EU-Forschungsprojekt UNICO₂RN nutzt biogenes CO2 zur Herstellung von Proteinen und Biokunststoffen
Nutzung biogener CO2-Emissionen für kreislauffähige Strukturen
Das EU-geförderte Forschungsprojekt UNICO₂RN startete offiziell im Juni 2025. Die Zielsetzung des Projektes besteht darin, die Nutzung von biogenem Kohlendioxid (CO₂) als Rohstoff zur Herstellung von Proteinen und Biokunststoffen zu demonstrieren. Daran arbeiten Forschungseinrichtungen und Industriepartner aus mehreren europäischen Ländern gemeinsam. Das Projekt nutzt dabei CO₂ aus biogenen Quellen wie der Biomasseverarbeitung, Fermentation und der organischen Abfallbehandlung, in deren Prozessen CO₂ als unvermeidbares Nebenprodukt entsteht.
Anders als fossiles CO₂, ist biogenes Kohlendioxid Teil des natürlichen, kurzfristigen Kohlenstoffkreislaufs und trägt nicht zur Steigerung der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre bei. UNICO₂RN will diese Ströme wertbringend nutzen. Das Projekt baut entsprechend auf bestehende bio-basierte Infrastrukturen auf und integriert die CO₂-Nutzung in etablierte industrielle Abläufe und Wertschöpfungsketten.
UNICO2RN nutzt das abgeschiedene CO₂ zur Herstellung mikrobieller Proteine für die Lebens- und Futtermittelproduktion und für Biopolymere (Polyhydroxyalkanoate (PHA)) für biologisch abbaubare Kunststoffe und langlebige Materialien. Auf diese Weise zeigt UNICO₂RN, wie innovative Technologien unvermeidbare biogene Emissionen in marktrelevante Produkte umwandeln können.
Integration von CO₂-Abscheidung und industrieller Biokonversion
Der UNICO₂RN Prozess kombiniert zwei komplementäre technologische Ansätze. Während metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs) zur effizienten Abscheidung von biogenem CO₂ in hoher Reinheit direkt an den Quellen dienen, wird das abgeschiedene CO₂ anschließend in einem aeroben Gasfermentationsprozess mit wasserstoffoxidierenden Bakterien umgesetzt. Diese Mikroorganismen wandeln CO₂ und Wasserstoff in mikrobielle Biomasse und Biopolymere um.
Die Prozesskette ist modular und flexibel aufgebaut und ermöglicht hierdurch die Verarbeitung von CO₂-Strömen mit unterschiedlichen Konzentrationen und Reinheitsgraden. UNICO₂RN demonstriert die Prozessschritte an zwei verschieden Industrieanlagen unter nahezu marktreifen Bedingungen (Technologiereifegrad 7). Der gesamte Ablauf umfasst CO₂-Abscheidung, Biokonversion und die nachgeschaltete Verarbeitung. Damit will das Forschungsvorhaben die effiziente Herstellung mikrobieller Proteine für Lebensmittel- und Futtermittelanwendungen sowie von PHA-basierten Materialien demonstrieren, die fossil-basierte Kunststoffe erfolgreich ersetzen können.
Europäische Zusammenarbeit mit Fokus auf Sicherheit und Nachhaltigkeit
Neben der technologischen Entwicklung führt UNICO₂RN umfassende Bewertungen zu Sicherheit, Umwelt und Nachhaltigkeit durch. Ökologische Lebenszyklusanalysen (LCA) sowie techno-ökonomische und sozialwissenschaftliche Untersuchungen unterstützen ein sicheres Prozessdesign, den verantwortungsvollen Skalierungsprozess und die Vereinbarkeit mit neuen EU-Richtlinien sowie dem Zertifizierungsrahmen für CO₂-basierte Produkte.
Im Projekt arbeiten zehn Partner aus ganz Europa zusammen, die ihr Fachwissen aus Forschung und Industrie effektiv kombinieren. Koordiniert wird das UNICO₂RN-Projekt vom Forschungsinstitut VITO (BE), zum Konsortium gehören zudem AERBIO (NL), CO2BioClean (DE), IDENER (ES), Lesaffre (FR), NIZO Food Research (NL), nova-Institut (DE), NUADA (UK), SABIO Biomaterials (IT) und Veolia (BE).