Cupriavidus necator (Ralstonia eutropha) ist wahrscheinlich der bekannteste aerobe H₂-Oxidator und ein idealer Kandidat für die Produktion hochwertiger Verbindungen aus CO₂ und elektrischer Energie. Dennoch ist das Upscaling der autotrophen Kultivierung auf H₂/O₂-Basis wegen der möglichen Bildung explosiver Knallgasgemische riskant, was zu strengen Sicherheitsanforderungen führt. Außerdem ist die CO₂-Fixierungseffizienz in Gegenwart von O₂ geringer, was auf die Oxygenase-Nebenreaktion des CO₂-fixierenden Enzyms RuBisCO zurückzuführen ist. Diese Probleme können umgangen werden, indem alternative terminale Elektronenakzeptoren als O₂-Ersatz verwendet werden. In diesem Projekt wird ein bioelektrochemisches System (BES) im Hinblick auf seine Verwendung als extrazellulärer Elektronenakzeptor untersucht, der eine "anodische Atmung" ermöglicht. Darüber hinaus wird die Reversibilität der neuartigen Elektronentransfersysteme im Hinblick auf ihren möglichen Einsatz in kathodengetriebenen Elektrosyntheseansätzen erforscht. Die Expertise der Lenz/Frielingsdorf-Gruppe (Mikrobiologie, Molekularbiologie und Biochemie von C. necator) und der Holtmann-Gruppe (Bio- und Elektrochemie, elektrobiotechnologische Produktionsprozesse mit C. necator) wird kombiniert, um den zellulären Redox-Stoffwechsel von C. necator mit geeigneten Elektroden zu verbinden und eine neuartige, sichere, vielseitige und hocheffiziente Produktionsplattform zu etablieren.