Grundlagen für einen biotechnologischen und biomimetischen Ansatz der Wasserstoffproduktion - Mutagenese und Expression proteobakterieller Hydrogenasen in Cyanobakterien

Das Konzept verfolgt eine Doppelstrategie: Zum einen sollen biomimetische Modellsysteme entwickelt werden, in denen hochaktive wasserstofferzeugende Enzyme (Hydrogenasen) an die photosynthetische Wasserspaltung in vitro gekoppelt werden. Dazu werden die natürlichen sowie genetisch modifizierten Komponenten Photosysteme und Hydrogenasen aus Cyanobakterien und Proteobakterien isoliert und u. a. auf Elektrodenoberflächen fixiert. Unter Lichteinwirkung sollen diese Nanosysteme dann Wasserstoff entwickeln. Zum anderen sollen Cyanobakterien genetisch so verändert werden, dass darin eine optimierte Hydrogenase an den Prozess der Photosynthese gekoppelt wird. Dieses natürliche, zelluläre System hat die Fähigkeit, mit Hilfe der Solarenergie Wasserstoff zu produzieren und gleichzeitig das CO2 der Luft aufzunehmen.