Förderaufruf „Innovative Bioproduktion für eine klimaneutrale Industrie“

Dieser Förderaufruf nimmt Bezug auf die Rahmenbekanntmachung „Zukunftstechnologien für die industrielle Bioökonomie“ vom 20. November 2024 und adressiert dabei die Themenbereiche „Nachhaltige Bioprozesse für die Industrie“ und „Neuartige bioökonomische Produkte“.

Gefördert werden vorwettbewerbliche Forschungs- und Entwicklungs-(FuE-)Vorhaben, die innovative biotechnologische Verfahren auf ihrem Weg in die industrielle Anwendung entscheidend voranbringen. Biobasierte Produkte und Prozesse sollen den Weg zur klimaneutralen und kreislauffähigen Industrie ebnen. Der Förderaufruf ist offen für alle Branchen. Eine Schlüsselrolle kommt der chemischen Industrie zu.

Die FuE-Vorhaben sollen in Zusammenarbeit von Wirtschaft und Wissenschaft durchgeführt werden – idealerweise unter industrieller Federführung. Die Beteiligung von umsetzungsstarken Industriepartnern, welche die entwickelten Prozesse später in die Anwendung bringen können, wird erwartet.

Angestrebt werden industriell relevante Produkte mit hohem Impact für eine ressourceneffiziente und klimaneutrale Industrie. Beispiele sind u.a. Plattform- oder Feinchemikalien aus erneuerbaren Kohlenstoffquellen, die als nachhaltige „Drop-in-Lösungen“ bisher fossilbasierte Chemikalien ersetzen. Neben den zu erwartenden positiven ökologischen Nachhaltigkeitseffekten ist die realistische Perspektive der technisch-wirtschaftlichen Skalierbarkeit der jeweiligen Prozesse entscheidend für eine Förderung.

Für die biotechnologischen Verfahren können beliebige (Bio-)Katalysatoren oder Produktionsorganismen genutzt werden. Es können sowohl zellfreie oder enzymbasierte Ansätze als auch Konzepte, die Bakterien, Pilze, Algen oder Pflanzen nutzen, gefördert werden.

Entscheidend ist, dass die Vorhaben den angestrebten Gesamtprozess in das Zentrum der FuE-Arbeiten stellen. Dieser muss von Rohstoffbasis zum Produkt klar erkennbar sein. Die FuE-Vorhaben sind so aufzustellen, dass die Optimierung von Biokatalysatoren oder Produktionsorganismen bestmöglich Hand in Hand geht mit der Prozessentwicklung und der Integration in die anvisierte Produktionsumgebung.

Mögliche Themen für FuE-Vorhaben können sein (exemplarische Aufzählung):

• Nutzung erneuerbarer Kohlenstoffquellen (z. B. biogene Rest- und Abfallstoffe, Sekundärrohstoffe, CO₂) zur Herstellung von Plattformchemikalien der chemischen Industrie (Alkohole, Ketone, Säuren usw.)
• Ressourceneffiziente Herstellung von Feinchemikalien (z. B. Building Blocks für Pharmazeutika, Agrochemikalien oder Zusatzstoffe für die Kunststoffindustrie)
• Entwicklung nachhaltiger Schmierstoffe, Kleber oder Beschichtungen
• Entwicklung biobasierter Inhaltsstoffe (z. B. für die Anwendung als Nahrungsmittelzusatzstoff oder als Wirkstoff in Wasch- und Reinigungsmitteln)
• Nachhaltige, industrielle Produktion von Fasern für kreislauffähige Textilien

Die Rohstoffbasis der biotechnologischen Prozesse muss nachhaltig und skalierbar sein. Die Nutzung von Abfallströmen und von CO₂ als Rohstoffquellen ist von besonderem Interesse. Zielkonflikte, die sich u. a. aus der gewählten Rohstoffbasis des Bioprozesses ergeben können, sind zu reflektieren und im Antrag einzuordnen. Projektvorschläge, die erkennbar dem Food-First-Prinzip entgegenstehen, sind von der Förderung ausgeschlossen.

Die Prozesse müssen eine realistische Perspektive für die Anwendung im großen Maßstab aufweisen und industrielle Bedarfe adressieren. Vor Projektbeginn muss ein Proof of Concept vorliegen. Die beteiligten Industriepartner müssen darlegen, wie der Transfer des Prozesses in die Praxis seitens des Unternehmens geplant ist. Die Projekte sollten nach Vorhabenende die Skalierung in den industriellen Maßstab anstreben.

Der geplante TRL-Fortschritt – vom Projektstart bis zum -ziel – muss klar angegeben werden. Projekten, die sich bei Projektstart bereits bei TRL 5 oder höher befinden, wird empfohlen, die Fördermöglichkeiten des Programms „Industrielle Bioökonomie“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) zu prüfen.

In der Projektskizze soll das ökologische und ökonomische Potenzial des Ansatzes qualitativ und, nach Möglichkeit, quantitativ dargestellt werden. Zum Vorhabenende sollen die zu erwartenden ökologischen und ökonomischen Wirkungen einer industriellen Umsetzung des Verfahrens quantitativ ermittelt sein und abgebildet werden. Dazu sind in jedem Verbundvorhaben begleitende ökologische Lebenszyklusanalysen (life-cycle-analysis, LCA) und techno-ökonomische Analysen (techno-economic-analysis, TEA) zu integrieren. Die ökologischen Analysen müssen mindestens Treibhausgasemissionen, den Rohstoffaufwand sowie den Energie- und Flächenbedarf umfassen und diesbezügliche Potentialabschätzungen für die Jahre 2035 und 2045 beinhalten. Die Potenzialabschätzungen sind so durchzuführen, dass die Ergebnisse auch einen Vergleich zu relevanten, alternativen Verfahren erlauben. Beispielsweise sollte die vergleichende Bewertung einer biobasierten und/oder biotechnologischen „Drop-in-Lösung“ sowohl mit der konventionellen Route (i. d. R. fossilbasiert) als auch mit einer vielversprechenden chemischen Alternative (z. B. CO₂-Nutzung über Power-to-X-Ansätze) möglich sein.

Die Projektziele sollen innerhalb des Förderzeitraums von drei Jahren erreicht werden. Bei außerordentlich erfolgreichen Projekten ist eine Anschlussförderung unter industrieller Federführung möglich.

Antragsverfahren

Das Antragsverfahren ist zweistufig angelegt.

I) Vorlage und Auswahl von Projektskizzen

Vorlagefrist zur Einreichung von Projektskizzen über das Antragssystem „easy-Online“ ist Montag, der 03.03.2025.

Als Grundlage für das Begutachtungsverfahren ist ergänzend zu den formalen Angaben, die über die Eingabemaske von „easy-Online“ abgefragt werden, eine Vorhabenbeschreibung als Anlage elektronisch hinzuzufügen (PDF-Datei). Die Vorhabenbeschreibung muss aussagekräftig und ohne gesonderte Literaturrecherche zu begutachten sein. Mit Blick auf eine Bewertung durch externe, internationale Gutachter wird die Einreichung der Vorhabenbeschreibung in englischer Sprache empfohlen.

Die Vorhabenbeschreibung ist wie folgt zu gliedern:

• Titelblatt
• Inhaltsverzeichnis
• Ziele des Vorhabens und Beitrag zu den Förderzielen
• Innovationsgehalt und Mehrwert der geplanten Arbeiten
• Hintergrund und Stand der Technik mit Einstufung des TRL
• Potenzial industrieller Anwendbarkeit, wirtschaftliche Erfolgsaussichten sowie weitere Verwertungsmöglichkeiten
• Struktur des Verbunds und Kompetenzen der Projektpartner
• Lösungsweg inklusive grober Arbeits-, Ressourcen-, Zeit- und Meilensteinplanung
• Anhang:
• Literaturverzeichnis
• gegebenenfalls Unterstützungsschreiben („LOI“)

Der Link zur Skizzeneinreichung mittels „easy-Online“ sowie Layout-Vorlagen (Font Arial, Schriftgröße 10 pt, Zeilenabstand 1,5 Zeilen) zur Erstellung der Vorhabenbeschreibung können dem Bereich „Downloads“ entnommen werden. Der Umfang der Vorhabenbeschreibung (exkl. Anhang) soll 15 DIN-A4-Seiten nicht überschreiten.

Die eingegangenen Projektskizzen werden nach den folgenden Kriterien bewertet:

• Beitrag zu den Förderzielen
• Impact des anvisierten Prozesses auf eine nachhaltige und klimaneutrale Industrie (erwartete ökologische Nachhaltigkeitseffekte; Mehrwert des biotechnologischen Ansatzes gegenüber konventionellen Technologien oder alternativen nachhaltigen Ansätzen)
• Industrielle Umsetzbarkeit des Ansatzes, wirtschaftliche Erfolgsaussichten
• Innovationshöhe
• Wissenschaftlich-technische Qualität
• Einbindung von Industriepartnern, Verbundstruktur, Expertise der Projektpartner
• Nachvollziehbarkeit und Angemessenheit der Arbeits-, Ressourcen- und Finanzplanung

II) Vorlage förmlicher Förderanträge und Entscheidungsverfahren

Die Vorlagefrist zur Einreichung eines förmlichen Förderantrags wird den Koordinatoren der ausgewählten Projektskizzen schriftlich mitgeteilt.

Neben dem förmlichen Förderantrag ist die Vorhabenbeschreibung der Projektskizze um die in der Rahmenbekanntmachung aufgeführten Informationen zu ergänzen. Die Anträge sind in deutscher Sprache einzureichen.