Klimaneutrale Produkte durch Biotechnologie – CO2 und C1-Verbindungen als nachhaltige Rohstoffe für die industrielle Bioökonomie

Wer wird gefördert?

Antragsberechtigt sind Einrichtungen für Forschung und Wissensverbreitung, wie Hochschulen und außeruniversitäre Forschungs- und Wissenschaftsinstitute, Bundes- und Landeseinrichtungen mit Forschungsaufgaben und deutsche Körperschaften des öffentlichen Rechts sowie Unternehmender gewerblichen Wirtschaft, darunter insbesondere auch kleine und mittlere Unternehmen (KMU).

Kleine und mittlere Unternehmen oder „KMU“ im Sinne dieser Förderrichtlinie sind Unternehmen, die die Voraussetzungen der KMU-Definition der EU erfüllen. Der Antragsteller erklärt gegenüber der Bewilligungsbehörde seine Einstufung gemäß KMU-Empfehlung der Kommission im Rahmen des schriftlichen Antrags.

Forschungseinrichtungen, die von Bund und/oder Ländern grundfinanziert werden, kann neben ihrer institutionellen Förderung nur unter bestimmten Voraussetzungen eine Projektförderung für ihre zusätzlichen projektbedingten Ausgaben beziehungsweise Kosten bewilligt werden.

Gefördert werden sowohl Verbundvorhaben als auch Einzelvorhaben. Um von Beginn an den Transfer der Vorhabenergebnisse in die Anwendung ins Zentrum des Projektes zu stellen, ist die Einbindung von Industriepartnern, vorzugsweise als Projektpartner, notwendig.

Was wird gefördert?

Gefördert werden Vorhaben zur Entwicklung innovativer biotechnischer Verfahren zur Umsetzung von CO₂ oder daraus abgeleiteter C1-Körper (beispielsweise Kohlenmonoxid, Ameisensäure, Methanol, Methan) in hochwertige Kohlenstoffverbindungen (langkettig, funktionalisiert), die als Chemikalien oder Produkte industriell genutzt werden können.

Thematische Schwerpunkte der Förderung sind z. B.:

• Verfahren zur CO₂-Fixierung und -Umsetzung durch Enzyme, Stoffwechselwege und Mikroorganismen

• anaerobe und aerobe Gasfermentation
• Stammoptimierung und -design durch metabolic engineering und Ansätze der synthetischen Biologie
• Design nicht-natürlicher Stoffwechselwege in-vitro
• Bioprozessentwicklung und Bioverfahrenstechnik inkl. 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
  • Biokatalysatorentwicklung
  • Bioreaktorentwicklung und Prozesssteuerung
  • Elektrodenentwicklung

• C1-Fermentationen
  • fermentative Umsetzung von aus CO₂ abgeleiteten 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 inkl. Ansätzen zur gekoppelten Fermentation, Co-Kultivierung von Mikroorganismen, upstream / downstream Prozessentwicklung, Scale-up

Der Fokus des Projektes sollte im Bereich Biotechnologie oder der Prozessintegration eines biotechnologischen Verfahrensschrittes liegen. Ein Vorhaben kann sich auf einzelne Teilaspekte der Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens fokussieren, jedoch muss der vorgesehene Gesamtprozess von der CO₂-Quelle bis zum angestrebten finalen Produkt klar erkennbar sein.

Hierbei muss der Beitrag des Bioprozesses zur Verminderung von CO₂-Emissionen sowie der Mehrwert der angestrebten biotechnologischen Lösung gegenüber konventionellen Technologien und geeigneten Technologiealternativen, die ebenfalls auf Nachhaltigkeit und Klimaneutralität abzielen (beispielsweise im Vergleich zu chemisch katalysierten Prozessen) deutlich sein.

Hochinnovative Forschungsansätze zu biotechnologischen CO₂-Fixierungs- und Umwandlungsverfahren mit vergleichsweise geringerer Technologiereife sind möglich. Diese Ansätze müssen jedoch eine erkennbar realistische Perspektive auf die Anwendung im industriellen Maßstab besitzen. Für die zu entwickelnde Technologie muss ein Machbarkeitsnachweis im Labormaßstab bei Projektbeginn erbracht sein.

Nicht im Fokus der Förderung stehen Ansätze, die ausschließlich die Herstellung von Biomasse oder die biologische Photosynthese mit Pflanzen adressieren.

Die Beteiligung eines oder mehrerer umsetzungsstarker Industriepartner am Vorhaben wird erwartet. Vorhaben unter industrieller Federführung sollen bevorzugt gefördert werden. Die Projekte sollten nach Vorhabenende die Skalierung des entwickelten Bioprozesses in den industriellen Maßstab anstreben (beispielsweise in Form einer Demonstrationsanlage).

Hinweis: Projekte, die bei höheren Technologiereifegraden starten (insbesondere ab TRL 6), sollen prüfen, ob eine Förderung über das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) möglich ist. Das BMWK unterstützt mit seinem Förderprogramm Industrielle Bioökonomie die breite Umsetzung bioökonomischer Verfahren in die industrielle Praxis.

Wie wird gefördert?

Das Förderverfahren ist zweistufig angelegt. Für die Beantragung der Förderung ist zunächst eine Projektskizze vorzulegen, die über das elektronische Antragssystem easy-Online einzureichen ist (siehe auch „Weiterführende Links“). Einreichungsfrist zur Vorlage der Projektskizzen ist der 11. Januar 2023. Nähere Informationen zur Erstellung der Skizze (FAQs) und Layout-Vorlagen sind im Bereich „Downloads“ verfügbar.

Die eingereichten Projektskizzen werden unter Beteiligung externer Gutachterinnen/Gutachter bewertet. Auf der Grundlage der Bewertungen und der Empfehlungen der externen Gutachterinnen/Gutachter werden die für die Förderung geeigneten Projektvorschläge vom BMBF ausgewählt.

Interessentinnen und Interessenten, deren Projektskizzen die erforderlich hohe Priorität erhalten haben, werden in der zweiten Verfahrensstufe zur Einreichung eines förmlichen Förderantrags aufgefordert. Nach abschließender Prüfung der förmlichen Förderanträge erfolgt eine Förderentscheidung durch den Fördergeber.

Die Zuwendungen werden im Wege der Projektförderung als nicht rückzahlbare Zuschüsse gewährt. Die Höhe der Zuwendung richtet sich im Rahmen der verfügbaren Haushaltsmittel nach den Erfordernissen des beantragten Vorhabens.

Bemessungsgrundlage für Zuwendungen an Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft sind die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten. In der Regel können diese – je nach Anwendungsnähe des Vorhabens – unter Berücksichtigung der beihilferechtlichen Vorgaben bis zu 50 Prozent anteilfinanziert werden. Nach BMBF-Grundsätzen wird eine angemessene Eigenbeteiligung an den entstehenden zuwendungsfähigen Kosten vorausgesetzt.

Bemessungsgrundlage für Hochschulen, Forschungs- und Wissenschaftseinrichtungen und vergleichbare Institutionen sind in der Regel die zuwendungsfähigen projektbezogenen Ausgaben (bei Helmholtz-Zentren und der Fraunhofer-Gesellschaft die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten), die individuell bis zu 100 Prozent gefördert werden können. Bei Forschungsvorhaben an Hochschulen wird eine Projektpauschale in Höhe von 20 Prozent gewährt.

Die Vorhaben sollen eine Laufzeit von drei Jahren möglichst nicht überschreiten.

Weitere Informationen sind der Förderbekanntmachung zu entnehmen.