In diesem Kompetenzfeld werden die (bio-) chemische, mikrobiologische und physikalische Konversion und Aufwertung nachwachsender Rohstoffe aus der Land- und Forstwirtschaft sowie neue biobasierte Materialien und deren stoffliche und konzeptionelle Nutzung erforscht. Mit dem Ziel einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft sollen ressourceneffiziente Technologien einschließlich moderner hochspezifischer Konversionsprozesse und Fertigungsverfahren, digitale Bilderfassungs- und Verarbeitungsmethoden, neue Re- und Upcyclingverfahren zur Verringerung von Rückständen, neue Bioraffineriespezifische Trenn-, Reinigungs- und Analyseverfahren sowie Materialcharakterisierungsmethoden auf verschiedenen Längenskalen entwickelt werden. 

Zukünftige Forschungsschwerpunkte umfassen den Bereich Bioraffinerie und die Entwicklung neuer Wert- und Verbundstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen, die Weiterentwicklung biogener Materialien auf Zellulose- und Ligninbasis, die Neuentwicklung und (biotechnologische) Produktion von Biokunststoffen, Bio-Compositen, Textilien, Zellstoff- und Papierprodukten, Holzwertstoffen und Holzhybrid-Werkstoffen sowie mineralischen Ressourcen, die Generierung von Plattformchemikalien und Wirkstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen mittels chemischer oder zell- bzw. enzymbasierten biotechnologischen Verfahren (grüne Chemie) sowie bioaktive pflanzliche Metabolite. Zudem werden Alterungs-, Degradations-, Abbau- und Mineralisierungsprozesse von (Bio-)Materialien bearbeitet. Weitere künftige BOKU-Schwerpunkte sind Energietechnologie mit Fokus auf erneuerbare Energien sowie die gesamtheitliche Analyse der technologischen Entwicklungsprozesse inklusive Lebenszyklusanalysen und Technikfolgenabschätzung sowie raum- und umweltplanerische Dimensionen von Energie- und Ressourcenwende.