In den letzten Jahren hat sich sowohl in Politik als auch Wirtschaft ein vermehrtes Bewusstsein für eine nachhaltige Energiewirtschaft herausgebildet. Hier werden insbesondere die Nutzung erneuerbarer Energien und nachwachsender Rohstoffe fokussiert, mit der Kraftstoffindustrie als vieldiskutiertem Sektor. Denn hier stellt neben ökologischen Aspekten auch die wachsende Nachfrage in Kombination mit der drohenden Erdölknappheit und politischen Unruhen in vielen Erdöl exportierenden Ländern einen wesentlichen Gründe für die Nutzung von Biokraftstoffen dar. Fokussiert wird die Entwicklung von "Biokraftstoffen der 2. Generation", die mit hoher Energiedichte, verbesserten Eigenschaften hinsichtlich Vertrieb und Anwendung und kostengünstigen Produktionsverfahren für eine breite Marktakzeptanz sorgen sollen, da konventionelle Kraftstoffe durch heutige Biokraftstoffe wie Bioethanol oder Biodieselnicht nicht ersetzt werden können. Für die Anwendung als Biokraftstoff besitzt insbesondere Butanol, bisher vorwiegend als Lösungsmittel in der chemischen Industrie verwendet, aufgrund seiner chemischen und physikalischen Eigenschaften ein hohes Potential. Produktivitätslimitierungen, spezielle durch niedrige Produktendkonzentrationen bei der fermentativen Herstellung mit Clostridien, resultierten bislang jedoch in einer verminderten Wirtschaftlichkeit. Durch Verwendung gentechnisch modifizierter oder neuer Biokatalysatoren, sowie innovativer Prozesskonzepte können heute jedoch Optimierungen des Prozesses realisiert werden. Hier setzt die vorliegende Arbeit an, deren Ziel die Entwicklung eines verbesserten Biokatalysators für die biokatalytische Butanolsynthese ist. In einem iterativen Prozess durch Kombination experimenteller und theoretischer Methoden soll der ausgewählte Mikroorganismus basierend auf einer umfassenden Charakterisierung hinsichtlich der zu erstrebenden Anwendung optimiert werden.