• Michael Handschuh

CO2Bio Tech

Klimaneutrale Produkte durch Biotechnologie


Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert Forschungsvorhaben zum Thema "Klimaneutrale Produkte durch Biotechnologie - CO2 und C1-Verbindungen als nachhaltige Rohstoffe für die industrielle Bioökonomie (CO2Bio Tech).


Moderne Technologien können die Basis für eine wettbewerbsfähige und klimaneutrale Industrie sein. Mit dieser Förderung sollen biotechnologische Verfahrensansätze, die gute wirtschaftliche Erfolgsaussichten besitzen einen entscheidenden Impuls in Richtung Anwendung bekommen.

CO2 als Rohstoff für industrielle Produktionsprozesse


Mit der Erschließung von CO2 als Kohlenstoffquelle zur Herstellung von Chemikalien und Zusatzstoffen sollen prozessbedingte CO2-Emissionen in der Industrie gemindert werden. CO2 soll als Rohstoff die Rohstoffproduktivität steigern, und damit die Rohstoffbasis der Industrie insgesamt verbreitern.


Gefördert werden FuEul-Vorhaben zur Entwicklung innovativer biotechnischer Verfahren zur Umsetzung von CO2 oder daraus abgeleiteten C1 Körper. Als Beispiel nennt die Richtlinie Stoffe wie Kohlenmonoxid, Ameisensäure, Methanol und Methan. Diese sollen in hochwertigen Kohlenstoffverbindungen (langkettig, funktionalisiert) als Chemikalien oder Produkte industriell genutzt werden können.


Die Förderrichtlinie führt exemplarisch folgende Forschungsansätze auf.


- Verfahren zur CO2 Fixierung und Umsetzung durch Enzyme, Stoffwechselwege und Mikroorganismen so zum Beispiel

  • anaerobe und aerobe Gasfermentation,

  • Stammoptimierung und - design durch metabolic engineering und Ansätze des synthetischen Biologie,

  • Design nicht-natürlicher Stoffwechselwege in-vitro,

  • Bioprozessentwicklung und Bioverfahrenstechnik inklusive Ansätzen zur gekoppelten Fermentation, Co-Kultivierung von Mikroorganismen, upstream/downstream Prozessentwicklung, Scale-up,

- Biohybride Verfahren und Elektrobiosynthese zur CO2-Reduktion und -Umsetzung

  • Nutzung von Strom zur biokatalytischen CO2-Reduktion und -Umsetzung,

  • Biokatalyse mit (modifizierten) Mikroorganismen,

  • Enzym-katalysierte Umsetzung in zellfreien Systemen,

  • Biokataysatorentwicklung,

  • Bioreaktorenentwicklung und Steuerung,

  • Elektrodenentwicklung,

- C1 - Fermentation

  • fermentative Umsetzung von aus CO2 begeleiteten C1-Körpern,

  • Kombination von physikalisch-chemischen Verfahren zur CO2-Konversion mit biotechnischen Verfahren zur Synthese längerkettiger funktionaler Kohlenstoffverbindungen,

  • mikrobielle Stammentwicklung und -optimierung

  • Bioprozessentwicklung und Bioverfahrenstechnik inklusive Ansätzen zur gekoppelten Fermentation, Co-Kultivierung von Mikroorganismen, upstream/downstream Prozessentwicklung, Scale-up

Die Aufzählungen sind - exemplarisch - andere Themen sind möglich. Die Arbeiten können die komplette Wertschöpfungskette vom CO2 bis zum Produkt abbilden. Eine Kombination biotechnologischer mit nicht-biotechnischen Prozessschritten empfiehlt die Richtlinie als besonders effiziente und nachhaltige Gesamtprozesse. Entsprechend dem Entwicklungsstand müssen die Chancen und Risiken in einer industriellen Anwendung des angestrebten Prozesses aufgezeigt werden.


Der Technologie -Reifegrad (Technology Readiness Level, TRL) zu Vorhabenbeginn und der angestrebten TRL nach Vorhabenende sind in der Projektskizze darzustellen. Für Vorhaben die mit TRL 5 oder höher starten, wird eine Durchführung des Projekts unter industrieller Führung erwartet. Eine begleitende Lebenszyklusanalyse (life cycle assesment, LCA ist in diesen Fällen in das Projekt zu integrieren. Die LCA soll zum Vorhabensende mittels geeigneter Indikatoren (zB. CO2-Fussabdruck und des kummulierten Rohstoffaufwands) eine belastbare Einschätzung der zu erwartenden ökologischen Nachhaltigkeitserffekte des neuen Verfahrens ermöglichen.


Es können sowohl Verbundvorhaben als auch Einzelvorhaben durch die Richtlinie gefördert werden. Projekte, die ausschließlich die Herstellung von Biomasse oder die biologische Photosynthese zum Inhalt haben, sind nicht Gegenstand der Förderrichtlinie.


Antragsberechtigt sind Hochschulen und außeruniversitäre Forschungs- und Wissenschaftsinstitute, Bundes- und Landeseinrichtungen mit Forschungsaufgaben und deutsche Körperschaften des öffentlichen Rechts sowie Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft, darunter insbesondere auch kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Eine Betriebsstätte in Deutschland ist notwendig. KMU im Sinne der Richtlinie sind, Unternehmen, die die Voraussetzung der KMU- Definition der EU erfüllen.


Art, Umfang und Höhe der Zuwendung. Die Zuwendungen werden im Rahmen einer Projektförderung als nicht rückzahlbarer Zuschuss gewährt. Der Förderzeitraum beträgt bis zu drei Jahren.


Bemessungsgrundlage für Zuwendungen an Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft und Forschungseinrichtungen, die in den Bereich der wirtschaftlichen Tätigkeit fallen sind die projektbezogenen Ausgaben , die unter Berücksichtigung der beihilferechtlichen Vorgaben anteilig finanziert werden können. Eine angemessene Eigenbeteiligung wird vorausgesetzt.


Antragsverfahren. In einer ersten Verfahrensstufe sind dem Projektträger Jülich (PtJ), Forschungszentrum Jülich GmbH zunächst Projektskizzen über das elektronische Antragssystem einzureichen. Vorlagefrist zur Einreichung der Projektskizzen ist der 11. Januar 2023. Die Vorlagefrist gilt nicht als Ausschlussfrist, Projektskizzen die nach dem oben angegebenen Zeitpunkt eingehen werden aber - eventuell nicht berücksichtigt. Entsprechend der in der Richtlinie aufgeführten Kriterien werden die Projektskizzen bewertet. In einer zweiten Verfahrensstufe werden dann die Verfasser der positiv bewerteten Projektskizzen aufgefordert einen förmlichen Förderantrag zu stellen. (Quelle: Richtlinie zur Förderung von Forschungsvorhaben zum Thema "Klimaneutrle Produkte durch Biotechnologie - CO2 und C1 - Verbindungen als nachhaltige Rohstoffe für die industrielle Bioökonomie (CO2Bio Tech) im Rahmen der Nationalen Bioökonomiestrategie, BAnz AT 19.08.2022 B5).

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