Kurzfilm über den Exzellenzcluster „UniCat“ erschienen
Heute wird ein Feature über UniCat in deutscher und englischer Sprache veröffentlicht. In allgemeinverständlicher Weise werden die drei Hauptforschungsziele einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt.
Der Kurzfilm wurde im Auftrag der Deutschenforschungsgemeinschaft (DFG) von aca-de-media gedreht und ist auf der offiziellen Internetseite über die deutsche Exzellenzinitiative zu finden:
Die englische Fassung finden Sie unter www.excellence-initiative.com.
Von der Energieversorgung mit Biowasserstoff bis hin zu neuen Wirkstoffen für Biotechnologie, Chemie und Pharmazie – die Katalyse spielt in vielen Bereichen eine zunehmend wichtige Rolle. Mehr als 250 Forscher aus vier Universitäten arbeiten im interdisziplinären Forschungsverbund „Unifying Concepts in Catalysis“ (UniCat) zusammen, um neue Standards in der Katalyse zu setzen.
Der Exzellenzcluster hat drei Hauptforschungsbereiche: Die Erzeugung von Biowasserstoff aus Cyano-Bakterien, neue Formen von Antibiotika durch Katalyse, und die bessere Verwendung von Erdgas. Denn bei der Erdölförderung fallen Milliarden Kubikmeter von Erdgas an. Da es noch kein Verfahren zu seiner sinnvollen Nutzung gibt, wird es oft einfach abgefackelt. Doch Erdgas besteht zu 98 Prozent aus Methan, das zur Herstellung anderer chemischer Produkte dienen könnte.
Prof. Reinhard Schomäcker hofft, durch die Katalyse eine Lösung für dieses Problem zu finden. Er will aus Methan Ethylen herstellen. Ethylen ist ein kostbarer Ausgangsstoff für die Industrie, zum Beispiel für Folien und Verpackungen aus Polyethylen. Doch ohne Katalysator verbrennt das Methan einfach.
„Wir wollen verstehen, welche Eigenschaften ein Katalysator haben muss, um die einzelnen Methanmoleküle zu kleinen Ketten von Kohlenwasserstoffen zusammenzufügen“, erklärt Schomäcker. In einer Mini-Plant-Anlage untersuchen der Forscher und seine Kollegen, wie die oxidative Kupplung von Methan später in einen industriellen Maßstab überführt werden kann.
Neben der besseren Nutzung von fossilen Brennstoffen befasst sich UniCat auch mit neuen Energiequellen. Prof. Dr. Bärbel Friedrich und ihr Team versuchen, mit Hilfe von Cyano-Bakterien Protonen und Elektronen aus der Photosynthese-Spaltung von Wasser wieder zusammenzuführen. Damit könnten sie Wasserstoff herstellen, der als neue, umweltfreundliche Energiequelle dienen könnte.
Ein dritter Forschungsbereich beschäftigt sich mit Bakterien und Pilzen, die mit Hilfe von biologischen Katalysatoren Naturstoffe produzieren. Diese besitzen antibakterielle, antivirale oder Anti-Tumor-Wirkung. Prof. Roderich Süssmuth den Aufbau dieser meist hochkomplexen Moleküle. „Das Verständnis der Biosynthese auf molekularer Ebene ermöglicht uns die Manipulation der Biokatalysatoren und das Design von neuen Wirkstoffen“, erläutert er das Ziel seiner Arbeit.
Gerade für die Herausforderungen der Katalyse-Forschung ist die Zusammenarbeit der verschiedenen Disziplinen wichtig. Am UniCat arbeiten Forscher aus der klassischen Chemie über Mikrobiologie und Ingenieurwissenschaften bis hin zur Informations-Technologie zusammen. Auch für zukünftige Aufgaben ist der Cluster gewappnet: An der Graduiertenschule BIG-NSE sollen talentierte junge Wissenschaftler aus der ganzen Welt in interdisziplinären Programmen darauf vorbereitet werden, die chemische Forschung weiter voran zu bringen.