Die Kopplung hochselektiver elektrochemischer CO₂-Reduktion mit mikrobieller Biosynthese, welche sich durch Vielseitigkeit im Stoffwechsel auszeichnet, bietet eine vielversprechende Strategie zur Umwandlung von CO₂ in wertvolle Produkte. Wir präsentieren die Machbarkeit der elektromikrobiellen Herstellung der Plattformchemikalie Itaconsäure aus CO₂ mithilfe eines robusten Hefestamms. Das Hybridsystem vereinigt die elektrochemische CO₂-Reduktion mit der mikrobiellen Synthese in einem einzigen Reaktor und nutzt dabei einen synthetisch autotrophen Stamm der Hefe Komagataella phaffii. Hierbei dient CO₂ als Kohlenstoffquelle, während elektrochemisch erzeugtes Formiat aus CO₂ Reduktionsäquivalente für das mikrobielle Wachstum und die Produktion von Itaconsäure bereitstellt, wobei durchschnittliche Titer von 110,1 mg·L⁻¹ erreicht werden. Wir zeigen, dass elektrochemische und mikrobielle Prozesse in einem einzigen Reaktor direkt gekoppelt werden können. Gleichzeitig berichten wir von zentralen Herausforderungen bei der Integration, darunter begrenzte Systemleistung, Variabilität der Produkttiter, anodische Oxidation kathodischer Produkte und Einschränkungen in der Energieeffizienz. Trotz dieser aktuellen Einschränkungen belegen unsere Ergebnisse die Machbarkeit integrierter elektromikrobieller CO₂-Umwandlung mit Industriehefe und heben gleichzeitig kritische Parameter für die Prozessintensivierung hervor.