Im Rahmen der Exzellenzinitiative wurde eine Exzellenzcluster „Unifying Concepts in Catalysis“ aus Berliner und Brandenburger Wissenschaftlern gebildet.
Ein Exzellenzcluster geht in Berlin ab Juni 2008 an den Start. „Unifying Concepts in Catalysis“ (UniCat) bündelt die Kompetenzen im breiten Forschungsfeld der Katalyse, die in Berlin und Brandenburg schon vorhanden sind. Die drei Berliner Universitäten (Freie Universität FU, Technische Universität TU, Humboldt-Universität HU), die Universität Potsdam, das Fritz Haber Institut der Max Planck Gesellschaft (FHI) und das Max Planck Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung arbeiten nun eng und koordiniert zusammen. Dazu stoßen über 15 Partner aus der Industrie, darunter BASF, Bayer AG Leverkusen, Bayer-Schering Pharma AG Berlin, Südchemie AG München und Uhde GmbH Dortmund.
Ein Teil von „UniCat” ist die „Berlin International Graduate School of Natural Sciences and Engineering“ (BIG-NSE). Diese wurde im Mai 2007 an der TU Berlin gegründet. Die BIG-NSE versteht sich als Anziehungspunkt für den Nachwuchs aus den Natur- und Ingenieurwissenschaften.
18 Kollegiaten der BIG-NSE sind bereits in verschiedenen Arbeitsgruppen von „UniCat“ als Doktoranden tätig. Die beteiligten Universitäten bieten ab dem Sommersemester 2008 den neuen Studiengang „Master of Science in Catalysis“ an, der die Grundlagen der Katalyseforschung auch in der Lehre in ganzer Breite anbieten wird und ein weiterer Anziehungspunkt für junge Forscher aus Nah und Fern sein soll.
Die aktuellen Projekte
Über 50 Arbeitsgruppen gehören schon zum Cluster „UniCat“. Mehr Effizienz in technisch-chemischen Prozessen und Beiträge zur zukünftigen Energieversorgung sind besondere Schwerpunkte der Arbeit. An drei Beispielen stellten die beteiligten Institutionen die Zielsetzungen vor.
Die effiziente Nutzung von Erdgas, das weitgehend aus Methan besteht, stellte Prof. Dr. Reinhard Schomäcker von der Technischen Chemie der TU Berlin vor. In diesem Gemeinschaftsprojekt mit Prof. Dr. Robert Schlögl vom Fritz-Haber-Institut wird nach Wegen gesucht, aus Methan Ethylen zu erzeugen. Dazu werden neue Katalysatoren erprobt und eine „Miniplant“ soll errichtet werden. Mit ihr soll das Verfahren in technischen Maßstäben erprobt werden.
Intensiv wird nach neuen Wegen zur Gewinnung von Wasserstoff gesucht. Denn bei der heute gängigen Gewinnung aus Methan fällt viel Kohlendioxid an und die Erdgasvorräte sind auch endlich. Hier wollen Arbeitsgruppen um Prof. Dr. Bärbel Friedrich und Dr. Oliver Lenz an der Humboldt-Universität der Biologie über die Schulter schauen und arbeiten intensiv an der Erforschung solcher molekularer Maschinen. Im Labormaßstab klappt es schon. Eine enzymatische Brennstoffzelle arbeitet mit Graphitanoden, deren Anode mit Hydrogenase und deren Kathode mit Laccase beschichtet ist. Der große Vorteil gegen klassische Brennstoffzellen: es sind keine teueren Platinelektroden nötig.
Auch eine dritte Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Roderich Süßmuth an der TU Berlin geht in der Natur, vor allem bei Pilzen und Bakterien, auf die Suche nach neuen Wirkstoffen für Pharmazie und Pflanzenschutz. Aber nicht nur der Stoff wird gesucht, sondern auch sein Herstellungsweg. So kommen aus den Labors neue Wirkstoffe und Herstellungsverfahren. Erst vor kurzem konnte der „Bacillus amyloliquefaciens“ als biologisches Abwehrmittel gegen den Feuerbrand in Obstbäumen identifiziert werden und wird schon im Obstbau eingesetzt.
Die Stärken von UniCat
In Berlin und Umgebung hat sich ein besonderer Schwerpunkt der Katalysatorforschung herausgebildet. Der Zusammenschluss zu einem Exzellenzcluster schafft den größten Forschungsverbund auf diesem wichtigen Gebiet der Forschung in Deutschland. Seine besondere Stärke ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit unter Physikern, Chemikern, Biologen und Ingenieuren. Denn sowohl die Grundlagenforschung wie die Umsetzung der wissenschaftlichen Erkenntnisse klappen nur in enger Zusammenarbeit dieser Disziplinen.
Eine besondere Stärke des Verbundes ist die Verfügbarkeit aller wichtigen Untersuchungsmethoden für die Katalysatorforschung in dem Verbund. Eine solche Ausstattung ist für ein Einzelinstitut kaum erreichbar.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft stellt nun aus den Mitteln der Exzellenzinitiative über 5 Jahre etwa 35 Mio. Euro Fördermittel für „UniCat“ bereit. Damit können etwa 200 zusätzliche Mitarbeiter in der Katalysatorforschung tätig werden. Mehrere neue Lehrstühle werden an den beteiligten Universitäten entstehen. Über 300 Menschen werden im Rahmen des Exzellenzclusters tätig sein.
Die beteiligten Forscher um den Sprecher des Exzellenzclusters, Prof. Dr. Matthias Dries von der TU Berlin, gehen optimistisch ans Werk und sind sich sicher, mit den zusätzlichen Mitteln auch neue und für die Praxis nutzbare Ergebnisse zu erreichen. Nur in Hinblick auf zwei Aspekte der Forschung in Deutschland legten sie Klagen auf den Tisch. Das ist einmal die Verfügbarkeit qualifizierter Wissenschaftler. Denn um gut qualifizierte Naturwissenschaftler und Ingenieure gibt es einen harten weltweiten Wettbewerb. Und dann geht es um das liebe Geld. Die Bezahlung der wissenschaftlichen Mitarbeiter im öffentlichen Dienst in Deutschland ist nicht wirklich konkurrenzfähig. Hier gehen die Verantwortlichen aber davon aus, dass sie mit dem Standort Berlin, den ergänzenden Studienangeboten und interessanten Forschungsprojekten doch den wissenschaftlichen Nachwuchs locken können. Aber als wirklich kritisch bezeichneten die Hochschullehrer die vergleichsweise schlechte Bezahlung des nicht wissenschaftlichen Personals in den Labors und Werkstätten. Personalmangel in diesen Bereichen kann zum Hemmschuh für den wissenschaftlichen Fortschritt werden.