Im Projekt „Bio-CO₂-Polymere“ sollen neuartige Kunststoffe auf der Basis von Dihydroxyaceton (DHA) entwickelt werden, und zwar aus dem Grundmolekül CO₂. Grundlage ist eine biokatalytische Prozesskaskade. Bei DHA handelt es sich um ein einfaches Kohlehydrat, das beispielsweise vielfach in Selbstbräunerprodukten eingesetzt wird.

Neben ihrer technischen Entwicklung sollen die neuen Kunststoffe ebenfalls ökologisch und ökonomisch bewertet werden, um Potenziale und Optimierungsmöglichkeiten aufzuzeigen. Dies geschieht in Form einer techno-ökonomischen Bewertung durch das nova Institut sowie einer ökologischen Bewertung des erarbeiteten Technologiekonzepts durch das IfBB.

Das Projekt „Bio-CO₂-Polymere“ ist Teil des Verbundprojekts „Kompetenzzentrum zur Biologischen Transformation der Materialwissenschaft und Produktionstechnik“ (Bio4MatPro)“, das sich mit dem Strukturwandel im Rheinischen Revier befasst und in den nächsten fünf Jahren vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit Mitteln aus dem Strukturstärkungsgesetz „Forschung und Innovation“ gefördert wird.

Im Mittelpunkt des Verbundprojekts steht unter anderem eine nachhaltige und ressourcenschonende Produktion von Chemie- und Kunststoffprodukten auf der Basis natürlicher Ressourcen. Es bestehen enge Verknüpfungspunkte mit der in dieser Region verfügbaren Industrie zum einen als Rohstofflieferanten für CO₂ aus Abgasen verschiedener Industriezweige, und zum anderen für die weitere Entwicklung der Wertschöpfungskette der neu zu entwickelnden Polymere.

Vor allem das am Rand des Rheinischen Reviers ansässige Unternehmen Covestro gilt bereits heute als Pionier in der Entwicklung und Nutzung CO₂-basierter Polymere, insbesondere Polyurethane. Je nach Eigenschaftsprofil der neuen Polymere könnten neben ihrer Entwicklung auch Anwendungsfelder etwa als funktionelle Polymere wie Klebstoffe, Hilfsstoffe oder Beschichtungen für Werkstoffe, Papier, Kompositmaterialien oder auch Pharmazeutika oder Agrarchemikalien und Sämereien erschlossen werden; für all diese Bereiche gibt es im Rheinischen Revier bereits produzierende Unternehmen, mit denen eine Wertschöpfungskette aufgebaut werden kann.

Im Rahmen des Projekts „Bio-CO₂ Polymere“ kann CO₂ durch die Etablierung einer Enzymkaskade biokatalytisch zu dihydroxyacetonbasierten Polymeren umgesetzt werden, um zusammen mit der bestehenden Industrie im Rheinischen Revier zur Ressourcenwende und lokalen Kreislaufbioökonomie beizutragen.

Mehr zu Bio4MatPro unter: www.bio4matpro.rwth-aachen.de

• Projekttitel: Bio4MatPro - BoostLab1-6: Bio-CO₂-Polymere - Entwicklung einer multienzymatisch vermittelten CO2-Umsetzung zu DHA-basierten Polymeren
• Finanzierung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
• Trägerschaft: Trägerschaft: Projektträger Jülich (PTJ)
• Projektpartner: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V., RWTH Aachen, nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH
• Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths
• Laufzeit: 01.09.2022 – 31.08.2025

Nico Becker, M. Eng., nico.becker@hs-hannover.de