Die Schwerpunktprogramme (SPP) der DFG sind so etwas wie ein Seismogramm für die derzeit wohl spannendsten Zukunftsfelder in der akademischen Grundlagenforschung. Im Rahmen eines SPP werden stark interdisziplinär geprägte Forschungsverbünde gebildet, die aktuelle Fragestellungen bearbeiten und innovative Methoden anwenden. Die Beschäftigung mit originellen Themen wird durch ortsübergreifende Zusammenarbeit in einem Netzwerk erreicht. Bis zu 30 Einzelprojekte können Teil eines SPP sein.

Nun hat die DFG 14 neue Schwerpunktprogramme mit Start im Jahr 2020 ausgewählt. Eines davon ist für die Bioökonomie relevant: das Konsortium „eBiotech“, kurz für „Bioelektrochemische und ingenieurwissenschaftliche Grundlagen zur Etablierung von Elektro-Biotechnologie für die Biosynthese“. Koordiniert wird das Projekt von An-Ping Zeng, Leiter des Institutes Bioprozess- und Biosystemtechnik der Technischen Universität Hamburg.

Bakterienstoffwechsel mit Strom ankurbeln

Was steckt hinter dem Begriff Elektro-Biotechnologie? Im Mittelpunkt stehen Bakterien, die organische Moleküle aus Abwässern abbauen und dabei elektrischen Strom gewinnen. Mikroben mit diesen Fähigkeiten wurden erst vor einigen Jahren entdeckt. Forschende haben mit ihrer Hilfe sogenannte Bio-Brennstoffzellen entwickelt. Es gibt auch den umgekehrten Fall: Beliefert man elektroaktive Bakterien gezielt mit Strom, wird ihr Stoffwechsel angekurbelt und sie beginnen, hochwertige organische Verbindungen herzustellen.

„Die Auswahl der DFG zeigt, dass die Elektrobiosynthese ein aufstrebendes und zukunftsweisendes Gebiet an der Schnittstelle von Elektrochemie, Energie und Biotechnologie ist“, freut sich Zeng. Zudem sei die Zusammenarbeit innerhalb des Konsortiums gewinnbringend für die Verbindung von ingenieur- und naturwissenschaftlichen Verfahrensentwicklungen.

Klimafreundliche Bioproduktionsprozesse

Zunächst steht in dem Forschungsverbund die Grundlagenforschung im Vordergrund. Ziel ist es, anstelle von Kohlenhydraten künftig Strom aus erneuerbaren Energien zu nutzen, um die Mikroorganismen in Bioproduktionsprozessen zu ernähren. Durch den Einsatz energiearmer Stoffe sollen Mehrwertprodukte klimafreundlich erzeugt werden, weil der Abbau fossiler Rohstoffe ebenso wie die CO₂-Emissionen verringert werden können.

Die genaue Zusammensetzung der an eBiotech beteiligten Partner steht noch nicht fest, da der Verbund erst in den kommenden Monaten von der DFG offen ausgeschrieben wird.

Die DFG hatte diesmal aus 50 Initiativen 14 Verbünde für die Schwerpunktprogramme ausgewählt. Sie erhalten ab 2020 für zunächst drei Jahre eine Förderung in Gesamthöhe von 85 Mio. Euro. Im Durchschnitt stehen jedem SPP demnach rund 6 Mio. Euro zur Verfügung. Neben der Forschung ist ein wichtiges Element die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses.

bl/pg