Physikalische und chemische Grundlagenforschung

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Projektleiter Prof. Dr. Günter Wozny (re.) und Dipl.-Ing. Steffen Stünkel
Miniplant-Versuchsanlage mit dem Projektleiter Prof. Dr. Günter Wozny (re.) und Dipl.-Ing. Steffen Stünkel. © TU Berlin, U. Dahl

Unifying Concepts in Catalysis

Mini-Chemiefabrik verwandelt Erdgas in wertvolle Stoffe

Methan ist chemisch gesehen wertlos. Deshalb wird es heutzutage fast ausschließlich als Brennstoff verwendet. Methan riecht nicht, hat keine Farbe, ist ein lästiges Treibhausgas und bei der Erdölförderung sogar oftmals ein unerwünschtes Nebenprodukt. Kann man es trotzdem sinnvoll nutzen? Mit dieser Frage beschäftigt sich Unifying Concepts in Catalysis (UniCat), der einzige naturwissenschaftliche Exzellenzcluster in Berlin und Brandenburg, den Bund und Länder im Rahmen der Exzellenzinitiative fördern.

Träger der Forschungseinrichtung sind die Freie Universität Berlin, das Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, die Humboldt-Universität zu Berlin, das Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, die Technische Universität Berlin und die Universität Potsdam. Der Grund für das Interesse an Methan: Der Stoff ist Hauptbestandteil von Erdgas, wird aber bei der Rohölförderung in großen Mengen einfach abgebrannt, weil er oftmals vor Ort nicht sinnvoll genutzt werden kann.

250 Wissenschaftler erforschen Katalysatoren

Ziel von Unifying Concepts in Catalysis ist es deshalb, Methan in wertvollere Stoffe umzuwandeln – zum Beispiel in Ethylen. Die chemische Industrie stellt aus diesem kostbaren Rohstoff Polymere z. B. für Folien und Grundstoffe für Medikamente her. „Gelingt den Forschern die Umwandlung von Methan, wäre das ein Beitrag zur Sicherung der Energie- und Rohstoffversorgung und ein wichtiger Schritt für die Unabhängigkeit vom Erdöl“, sagt Pressesprecher Dr. Martin Penno. Katalysatoren spielen dabei eine entscheidende Rolle und UniCat ist der einzige Exzellenzcluster, der sich mit Katalyse beschäftigt. Daran arbeiten im UniCat-Forschungsverbund 250 Chemiker, Physiker, Biologen und Verfahrenstechniker.

Unternehmen aus dem Energie- und Rohstoffsektor ziehen Nutzen aus UniCat-Forschung

Um zu testen, ob Methan zu Ethylen wirtschaftlich umgewandelt werden kann, hat UniCat im Dezember 2009 eine so genannte Miniplant im ehemaligen Kraftwerksgebäude der Technischen Hochschule Berlin auf dem Charlottenburger Campus in Betrieb genommen. Die Miniplant ist eine Versuchsanlage, die alle Komponenten einer kompletten Chemiefabrik hat – nur in kleineren Dimensionen. Damit wollen die Forscher eine Brücke schlagen zwischen den Experimenten im Labor und der Produktion in der chemischen Industrie. Am Aufbau der Mini-Chemiefabrik waren Unternehmen der Mess-, Steuer- und Regeltechnik beteiligt. Prof. Dr. Günter Wozny, der Leiter des Miniplant-Projektes, sagt: „Unsere Forschungsergebnisse sind vor allem für Unternehmen aus dem Energie- und Rohstoffsektor interessant. Bereits jetzt bestehen Kooperationen mit deutschen Chemiefirmen. Aber auch für ausländische Firmen wie Gazprom aus Russland oder Sabic aus Saudi-Arabien ist diese Forschung wichtig."

Wichtig ist laut Martin Penno auch der Standort von UniCat: „Der Großraum Berlin ist mit seinen Universitäten und vielen anderen Forschungseinrichtungen ideal, um Forschung für ein bestimmtes Zukunftsthema zu bündeln.“ Und nicht nur das: Berlin ist längst bekannt für seine Katalysearbeiten. Schon die Nobelpreisträger Fritz Haber und Gerhard Ertl forschten hier – UniCat tritt also in große Fußstapfen.

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