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TU Berlin

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10 Jahre Exzellenzcluster Unifying Concepts in Catalysis

Wissenschaftliche Neugier ist gefragt

Im BasCat inspirieren sich universitäre und -anwendungsorientierte Forschung gegenseitig

Im BasCat-Labor erhalten die Forschenden nicht nur Zugang zum UniCat-Forschungsnetz, sondern auch Einblicke in die industrielle Forschung
Lupe

Von Katharina Jung

Wir kriegen die Herausforderungen, die andere noch nicht gelöst haben – die dicken Bretter der heterogenen Katalyseforschung“, beschreibt Dr. Frank Rosowski, BASF, einer von drei wissenschaftlichen Direktoren des BasCat, den Auftrag an das JointLab von BASF und UniCat. Die beiden anderen Direktoren sind Prof. Dr. Matthias Drieß, TU Berlin, und Prof. Dr. Robert Schlögl vom Fritz-Haber-Institut. 2011 beschlossen und 2014 auf dem Campus der TU Berlin eröffnet, bieten die Laborräume Arbeitsmöglichkeiten für aktuell sieben Postdocs, elf Doktoranden und mehrere Studierende im Master. Rund 13 Millionen Euro investierten BASF SE, die TU Berlin und UniCat in die Ausstattung und den Betrieb der rund 1000 Quadratmeter Labor- und Büroräume auf dem Campus Charlottenburg. Ende 2016 wurde der Vertrag für weitere fünf Jahre bis Ende 2021 verlängert.

„Katalyse wird seit mehr als 100 Jahren erforscht. Bahnbrechende neue Katalysatoren, wie sie in der chemischen Industrie zum Beispiel durch systematisches Synthetisieren und Testen von Tausenden Materialien in Hochdurchsatzverfahren entwickelt wurden, sind so kaum noch zu finden“, weiß Frank Rosowski.

„Von der unmittelbaren Kooperation profitieren BASF und UniCat auf mehreren Ebenen: Wir wollen auf wichtigen Arbeitsgebieten ganz neue Erkenntnisse schaffen, die zu einem Durchbruch bei der selektiven Aktivierung von kleinen und reaktionsträgen Molekülen führen. Das wird nur mit innovativer Grundlagenforschung, gepaart mit einer wissenschaftlichen Neugierde und einer kontinuierlichen, langjährigen Partnerschaft funktionieren. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im BasCat erhalten nicht zur Zugang zu dem Forschungsnetz von UniCat, sondern auch Einblicke in die industrielle Forschung. Zudem findet hier eine exzellente Doktorandenausbildung statt, die sowohl für die Hochschule als auch für uns als Unternehmen interessant ist.“

Ziel des BasCat ist es, die Grundbausteine des Erdgases wie Methan, Butan oder Propan so zu aktivieren, dass sie direkt zu industriell verwertbaren Zwischenprodukten umgewandelt werden. Für diese Reaktionen gibt es keine effizienten Katalysatoren. „Im BasCat gehen wir immer erst vom Verständnis aus und wir analysieren arbeitende Katalysatoren unter Reaktionsbedingungen, bis wir den Wirkmechanismus verstanden haben. Mit der hier weiterentwickelten Profilreaktortechnologie gelingt es uns zum Beispiel, katalytische Prozesse ‚in situ‘, also live an verschiedenen Stellen im Reaktor, unter industrienahen Bedingungen zu analysieren. Dann geht es auch um Designmuster für die Synthese neuer Materialien. Das geht oft nicht mit etablierten Synthesemethoden. Zum Beispiel wird die sogenannte ‚Atomic Layer Deposition‘ gezielt zur Oberflächenmodifizierung von Katalysatoren eingesetzt. Für solche Entwicklungen und den Aufbau von diesen speziellen Anlagen benötigt man das kombinierte Know-how der Wissenschaftler aus Akademie und Industrie“, beschreibt Frank Rosowski.

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