Entwicklung einer neuen geschlossenen Forschungsplattform für Design-Build-Test-Learning (DBTL), die Materialrecycling und -verarbeitung, synthetische mikrobielle Konsortien durch Erfassung von Treibhausgasen, bereichsübergreifende Analytik und Modellierung sowie Strategien der künstlichen Intelligenz für den Aufbau neuartiger HLMs kombiniert. Eine solche Plattform wird das Materialdesign mit maßgeschneiderten Eigenschaften für den effektiven Aufbau mikrobieller Konsortien ermöglichen, Vorhersagekraft gewährleisten und umsetzbares Wissen für die erfolgreiche Entwicklung von HLM liefern und die Anwendungen solcher lebenden Materialien (oder HLMs) vom Konzept bis zum Markt vorantreiben.
Entwicklung von Hochleistungs-HLMs als energie- und kosteneffiziente Lösung für die Reinigung von Treibhausgasen und die Produktion von Biomasse als Futtermittel (mikrobielle Proteine) unter Verwendung des iterativen DBTL-Zyklus. Die Abscheidung und Sequestrierung von CO2 und CH4 ist eine der vielversprechendsten Technologien, um Treibhausgase zu reduzieren und den Planeten vor den katastrophalen Folgen des Klimawandels zu bewahren. Die für die Abscheidung dieser Gase erforderliche Energiemenge stellt jedoch ein erhebliches Hindernis dar, das den Prozess kostspielig macht. Neue energieeffiziente, skalierbare und kosteneffiziente Technologien zur Abscheidung von Treibhausgasen werden zu einer neuen und massiven globalen Industrie führen.
Entwurf von HLM-Bioreaktor-Prototypen und Nachweis der Durchführbarkeit des entwickelten mikrobiellen Proteinprozesses durch ökologische und wirtschaftliche Bewertungen sowie Behandlung sozialer und ethischer Fragen durch Anwendung von Techniken der verantwortungsvollen Forschung und Innovation (RRI). Die erfolgreiche Maßstabsvergrößerung von HLMs zur Erreichung der gewünschten Leistung ist einer der wichtigsten Schritte für den Technologietransfer. REPLACER wird einen Scale-Out-Ansatz ermöglichen, bei dem HLM-Prototypen mit Hilfe eines Numbering-up-Konzepts demonstriert werden.