industrie schwächelt: Geopolitische Spannungen bremsen Erholung
10.04.2026

Deutschlands Industrie steht unter wachsendem Druck durch geopolitische Spannungen und schwache Auftragszahlen. Wie stark bremsen...

DWN
Politik
Politik Waffenruhe zwischen USA und Iran: Wer gibt künftig den Takt vor?
10.04.2026

Die Waffenruhe zwischen den USA und dem Iran markiert einen Wendepunkt im Konflikt und verschiebt die Ausgangslage für die anstehenden...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsenbericht: Wall Street feiert Comeback, da Sorgen um Waffenruhe durch Israel-Libanon-Gespräche gelindert wurden
09.04.2026

Nach anfänglichen Turbulenzen drehen die Kurse plötzlich ins Plus – was hinter der Erleichterung der Anleger steckt und welche...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Inflation steigt kurzfristig: IWF warnt vor Risiken für Märkte
09.04.2026

Der Iran-Krieg drückt auf das globale Wachstum und treibt die Preise. Selbst das optimistischste Szenario des IWF sieht jetzt eine...

DWN
Politik
Politik Waffenruhe im Golf: Straße von Hormus weiterhin eingeschränkt
09.04.2026

Die Waffenruhe im Golf sorgt weiterhin für Unsicherheit auf zentralen Handelsrouten und belastet Reedereien sowie Energiemärkte. Warum...

DWN
Politik
Politik 5 Prozent Inflation: Trotz Waffenstillstand droht erheblicher Kaufkraftverlust
09.04.2026

Es ist laut IEA die "schwerste fossile Energiekrise unserer Zeit" – und die Inflation zieht bereits spürbar an. Experten warnen vor...