Um in Zukunft der begrenzten Verfügbarkeit fossiler Rohstoffe und dem zunehmenden Bedarf an Energie begegnen zu können, ist die Nutzung der Potenziale der Biomasse von wesentlicher Bedeutung. Dabei sind gekoppelte Nutzungspfade für die energetische und stoffliche Verwendung von Biomasse, die sogenannte Kaskadennutzung, besonders Erfolg versprechend.

Durch effiziente Umwandlung der Biomasse in integrierten Bioraffinerien können Pflanzen und biologische Abfallstoffe in ihrer Multifunktionalität als Energie- und Rohstofflieferanten nutzbar gemacht werden. Eine Erweiterung der Rohstoffbasis (z.B. Lignocellulose) bietet zudem die Möglichkeit, den zunehmenden Nutzungskonkurrenzen entgegenzuwirken, die bei der energetischen Nutzung von Biomasse entstehen. Die Wirtschaftlichkeit von Bioraffinerien kann darüber hinaus durch die Erzeugung von Biogas oder Biokraftstoffen sowie weiterer Produkte und Wertstoffe z. B. für die Chemische Industrie sowie die Bau-, Textil-, Papier- oder pharmazeutische Industrie erhöht werden. 

In verschiedenen integrativen Gesamtkonzepten verfolgt BIORAFFINERIE2021 das Ziel, mit Hilfe moderner grundlagenorientierter sowie ganzheitlicher Forschungsansätze die Bioraffinerie der Zukunft mit hohem Innovations- und Beschäftigungspotenzial zu entwickeln.