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TU Berlin

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Forschung

Die Chemie der bewegten Bilder

Dienstag, 08. Dezember 2015

Der Exzellenzcluster UniCat konnte bei der Strukturaufklärung von aktiven Zentren von Katalysatoren aufregende Fortschritte erzielen – das künftige Einstein-Zentrum für Katalyse „EC2“ wird mit neuen Ansätzen und neuen Partnern nun auch ihre schwieriger zu identifizierende Dynamik erforschen

Matthias Drieß, Sprecher des Exzellenzclusters UniCat, an einem „Einkristalldiffraktometer“ zur Strukturbestimmung von molekularen Katalysatoren
Lupe

Seit seiner Gründung 2007 hat der Exzellenzcluster UniCat insgesamt 55 Millionen Euro von der DFG erhalten, rund 35 Millionen erhielt allein die Sprecherhochschule TU Berlin. Zurzeit sind insgesamt 231 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der UniCat-Forschung beteiligt. Ende Oktober 2017 läuft die Finanzierung des TU-Exzellenzclusters aus, und etwas Neues beginnt: das kürzlich bewilligte Einstein-Zentrum für Katalyse „EC2“.

Prof. Dr. Matthias Drieß, Sprecher sowohl des einen als auch des anderen, schaut sehr zufrieden auf die zurückliegenden acht Jahre: „Mit UniCat konnten wir zeigen, dass man über Fachgrenzen hinweg in Chemie, Physik und Biologie zusammen forschen kann. Unsere Graduiertenschule BIG-NSE bildet das auch in der Lehre ab“, sagt er. „Wir konnten viele Projekte so weit entwickeln, dass sie ungeahnte neue Einblicke in die Natur von Katalysatoren zutage förderten, viel beachtete Publikationen, Patente und Industrie-Kooperationen hervorgebracht haben. Ein Spin-off ist das ,BasCat‘, das UniCat BASF Joint Laboratory, das wir zusammen mit der BASF SE 2012 gegründet haben, um die Grundlagenforschung in der heterogenen Katalyse voranzubringen. Um diesen Turbotransfer von Grundlagenforschung in die Anwendung beneidet man uns nicht nur in Deutschland. UniCat ist ein Markenzeichen geworden.“ Der Exzellenzcluster verfolgte von Anfang an das strategische Ziel, Forschungsergebnisse von der Grundlagenforschung noch rascher als bisher zur angewandten Forschung reifen zu lassen. Denn vieles aus der Grundlagenforschung stellt sich oftmals später auch als technologisch rentabel heraus. Das trifft beispielsweise auf die oxidative Kupplung von Methan zum Ethylen zu. „Dazu gehören sehr feingliedrige Analysewerkzeuge und neue Katalysatoren, die wir im Schulterschluss mit der BASF SE entwickeln konnten. Man sieht an diesem Beispiel, dass die Trennung zwischen Grundlagen- und Anwendungsforschung oft künstlich ist“, so Matthias Drieß. Sehr stolz ist der UniCat-Sprecher auch darauf, dass fast alle UniCat-Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler mittlerweile an andere Standorte wegberufen wurden. „Dort fungieren sie als Botschafter unserer Forschung und sie tragen zur Nachhaltigkeit eines internationalen Netzwerks der besten Köpfe auf dem Gebiet der Katalyseforschung bei.“

Im September 2015 bewilligte die Einstein Stiftung Berlin das neue Einstein-Zentrum für Katalyse, das UniCat beantragt hatte und in das ab Januar 2016 bis 2022 zwölf Millionen Euro fließen werden: EC2. Der Name ist Programm: Zweimal „hohes C“; das eine „C“ steht für „Katalyseforschung“, das andere für die „Katalyse von neuen wissenschaftlichen Projekten, die weit über die Katalyseforschung hinausreichen“. Die Forschung in dem neuen Zentrum wird auf den Ergebnissen von UniCat aufbauen, allerdings mit neuen Partnern wie dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) mit seiner Photonenquelle BESSY II in dlershof, oder der Kernresonanzspektroskopie am FMP in Berlin-Buch, dem Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie. Matthias Drieß erklärt, wieso das nötig ist: „UniCat hat eine Vielzahl von katalytisch aktiven Zentren hinsichtlich ihrer Molekülstrukturen aufklären können, mit dem Ziel, diese Kenntnisse zur Entwicklung von ressourcenschonenden Prozessen vor dem Hintergrund rasant schwindender fossiler Rohstoffe zu nutzen. Im EC2 passiert etwas Neues. Hier schauen wir sehr viel versierter hin, wie sich die Strukturen aktiver Zentren auf der atomaren Skala mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung im Arbeitszustand verändern. Wir untersuchen die Struktur- und Reaktionsdynamik von aktiven Zentren, ein Sprung vom ,Standbild‘ zum ,bewegten Bild‘. Und dazu benötigen wir natürlich neue Messmethoden und somit auch neue Partner.“

Und noch ein Punkt ist Matthias Drieß besonders wichtig: „Wir wollen auch das Klima für naturwissenschaftlich-technologisch motivierte Ausgründungen verbessern. Dazu haben UniCat und sein Nachfolgeformat EC2 beste Voraussetzungen, denn die Projekte bringen Patente und weitere Entwicklungschancen hervor. Wir haben das Centre for Entrepreneurship, das Unterstützung bietet und unternehmerische Risiken abfedert, und, nicht zuletzt, wir haben die Attraktivität, um junge talentierte Gründer auch außerhalb Berlins anzulocken. Woran es mangelt? An Laborräumen! Da sind wir längst an unseren Kapazitätsgrenzen angekommen. Da ist tatsächlich auch die Politik bis hin zur Berliner Wirtschaftsförderung gefragt, neue Lösungen mit zu erarbeiten und einen weiterhin fruchtbaren Boden zu bereiten. Denn wir sind in der Lage, nicht nur die Wissenschaftslandschaft, sondern auch den Wirtschaftsstandort Berlin entscheidend und nachhaltig zu stärken.“

UniCat in Zahlen (Auswahl)

- 46 (davon 26 TU-)Projektleiterinnen und -leiter

- Derzeit: 181 (davon 115 TU-) Doktorandinnen und Doktoranden, inkl. Postdocs. Seit Gründung: 675 (410 TU Berlin)

- 3 Neuberufungen

- 17 Wissenschaftler wurden an andere Universitäten berufen

- 200 wissenschaftliche Publikationen/Jahr

- 35 (20 TU-)Patente

- 2009 Fertigstellung Miniplant-Anlage

- 2011 Gründung Gemeinschaftslabor BasCat

- 2012 Gründung Gerhard Ertl Center

- 2013 Ausgründung DexLeChem

- 2015 Gründung Inkulab

www.unicat.tu-berlin.de

Patricia Pätzold "TU intern" Dezember 2015

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