Im 3D-BioCat-Projekt wird eine neuartige Technologieplattform zur Kultivierung lichtbetriebener Biofilme, die auf nachhaltige Weise Bausteine für Polymere produzieren können entwickelt. Im Mittelpunkt steht dabei die Entwicklung modularer Hybrid-Living-Material-(HLM)-Reaktoren, für  unterschiedliche Biofilmtypen welche die Effizienz natürlicher Systeme nachahmen.

Das Projekt untersucht zwei Reaktorkonzepte inspiriert von der Natur – einen Spiralzylinder und eine halbellipsoide Reaktorform – und vergleicht sie hinsichtlich katalytischer Leistung und dem jeweiligen Potenzial für eine industrielle Skalierung.

Zur Demonstration des Konzepts wird ein Laborprototyp konstruiert, der kontinuierlich ε-Caprolacton aus Cyclohexanol herstellt – einem zentralen Zwischenprodukt bei der Produktion des biologisch abbaubaren Polymers Polycaprolacton. Mithilfe moderner Bildgebungs- und Analysetechniken werden Biofilmwachstum und -aktivität im Reaktor überwacht, um eine stabile und langfristige Leistungsfähigkeit sicherzustellen.

Langfristig sollen die skalierbaren, HLM-basierten Bioreaktoren das Potenzial produktiver Biofilme nutzen, um dauerhaft Chemikalien und Energieträger effizient und umweltfreundlich herzustellen.