Viele Bakterien sind hochgradig an herausfordernde Umgebungen angepasst, in denen sie z.B. extremen pH-, Temperatur- oder Salzgehaltsbedingungen ausgesetzt sein können. Wir sind daran interessiert, Bakterien in natürlichen Lebensräumen zu finden, die die Bedingungen in unserer baulichen Infrastruktur widerspiegeln, z.B. Beton oder ähnliche Baustoffe. Dabei zielen wir speziell auf Bakterien ab, die in der Lage sind, Mineralien zu bilden, speziell das Kalziumkarbonat Calcit, aus dem Kalkstein besteht. Diese Bakterien werden dann in industriellen Anwendungen genutzt, z.B. in selbstheilendem Bio-Beton, wo sie kleine Risse und Brüche heilen können, um größere Schäden an Gebäuden oder Bauwerken wie Brücken oder Tunneln zu verhindern. Dadurch soll langfristig die Verwendung von Zement, welches für 8% der durch Menschen verursachten CO2-Emissionen verantwortlich ist, reduziert werden.
Unsere Ansätze reichen von der Isolierung von Bakterien aus der Umwelt, mikrobieller Physiologie bis hin zu Metabolic Engineering und synthetischer Biologie, um die Mechanismen der Biomineralisierung zu verstehen und optimale Bedingungen für die Anwendung der Bakterien in biobasierten nachhaltigen Baumaterialien zu identifizieren. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit KollegInnen aus den Bauingenieurs- und Materialwissenschaften wollen wir dieses Projekt von der Grundlagenforschung bis hin zur kommerziellen Anwendung bringen.