Biokonversion bezeichnet die gezielte Umwandlung organischer Substrate durch lebende Organismen (Mikroorganismen, Pilze, Zellen) oder isolierte Biokatalysatoren (Enzyme) in chemische Produkte. Im Kontext der Werkstofftechnik gewinnt Biokonversion an Bedeutung, da sie den Zugang zu biobasierten Monomeren, Polymeren und Additiven eröffnet und damit fossile Rohstoffe partiell ersetzen kann.

Zentrale biokonversionsbasierte Prozesse sind Fermentationen zur Herstellung von Biopolymeren (z.B. Polymilchsäure‑Monomere), von Biotensiden, Weichmachern oder korrosionshemmenden Verbindungen. Auch die mikrobielle oder enzymatische Depolymerisation von Kunststoffen (z.B. PET‑Hydrolyse) sowie die Umwandlung von Lignocellulose in wertige Plattformchemikalien (z.B. Furfural, organische Säuren) zählen zur Biokonversion.

Wesentliche Aspekte für werkstoffrelevante Anwendungen sind Selektivität, Ausbeute, Prozessstabilität und die Integration in bestehende Prozessketten (Bioreaktor‑Design, Downstream‑Processing, Kopplung mit thermochemischen Stufen). Auf molekularer Ebene bestimmen Enzymkinetik, Transportphänomene und Zellstoffwechsel die Effizienz. Stofflich steht die maßgeschneiderte Funktionalität der erzeugten Bausteine im Vordergrund, etwa definierte Stereochemie für Polymereigenschaften oder spezifische funktionelle Gruppen für Oberflächenmodifikation.

Im Rahmen einer kreislauforientierten Werkstoffentwicklung eröffnet Biokonversion die Nutzung von Abfallströmen (Biomasse‑Reststoffe, Kunststoffabfälle) als Rohstoffquelle. Herausforderungen liegen in der Skalierbarkeit, Substratheterogenität, Kostenstruktur und der Langzeitstabilität der Biokatalysatoren unter industrienahen Bedingungen.