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TU Berlin

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Forschung

Heiratsvermittler nach Maß

Montag, 19. November 2007

Wie der TU-Exzellenzcluster "UniCat" die Forschung vorantreiben will

Auspuff eines Autos, Petrischale mit Kulturen, Pillen
Entwicklung von emissionsarmen Brennstoffen, Biokatalysatoren und medizinischen Anwendungen, zum Beispiel Antibiotika, sind wichtige Ziele im Exzellenzcluster "Unifying Concepts in Catalysis" ("UniCat")
Lupe

Die Umwelt schonen und Energie sparen, das erwartet die Gesellschaft von der modernen Chemie. Eine effiziente Nutzung der riesigen Methan- oder Erdgasvorkommen zur Herstellung von Polymeren und Benzinersatzstoffen zu erzielen, Kraftstoffe für Autos oder Flugzeuge möglichst schadstoffarm zu verbrennen und den Wirkungsgrad von Medikamenten wie Antibiotika feiner auf ihr Einsatzgebiet im menschlichen Körper abstimmen zu können sind weltweit aktuelle Herausforderungen. Katalysatoren sind die Schlüssel dazu, denn mit ihnen können zielgerichtete chemische Reaktionen mit dem geringsten möglichen Energie- und Materialaufwand durchgeführt werden.

Katalysatoren sind quasi molekulare "Heiratsvermittler". Sie sollen Stoffe passgenau zum "richtigen" Zeitpunkt miteinander verknüpfen und energieeffizient aktivieren. Als Katalysatoren dienen heute neue, maßgeschneiderte Moleküle und Materialien. Doch man bedient sich auch bewährter Methoden der Natur. Mikroorganismen steuern chemische Reaktionen mithilfe von Enzymen, sogenannten Biokatalysatoren. Auf diese Weise erforschen Chemiker, Bio- und Materialwissenschaftler die Wirkung bekannter und neuer Katalysatoren, Ingenieure verschiedener Fachrichtungen kümmern sich um die industrielle Umsetzung. Sogenannte "Mini-Plants" - riesige raumhohe Versuchsaufbauten - sollen der Industrie die Abläufe neuer Verfahren im Reagenzglas in vergrößerter Form vorführen, ihre technische und wirtschaftliche Tragfähigkeit demonstrieren.

Mehr als 80 Prozent der Prozesse in der chemischen Industrie sind katalytisch. Das zeigt die Tragweite des Themas "Katalyse", mit dem sich der durch die Exzellenzinitiative geförderte Cluster "Unifying Concepts in Catalysis" ("UniCat") beschäftigt. Auch die Vergabe des Chemie-Nobelpreises an einen Berliner Wissenschaftler, Gerhard Ertl, der maßgebliche Vorgänge bei der Katalyse erforschte, zeigt den Stellenwert Berlins innerhalb der chemischen Forschung. Das Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, bei dem Gerhard Ertl arbeitet, ist Partner im Exzellenzcluster "UniCat". Außerdem sind rund 50 natur- und ingenieurwissenschaftliche Arbeitsgruppen der TU Berlin, der FU Berlin, der HU Berlin, der Universität Potsdam und des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam beteiligt. In einem breiten Kooperationsnetzwerk von führenden Arbeitsgruppen aus unterschiedlichen Fachgebieten der Chemie, Physik, Biologie und den Ingenieurwissenschaften wird so an der Entwicklung und Erforschung von Katalysatoren für eine effizientere Nutzung von natürlichen Energie- und Materialressourcen und der Erforschung neuer "intelligenter" Enzyme gearbeitet, unter anderem für die Herstellung von Antibiotika. Sprecherhochschule ist die TU Berlin. Einmalig in diesem Cluster ist die Verbindung breiter naturwissenschaftlicher Expertise mit modernen Methoden der Ingenieurwissenschaften. Das bietet optimale Voraussetzungen für die Entwicklung neuer katalytischer Prozesse.

tui / Quelle: "TU intern", 11/2007

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