Materialinnovationen für ein gutes und sicheres Leben
Modul 1 - Biohybride und lebende Materialsysteme
Der Bedarf an nachhaltigen, gesundheitlich unbedenklichen, sicheren Materialien wächst. Innovative Materialien sind der Schlüssel für die Bewältigung globaler Probleme. Klimawandel, Ressourcenknappheit, Gesundheitsrisiken und die sich daraus ableitenden Sicherheitsfragen der Zukunft. Die Entwicklung neuer Materialien ist ein Weg zu ökologischer Nachhaltigkeit und Verbesserung der Lebensqualität. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert Projekte im Rahmen der Material-Hub-Initiative "Materialinnovationen für ein gutes und sicheres Leben (MaterialVital)."
Die Förderrichtlinie ist Teil der Umsetzung des im Februar 2022 veröffentlichtem BMBF-Materialsprogramms "Materialinnovationen für die Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft (Mat2Twin). Das BMBF verfolgt mit der Ausschreibung des Moduls 1 -"Biohybride und lebende Materialsysteme" die anwendungs offene Förderung vor wettbewerblicher FuEul-Projekten. Gegenstand einer möglichen Förderung sind anwendungsorientierte Einzel- und Verbundprojekte im vor wettbewerblichen Bereich. Im Fokus steht die Erforschung und Entwicklung biohybrider und lebender Materialsysteme.
Biohybride Materialien definiert die Richtlinie als eine Kombination von nicht-lebenden biologischen Komponenten. Bei nicht-lebenden biologischen Komponenten handelt es sich um Biomoleküle, wie Proteine, Lipide, Nukleinsäuren oder Saccharide. Diese können natürlichen Ursprungs sein, oder mit Hilfe von Syntheseverfahren hergestellt werden. Als synthetische Komponenten gelten Verbindungen, durch chemische Prozesse künstlich hergestellt, die nicht in der Natur vorkommen. Die Richtlinie nennt als Beispiele synthetische Polymere, Keramiken, Glas und Metalle. Ein Mehrwert biohybrider Materialien ergibt sich aus der Kombination von vorteilhaften Eigenschaften der Biomoleküle - Spezifität, Selektivität oder Selbstorganisation mit der Robustheit und Kontrollierbarkeit synthetischer Materialien.
Biohybride Materialien
Geeignete Beispiele für derartige Forschungen sind unter anderem Materialien für den Einsatz in
Biosensoren zur Detektion von Umweltparametern wie Luft- oder Wasserqualität,
DNA-basierten Klebstoffen zur hochspezifischen und reversiblen Verklebung von Komponenten im Nanometerbereich,
biosensorischen Implantaten zur Überwachung spezifischer hämatologischer Messwerte und
Lipid- oder Kohlenhydrat-basierten Drug-Delivery-Systemen zur gezielten Wirkstofffreisetzung, zum Beispiel in der Krebstherapie.
Lebende Materialien
Lebende Materialien im Sinne der Ausschreibung sind Materialsysteme, die durch die Kombination von lebenden Komponenten mit nicht-lebenden Komponenten entstehen. Bei lebenden Komponenten handelt es sich um vollständige prokaryotische oder eukaryotische Zellen wie Bakterien, Algen, Pilze oder Säugerzellen. Nicht lebende Komponenten umfassen alle natürlichen und synthetisch hergestellten Materialien. Der Mehrwert lebender Materialien liegt in der gezielten Kombination vorteilhafter Eigenschaften dieser beiden Komponenten. Die lebenden Systeme bringen Eigenschaften wie Adaptivität, Programmierbarkeit oder Selbstheilung in das Materialsystem ein. Die zweite Komponente hilft durch strukturelle oder andere unterstützende Eigenschaften, die Funktionalität der lebenden Systeme optimal auszunutzen und/oder diese mit zusätzlichen Funktionalitäten zu erweitern.
Die Richtlinie nennt als Beispiele für derartige Materialsysteme unter anderem für den Einsatz in
biologischen Energieumwandlungssysteme wie Solarzellen, die Photosynthese-betreibende Mikroorganismen integrieren,
selbstheilenden Baustoffen wie Beton, die Calciumcarbonat-präzipitierende Mikroorganismen enthalten,
probiotischen Verpackungen zur Verlängerung der Haltbarkeit von frischen Lebensmitteln,
mikrobiellen Drug-Delivery Systemen zur Synthese sowie orts- und zeitaufgelösten Abgabe von Wirkstoffen im Körper und
3 D-gedrucktem Gewebeersatz.
Die Aufzählung aller genannten Beispiele und Anwendungsfelder dienen lediglich der Veranschaulichung der möglichen Themenvielfalt. Die Ausschreibung sieht eine anwendungsoffene Förderung von FuEul-Projekten vor. Die geförderten Projektideen müssen über eine ausreichende Innovationshöhe verfügen, beziehungsweise den Stand der Technik deutlich übertreffen. Voraussetzung für eine Förderung ist, dass der technologische Mehrwert des Lösungsansatzes durch das Zusammenwirken der biologischen beziehungsweise lebenden mit der zweiten Komponente erreicht wird.
Ein übergeordnetes Projekt zum Wissens- und Technologie Transfer
Das Modul 1 "Biohybride und lebende Materialsysteme" soll durch ein wissenschaftliches Projekt unterstützt werden, das sowohl die technisch-wissenschaftlichen Aspekte der Ausschreibung als auch relevante Querschnittsthemen abdeckt.
Wesentliche Ziele sind die Vernetzung der geförderten Projekte untereinander, die übergreifende Aufarbeitung der Forschungsergebnisse für unterschiedliche Zielgruppen einschließlich der interessierten Öffentlichkeit sowie die Sensibilisierung der Fördermittelempfänger für ihre Schulung in übergreifenden Fach- und Querschnittsthemen. Dabei muss eng mit der Plattform "MaterialDigital" kooperiert werden. Zu den Aufgaben des wissenschaftlichen Projekts, die in Absprache mit dem für die Umsetzung dieser Bekanntmachung beauftragten Projektträger erfolgen, gehören daher unter anderem:
Die Einrichtung und Pflege einer Internetseite zur Fördermaßnahme,
die Erarbeitung und Bereitstellung von Informationsmaterialien zum Themengebiet,
Vorbereitung und Durchführung von Veranstaltungen, insbesondere von Statusseminaren und verbundübergreifenden Doktorandenseminaren,
die Unterstützung der geförderten FuEul-Projekte im Hinblick auf ethische, rechtliche und soziale Aspekte (ELSA) sowie weitere Querschnittsthemen wir Normung, Standardisierung, Materialsicherheit und regulatorische Anforderungen durch gezielte Beratung sowie geeignete Formate wie Vorträge, Workshops und Webinare,
die Durchführung spezifischer Aktivitäten, um insbesondere KMU einschließlich Start-ups den Zugang zu den im Rahmen der Fördermaßnahme erzielten Projektergebnissen zu erleichtern, und
die Erstellung einer Ergebnisbroschüre der geförderten FuEul-Projekte.
Antragsberechtigt sind Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft, Hochschulen sowie außeruniversitäre Forschungs- und Wissenschaftseinrichtungen. Erforderlich ist in Deutschland eine Betriebsstätte oder Niederlassung (Unternehmen) oder sonstige Einrichtung, die der nichtwirtschaftlichen Tätigkeit des Zuwendungsempfängers dient (Hochschule, außeruniversitäre Forschungseinrichtung). Die Beteiligung von KMU wird ausdrücklich begrüßt.
Art, Umfang und Höhe einer möglichen Zuwendung. Die Förderungen werden im Wege einer Projektförderung als nicht rückzahlbarer Zuschuss gewährt. Für die Förderrichtlinie gelten die nachfolgenden Vorgaben der AGVO insbesondere bezüglich der beihilferechtlichen Kosten und Beihilfeintensitäten. Art. 25 AGVO gibt den maximalen Rahmen vor, innerhalb dessen die Gewährung von zuwendungsfähigen Kosten und Förderquoten für Vorhaben mit wirtschaftlicher Tätigkeit erfolgen kann.
Verfahren. Mit der Abwicklung der Fördermaßnahme hat das BMBF das VDI Technologiezentrum (VDI TZ) - Projektträger Materialien und Werkstoffe in Düsseldorf beauftragt. Das Antragsverfahren ist zweistufig angelegt. In der ersten Verfahrensstufe sind dem Projektträger bis spätestens 27. Mai 2025 Projektskizzen in elektronischer Form vorzulegen. Eine Kontaktaufnahme mit den zuständigen Projektträger wird dringend empfohlen.
Quelle: Bundesministerium für Bildung und Forschung, Richtlinie zur Förderung von Projekten im Rahmen der Material-Hub-Initiative, "Materialinnovationen für ein gutes und sicheres Leben (MaterialVital)", Modul 1 - Biohybride und lebende Materialsysteme, BAnz AT 28.01.2025 B4.
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