Unter Einsatz des Klimagases Kohlendioxid als Edukt und angetrieben von Sonnen- und Windenergie erhält man als Zwischenstufe Methanol, und daraus machen Bakterien Kosmetika, Dämm- oder Kunststoffe, je nachdem wie ihr Soffwechsel feingetunt wurde.
Das ist das Ziel eines geplanten Spin-offs der ETH Zürich mit dem Namen «Teno Bioworks». Das Unternehmen steht in einer grossen Tradition, denn zur Herstellung von «grünem Methanol» gibt es schon verschiedene Ansätze [1].
Schritt 1: grünes Methanol
Meist benötigt man dafür einen Metallkatalysator (z.B. Kobalt, Iridium, Rhodium, Wolfram), setzt Kohlendioxid zu Synthesegas um (Kohlenmonoxid und Wasserstoff) und schliesslich in Methanol. Oder das (noch klimaschädlichere) Methan wird zu Methanol. Diese Umwandlung schaffen übrigens auch geeignete Bakterien, und zwar unter Bio-Katalyse mit Methanmonooxygenase, die an einem einzelnen Kupfer-Ion lokalisiert ist.
An der ETH hat man schon Verfahren für ein gezieltes Katalysator-Design zur Synthese von Methanol aus Konlendioxid und Wasserstoffgas entwickelt, unter Berücksichtigung der dabei nötigen hohen Temperaturen und Drücke [1, 2, 3]. Wenn die Energie dafür nachhaltig erzeugt wird (Sonne, Wind), darf dieses Verfahren als Chance zur Gewinnung von Methanol als Rohstoff bei gleichzeitiger Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre gelten.
Schritt 2: Methanol zu Chemikalien
Soweit der Weg zur Zwischenstufe Methanol – «Teno Bioworks» lässt daraus mit einem neuen Verfahren die gesamte Chemiewelt entstehen, die wir für Medikamente, Kleidung, Lebensmittel, kurz: für rund 96 Prozent unserer Alltagsprodukte brauchen. Dazu setzt das Unternehmen ein bereits grossindustriell genutztes Bakterium ein.
«Wir haben den Stoffwechsel dieses Bakteriums grundlegend umprogrammiert», sagt Ronja Rappold, ETH Pioneer Fellow und operative Leiterin des zukünftigen Spin-offs.
Statt von Zucker ernährt sich das umprogrammierte Bakterium von («grünem») Methanol, und auch die Stoffwechselprodukte lassen sich steuern, je nachdem ob gerade ein Baustein für Kosmetika, ein Dämmstoff oder ein bestimmter Kunststoff benötigt wird. Damit bietet «Teno Bioworks» eine Plattformtechnologie.
Schritt 3: vom Labor in die Industrie
Ronja Rappold sieht es so [4]: «Die chemische Industrie steht unter enormem Preisdruck. Deshalb müssen unsere Lösungen wirtschaftlich konkurrenzfähig sein. Nachhaltigkeit darf kein Luxusgut bleiben, sondern muss der neue Standard werden. Unsere Technologie schlägt zwei Fliegen mit einer Klappe. Wir machen Chemikalienproduktion unabhängig von fossilen Rohstoffen und schützen gleichzeitig die Biodiversität sowie die Ressourcen Land und Wasser.»
Noch steht das künftige ETH-Spin-off allerdings am Anfang. Der Prozess funktioniert bisher im Labor. Erste Skalierungsschritte wurden erfolgreich umgesetzt. Der nächste Meilenstein ist die Erweiterung auf eine erste Test- und schliesslich der Sprung auf eine industrielle Anlage. Diese Entwicklung wird noch mehrere Jahre dauern.
Christian Ehrensberger
Literatur
1. Ehrensberger C: Methanol – endlich ein grüner Grundstoff. https://chemiextra.com/methanol-wird-endlich-zum-gruenen-grundstoff/, Zugriff am 14.7.2026
2. Chiang YT, Ritopecki M, Willi PO, Raue K, Morales-Vidal J, Zou T, Agrachev M, Eliasson H, Wang J, Erni R, Stark WJ, Jeschke G, Grass RN, López N, Mitchell S, Pérez-Ramírez J: Single atoms of indium on hafnia enable superior CO2-based methanol synthesis. Nature Nanotechnology 2. März 2026, DOI: externe Seite10.1038/s41565-026-02135-y
3. Meierhans D: Mit einzelnen Atomen zu einer Chemie ohne fossile Rohstoffe. https://ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2026/03/mit-einzelnen-atomen-zu-einer-chemie-ohne-fossile-rohstoffe.html, Zugriff am 11.3.2026
4. Raggenbass C: Bakterielle Fabriken als Schlüssel für klimafreundliche Chemie. https://ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2026/06/bakterielle-fabriken-als-schluessel-fuer-klimafreundliche-chemie.html, Zugriff am 14.7.2026
