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
article:fokus_txt
Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Trotz der Preisschwankungen von XRP haben Nutzer auf XRP-Staking-Plattformen über 9.000 US-Dollar pro Tag verdient.

Mit Blick auf das Jahr 2026 zeigen die Kursentwicklung und die Marktstruktur von XRP positive Veränderungen im Kryptowährungsmarkt....

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutschland: ZEW-Konjunkturerwartungen im Januar besser als erwartet
20.01.2026

Die ZEW-Konjunkturerwartungen steigen im Januar deutlich stärker als erwartet – ein Signal, das viele als Hoffnungsschimmer für die...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Ifo-Umfrage: Materialmangel in deutscher Industrie geht zurück – doch Entwarnung bleibt riskant
20.01.2026

Die Materiallage in der deutschen Industrie wirkt deutlich stabiler als noch vor wenigen Monaten. Vor allem die Autoindustrie meldet...

DWN
Panorama
Panorama Verdi-Warnstreik bremst Pendler aus: Wirtschaft warnt vor Folgen
20.01.2026

Der Verdi-Streik trifft Autofahrer genau zum Start in den Tag: Warnstreiks im öffentlichen Dienst sorgen für Sperrungen, Umleitungen und...

DWN
Politik
Politik Putins Bündnisse zerfallen: Iran wird zum Schlüsselrisiko
20.01.2026

Russlands Außenpolitik steckt in der Krise: Verbündete im Nahen Osten und darüber hinaus zweifeln zunehmend am Wert der Partnerschaft...

DWN
Politik
Politik G7-Gipfelidee aus Paris: Macron regt G7-Treffen mit Russland und Dänemark an
20.01.2026

Emmanuel Macron sucht den direkten Draht zu Donald Trump – und setzt dabei auf private Nachrichten. Ein vorgeschlagenes G7-Treffen in...

DWN
Politik
Politik Grönland-Streit und offener Handelskrieg: Was steckt in der „Handelsbazooka“ der EU?
20.01.2026

Droht Europa der nächste große Handelskonflikt mit den USA? In Brüssel wächst der Druck, auf neue Zolldrohungen entschlossen zu...

DWN
Finanzen
Finanzen DAX-Kurs unter Druck: Zollsorgen beschleunigen die Korrektur – was jetzt wichtig wird
20.01.2026

Der DAX-Kurs gerät nach der jüngsten Rekordjagd weiter unter die Räder: Zollsorgen aus den USA drücken auf die Stimmung, während...

DWN
Finanzen
Finanzen Goldpreis-Rekordhoch: Gelbes Edelmetall erstmals über 4.700 US-Dollar – Silberpreis ebenfalls mit Allzeithoch
20.01.2026

Ein neues Goldpreis-Rekordhoch: Das gelbe Edelmetall durchbricht eine historische Marke nach der anderen, der Silberpreis zieht mit....