SOLARSPOON develops pioneering Solar-to-Food technology by integrating photosynthetic and food-producing bacteria into self-contained devices that convert sunlight, air, and water directly into protein- and lipid-rich food materials. Cyanobacteria capture solar energy and provide electrons, which are boosted by organic dyes to power autotrophic microbes that produce nutritious biomolecules. The work focuses on improving electron transfer at the cell–electrode interface, creating microbial consortia capable of producing both proteins and lipids, and designing integrated devices that balance biological and electrochemical needs while enabling straightforward collection of food products. The ultimate aim is to demonstrate the first solar-powered system with 1% solar-to-food efficiency, opening new possibilities for sustainable food production in off-grid settings, future households, and even space missions.

ECOMO pioneers a revolutionary approach, harnessing renewable energy, greenhouse gases like CO2 and nitrates from wastewater, to create valuable building blocks for a range of materials. Through innovative electrobiocatalytic processes and cascade fermentation, ECOMO produces high-quality diamine monomers, essential for making various polymeric materials. It combines electrochemical and biocatalytical processes in an unique way. Additionally, this porjects promotes scalability and the potential to replace unsustainable synthesis methods driven by the global need of existing and growing markets. By utilizing readily available resources like CO2 and recycled nitrates, ECOMO offers a greener alternative to traditional petrochemical processes.

Die traditionelle Kreislaufwirtschaftsforschung konzentriert sich weitgehend auf neue Materialien zur Untermauerung der Kreislaufwirtschaft oder auf Methoden zur Förderung effizienter Materialflüsse. Wichtig, aber oft übersehen, ist der Aspekt der Verhaltensänderung. Dienstleistungsbasierte Modelle, bei denen Waren niemals Eigentum der Verbraucher sind, haben das Potenzial, die Gesellschaft zum Wohle aller zu verändern. In diesem Zusammenhang haben Distributed-Ledger-Technologien (DLTs) wie Blockchain als potenzieller Katalysator für den Übergang zur Nachhaltigkeit zunehmend Beachtung gefunden. DLTs können neue Geschäftsmodelle und eine neue Ära der Transparenz ermöglichen, Vertrauensökonomien schaffen und dadurch möglicherweise die vorherrschenden wirtschaftlichen und institutionellen Systeme verändern. Das Projekt wird sich auf die Rolle konzentrieren, die DLTs bei der Erleichterung dieser Transformation spielen können, insbesondere im Hinblick auf die Aspekte der Transparenz in den Wertschöpfungskreisen und neuer zirkulärer Geschäftsmodelle rund um Servitization und die Sharing Economy.

Es werden neue Forschungsinstrumente entwickelt, um Interventionen, insbesondere politische Maßnahmen und digitale Technologien, hinsichtlich ihrer mehrdimensionalen Leistungen aus einer Perspektive des gesamten Lebenszyklus zu analysieren und zu bewerten. Es wird ein Systemdynamikmodell (SD) entwickelt, um zu verstehen, wie Servitisierungs- und Zugangssysteme, von der Mikro- bis zur Makroebene der Intervention bis hin zum Verbraucherverhalten, auf den Einsatz dieser Technologien im Wandel hin zur Zirkularität reagieren, und um die Rolle dieser Technologien weiter zu untersuchen DLTs im Prozess. Es wird ein mehrskaliger Rahmen für die Nachhaltigkeitsbewertung des Lebenszyklus zur Bewertung der Auswirkungen von DLTs, Transparenz und Servitisierung entwickelt und mit dem SD-Modell gekoppelt, wodurch ein neues, konsequentes, mehrskaliges Instrument zur Bewertung der Nachhaltigkeit des Lebenszyklus entsteht, das die Politikentwicklung unterstützen und verwendet werden kann sowohl Anleitung als auch Bewertung von Interventionen, die durch DLTs ermöglicht werden.

Die notwendige Reduktion von CO2-Emissionen in der Automobilindustrie stellt Fahrzeughersteller sowie Zulieferer vor die Herausforderung der Entwicklung und Herstellung nachhaltiger Fahrzeuge und Komponenten. Hierfür bedarf es neben dem erhöhten Einsatz von Sekundärrohstoffen ebenso neue, nachhalige Werkstoffkonzepte für Fahrzeugkomponenten. Das Forschungsprojekt verfolgt dabei eine gesamtheitliche Komponenten- und Werkstoffentwicklung für Kunststoffe und Metalle im Exterieur- und Interieurbereich. Die Professur für Circular Economy begleitet die Entwicklung von nachhaltigen Fahrzeugkomponenten im Interieur, die durch Materialreduktion, einfache Demontierbarkeit, Fokus auf Monomaterialien sowie den Einsatz von nachhaltigen Rohstoffen gekennzeichnet sind. Im Rahmen von ökonomischen und ökologischen Bewertungen werden die einzelnen Komponenten bewertet und deren systemische Auswirkungen analysiert.