Förderinstrument

Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe für eine wettbewerbsfähige Bioökonomie — 2. Runde

Daten des Inkrafttretens: 19.04.2018
Ende der Laufzeit: 30.06.2021
Einreichungsfrist(en): 23.07.2018
Förderinstitution: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Beschreibung

Die Bundesregierung hat in der „Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030“ das Ziel formuliert, eine nachhaltige, biobasierte Wirtschaft zu etablieren. Technische und systemische Innovationen auf der Basis exzellenter international kompetitiver Wissenschaft und Forschung sind ein wesentlicher Motor für den Wandlungsprozess und stärken die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands. Entscheidend für den Erfolg ist es dabei, fossile Rohstoffe nicht nur zu ersetzen, sondern biobasierte Produkte und Verfahren mit verbesserten Eigenschaften auf den Markt zu bringen. Erfolg versprechend kann es zum Beispiel sein, hochwertige biobasierte Ressourcen mit neuen Eigenschaften zu entwickeln, die optimal auf den jeweiligen Bedarf zugeschnitten sind. Der technologische und wissenschaftliche Fortschritt in den Biowissenschaften und hier vor allem in den Omics-Technologien und der Synthetischen Biologie ermöglicht es, komplexe biologische Netzwerke und Systeme zu verstehen. Auf dieser Grundlage können biologische Produktionssysteme entwickelt werden, die sich durch ein neuartiges Substratspektrum, eine erhöhte Produktvielfalt oder eine hohe Produktionseffizienz auszeichnen. Biologische Ressourcen können so als biochemische “Fabriken” − idealerweise in Koppel- und Kaskadennutzung − für die Erzeugung maßgeschneiderter Inhaltsstoffe genutzt werden. Die Verlagerung aufwändiger Synthese- bzw. Prozessstufen in biobasierte Produktionseinheiten ermöglicht die kostengünstige Herstellung optimierter Produkte mit hoher Wertschöpfung. Das Einsatzspektrum reicht dabei von Lebensmitteln und Medikamenten bis hin zu chemischen Komponenten für industrielle Produkte. Die große Resonanz auf die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Jahr 2016 veröffentlichte Fördermaßnahme “Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe für eine wettbewerbsfähige Bioökonomie” und die hohe Anzahl von exzellent bewerteten Verbundprojekten hat deutlich gezeigt, dass in diesem Forschungsbereich ein hohes Innovationspotenzial für den Standort Deutschland liegt. Mit dieser zweiten Ausschreibungsrunde soll dieses Potenzial weiter erschlossen werden. Dazu fördert das BMBF auf der Grundlage dieser Bekanntmachung F&E‑Vorhaben mit dem Ziel, Innovationen im Bereich maßgeschneiderter biobasierter Produkte anzustoßen – von der Idee über den Nachweis der Machbarkeit bis hin zur experimentellen Entwicklung. Besonderer Wert wird auf eine integrierte systemische Vorgehensweise gelegt, die in ihrer Zielsetzung und Planung die gesamte Wertschöpfungskette berücksichtigt: von der nachhaltigen Erzeugung biobasierter Ressourcen mit maßgeschneiderten Inhaltsstoffen bis hin zu hochwertigen Produkten.

Gegenstand der Förderung

Wissenschaftliche Förderthemen

Gegenstand der Förderung sind exzellenz- und innovationsgetriebene interdisziplinäre F&E‑Arbeiten, die das Innovationspotenzial der Syntheseleistung biologischer Systeme nutzen. Neben Mikroorganismen, Tieren und Pflanzen können hier insbesondere auch Insekten, Algen oder andere bisher weniger verwendete Produktionsorganismen eingesetzt werden. Durch die Nutzung moderner biologischer Verfahren und Technologien, wie z. B. Genome Editing, System- und Synthetische Biologie, sowie der hohen Selektivität biokatalytischer Prozesse sollen biobasierte Inhaltsstoffe und High-Tech-Produkte mit maßgeschneiderten Eigenschaften produziert werden. Die Förderung steht grundsätzlich allen Wirtschafts- und Industriebranchen offen, in denen biobasierte Ressourcen Verwendung finden können. Maßgeschneiderte biobasierte Rohstoffe mit hoher Qualität haben das Potenzial, Zukunfts- bzw. Wachstumsmärkte zu begründen. Durch neuartige Funktionalitäten bieten sie ein hohes Potenzial zur Erschließung neuer Geschäftsfelder und gegebenenfalls neuer Geschäftsmodelle. Daher adressiert die Förderung insbesondere auch Anwendungen und Industriebereiche, die biobasierte Ressourcen bisher nicht oder nur in geringem Maße einsetzen. Die Funktionen und Anwendungsmöglichkeiten der maßgeschneiderten biobasierten Inhaltsstoffe sollen sich an den Bedürfnissen der möglichen Abnehmer in der Industrie sowie der Endverbraucher ausrichten. Denkbar ist u. a. ein Einsatz als sogenannte “Drop in”-Äquivalente, die etablierte Petrochemikalien substituieren. Diese biobasierte/petrochemische Hybridchemie ermöglicht einen Brückenschlag zwischen fossilen und nachhaltigen biobasierten Rohstoffen. Durch die Anknüpfung an bestehende Wertschöpfungsketten und Infrastrukturen sowie die Nutzung des vorhandenen chemischen Prozesswissens könnten diese Hybridansätze Wettbewerbsvorteile gegenüber einer direkten, vollständigen Umstellung auf neue biobasierte Ressourcen bieten und somit als Einstiegsportal für die Umstellung auf biobasierte Rohstoffe dienen. Durch Veränderung oder Neueinführung spezieller Synthesewege mit Hilfe moderner molekularbiologischer Methoden kann das Produktspektrum auf Basis biobasierter Ressourcen weit gefächert werden. So können Stoffe, wie z. B. Arzneimittel oder Enzyme, in größeren Mengen oder auch neue Substanzen mit besonderen Eigenschaften produziert werden. Durch maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe können sich zudem Potenziale für Produktinnovationen mit deutlichem Kundennutzen ergeben, wie z. B. Lebensmittel mit verringertem allergenen Potenzial. Exemplarische Themenfelder sind:

Ersatz von Petrochemikalien durch maßgeschneiderte biobasierte “Drop in”-Äquivalente, mit gleichen oder neuen erweiterten Funktionalitäten in integrativen biobasierten/petrochemischen Verfahrenskonzepten;
Entwicklung und Produktion von hochwertigen biobasierten Inhaltsstoffen für den Einsatz in der Industrie, beispielsweise als Fein‑, Spezial- und Basischemikalien, als Wasch- und Reinigungsmittel, als Farben oder als biologisch abbaubare Schmierstoffe und Additive;
Entwicklung hochwertiger biobasierter Plattformmoleküle, die sich modular in Produktstammbäume integrieren lassen;
Erstellung von neuartigen Biopolymeren;
Synthese innovativer maßgeschneiderter biobasierter Inhaltsstoffe für den Einsatz als Arzneimittel oder Kosmetika;
Entwicklung maßgeschneiderter Enzyme mit optimalen Katalyseeigenschaften und optimaler Selektivität;
Anwendungen für maßgeschneiderte Inhaltsstoffe als Lebens- und Futtermittel oder als Lebens- und Futtermittelzusätze mit ernährungsphysiologisch höherwertigen Qualitäten.

Interdisziplinäre Forschungsverbünde

Mit der zweiten Ausschreibungsrunde der Förderrichtlinie “Maßgeschneiderte biogene Inhaltsstoffe für eine biobasierte Wirtschaft” sollen systemisch ausgerichtete inter- und transdisziplinäre Forschungsvorhaben von der Grundlagenforschung bis hin zur anwendungsorientierten experimentellen Entwicklung im vorwettbewerblichen Bereich gefördert werden. In der Zielsetzung der Vorhaben ist die Neuartigkeit der Innovation für die jeweilige biobasierte Ressource hinsichtlich Innovationshöhe und Passgenauigkeit der Inhaltsstoffe bzw. der Qualität für die jeweilige Anwendung klar zu formulieren. Die Forschungsprojekte können an verschiedenen Punkten des vorwettbewerblichen wissenschaftlich-technischen F&E‑Prozesses ansetzen und in den folgenden Fördermodulen eingereicht werden:

Fördermodul Grundlagen:
In diesem Fördermodul können Projektideen eingereicht werden, deren Fokus zu Projektbeginn noch nicht auf direkter wirtschaftlicher Verwertung liegt, sondern eher grundlagenorientierte Forschungsarbeiten umfasst. Bei solchen Vorhaben ist der Weg der Idee bzw. der Erfindung in eine zukünftige Innovation in der Zielsetzung deutlich aufzuzeigen. Um den Bezug zu einer künftigen Anwendung zu reflektieren, sind auch bei diesen grundlagenorientierten Projekten bereits potenzielle industrielle Partner entlang der Wertschöpfungskette(n) einzubeziehen.
Fördermodul Anwendung:
Im Fördermodul “Anwendung” werden Forschung und Innovation im Rahmen anwendungsorientierter inter- und transdisziplinärer Verbundprojekte im vorwettbewerblichen Bereich gefördert. Für die Vorhaben werden mit zunehmender Anwendungsnähe der Innovation angemessene finanzielle Beteiligungen der Wirtschaftspartner erwartet. Die Einbindung von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) wird hierbei besonders berücksichtigt. Die Einbindung von Großunternehmen erfordert in jedem Fall deren Bereitschaft zu einer substantiellen finanziellen Beteiligung. In der Gesamtstrategie des Projekts sind alle relevanten Wertschöpfungsketten darzustellen. Auch sind die für eine erfolgreiche Projektdurchführung relevanten wissenschaftlichen Disziplinen und Akteure verantwortlich einzubinden: von der Produktion über die Konversion und Prozessierung bis hin zur Anwendung.

Die vorgeschlagenen Projekte müssen so konzipiert sein, dass eine Erreichung der Projektziele innerhalb von drei Jahren möglich ist. Nach einer Förderperiode von drei Jahren erfolgt eine Begutachtung. Bei erfolgreichem Projektverlauf ist – insbesondere im Fördermodul Grundlagen – eine Verlängerung um weitere drei Jahre möglich. Die Vorhaben stehen dabei hinsichtlich Exzellenz, Innovationshöhe und Anwendungsnähe bzw. Wirtschaftsbeteiligung wieder im direkten Wettbewerb zueinander. Für eine transparente Kommunikation der Forschungsaktivitäten werden begleitend zur Fördermaßnahme Statusseminare durchgeführt, gegebenenfalls unter Beteiligung der interessierten Öffentlichkeit.

Zuwendungsempfänger

Antragsberechtigt sind Hochschulen und außerhochschulische Forschungs- und Wissenschaftseinrichtungen sowie in der Regel KMU der gewerblichen Wirtschaft in der Europäischen Union. Vorhaben von Großunternehmen können nur dann gefördert werden, wenn die Vorhaben ohne die öffentliche Förderung nicht oder nicht in gleichem Umfang durchgeführt würden oder wenn die öffentliche Förderung zu einer signifikanten Beschleunigung der Entwicklung führt.

Art und Umfang, Höhe der Zuwendung

Bemessungsgrundlage für Zuwendungen an Hochschulen, Forschungs- und Wissenschaftseinrichtungen und vergleichbare Institutionen, die nicht in den Bereich der wirtschaftlichen Tätigkeiten fallen, sind die zuwendungsfähigen projektbezogenen Ausgaben (bei Helmholtz-Zentren und der Fraunhofer-Gesellschaft die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten), die unter Berücksichtigung der beihilferechtlichen Vorgaben individuell bis zu 100 % gefördert werden können. Bei nichtwirtschaftlichen Forschungsvorhaben an Hochschulen und Universitätskliniken wird zusätzlich zu den zuwendungsfähigen Ausgaben eine Projektpauschale in Höhe von 20 % gewährt. Bemessungsgrundlage für Zuwendungen an Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft und für Vorhaben von Forschungseinrichtungen, die in den Bereich der wirtschaftlichen Tätigkeit fallen, sind die zuwendungsfähigen projektbezogenen Kosten. In der Regel können diese – je nach Anwendungsnähe des Vorhabens – unter Berücksichtigung der beihilferechtlichen Vorgaben bis zu 50 % anteilfinanziert werden. Nach BMBF-Grundsätzen wird eine angemessene Eigenbeteiligung – grundsätzlich mindestens 50 % der entstehenden zuwendungsfähigen Kosten – vorausgesetzt.

Verfahren

Das Antragsverfahren ist zweistufig angelegt.

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