Aufgrund des fortschreitenden Klimawandels und des immer größer werdenden Bedarfs an nachhaltigen Energieträgern gewinnt Wasserstoff zunehmend an Bedeutung. Derzeit wird allerdings noch immer der Großteil des Wasserstoffs in Europa aus fossilen Rohstoffen erzeugt. Das führt zu klimaschädlichen Emissionen und entzieht diese wertvollen Rohstoffe anderen Anwendungen, wie der chemischen Industrie. Mögliche Techniken, die ohne fossile Rohstoffe auskommen, sind die Elektrolyse von Wasser (grüner Wasserstoff) oder die Herstellung von Wasserstoff durch Mikroorganismen (sogenannter „brillanter Wasserstoff”).

Das Purpurbakterium Rhodobacter sphaeroides (auch Cereibacter spaeroides genannt) hat die Eigenschaft, Wasserstoff unter stickstoffarmen Bedingungen als Nebenprodukt der Stickstofffixierung herzustellen. Der Stamm SubH2 zeigt in dieser Hinsicht ein besonderes Verhalten, da er auch unter stickstoffreichen Bedingungen, wie sie in organischen Nährsubstraten vorkommen, Wasserstoff herstellt. Das macht ihn zu einem potenziellen Kandidaten für die Wasserstoffproduktion aus stickstoffreichen Substraten wie Saftpulpe, einem Abfallstoff aus der Fruchtsaftherstellung.

Auf Basis von Genom- und Transkriptomanalysen suchen wir aktuell nach Mutationen, die zu dem veränderten Verhalten führen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse sollen anschließend experimentell und im Hinblick auf die biotechnologische Anwendung getestet werden. Zudem soll ein Modell des regulativen Netzwerkes von Rhodobacter sphaeroides erstellt werden. Unter Verwendung von Methoden aus dem maschinellen Lernen soll dieses Modell dann verwendet werden, um weitere Ziele zur Steigerung der Wasserstoffbildung vorherzusagen. 

Das Projekt ist eine kooperative Promotion zwischen der Hochschule Mittweida (Prof. Röbbe Wünschiers, Prof. Thomas Villmann und Anna Nauruschat) und der TU Dresden (Prof. Thorsten Mascher) und wird im Rahmen des europäischen Sozialfonds unterstützt. 

Projektlaufzeit: 01.08.2025 bis 31.12.2028