Komplexe wertvolle Chemikalien aus CO₂ gewinnen
CO₂-effiziente biologische Herstellung wertvoller Chemikalien aus Methanol
Die Forschungsgruppe „Analyse und Redesign Biologischer Netzwerke" (ARB) unter der Leitung von CDS-Mitglied Dr.-Ing. Steffen Klamt am Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme Magdeburg ist Partner des EU-Verbundprojekts CarboNcare.
Ziel von CarboNcare ist die Entwicklung neuer mikrobieller Fermentationsverfahren, mit denen erneuerbares Methanol in wertvolle Chemikalien für Medizin-, Kosmetik- und Lebensmittelprodukte umgewandelt wird. Im Rahmen des Programms EU Horizon Europe arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, eine nachhaltige und kreislauforientierte Zukunft für die Herstellung alltäglicher Chemikalien zu gestalten.
Methanol – eine C1-Verbindung, die chemisch aus Strom und CO₂ hergestellt werden kann – dient dabei als zentrales Bindeglied zwischen CO₂-Abscheidung und biologischer Umwandlung. Im Projekt kombinieren die Forschenden bahnbrechende Ansätze der Biotechnologie: eine effiziente Methanolassimilation für die schnelle Umwandlung von Kohlenstoff sowie eine wachstumsgekoppelte Bioproduktion für hohe Ausbeute und Stabilität.
Die Magdeburger ARB-Gruppe bringt ihre Expertise in der Bioinformatik und Stoffwechselmodellierung ein, um maßgeschneiderte mikrobielle „Zellfabriken" zu entwerfen. Auf dieser Grundlage wird die ertragreiche Herstellung wichtiger Plattformchemikalien wie Laktat, Succinat und 2,3-Butandiol aus Methanol angeströmt sowie Strategien für die kontinuierliche Fermentation entwickelt. Das übergeordnete Ziel ist die Schaffung einer zukunftssicheren, CO₂-basierten Wirtschaft, welche die Stärken der Chemie mit denen der Biologie vereint.