Katalysatoren sind der Schlüssel zur nachhaltigen, energie- und ressourcensparenden chemischen Stoffumwandlung. Auch die künftige Nutzung biogener Rohstoffe sowie die Gewinnung, Speicherung und Umwandlung von Energie ist auf Fortschritte der angewandten Katalysatorforschung angewiesen. Der weltweite Markt für Katalysatoren hat mittlerweile ein Volumen von mehr als 18 Milliarden Euro erreicht und wird weiter wachsen. Dennoch sind selbst grundlegende Fragestellungen ungelöst, wie zum Beispiel die katalytische Nutzung von Naturgas (Methan) zur Produktion wertveredelter chemischer Zwischenprodukte.
Im Forschungsneubau greift die TU München die interdisziplinären Herausforderungen der modernen Katalyse als Systemwissenschaft auf. Sie bündelt die in den Chemie- und Physik-Fakultäten vorhandenen Kompetenzen und erweitert sie um ingenieur- und computerwissenschaftliche sowie mathematische Ansätze.
Das Zentralinstitut für Katalyseforschung der TUM, Ostansicht | Foto: Andreas Heddergott / TUM
„In dieser Forschung gibt es zwischen den klassischen Disziplinen der Ingenieur- und Naturwissenschaften keine Grenzen mehr. Unter dem gemeinsamen Dach des Katalyseforschungszentrums bringen wir die unterschiedlichsten methodischen Ansätze zur Konvergenz,“ sagte TUM-Präsident Prof. Wolfgang A. Herrmann, der als Katalyseforscher den Forschungsneubau initiiert hatte. „Die Produktvielfalt unserer führenden Technologiegesellschaft wird künftig nur darstellbar sein, wenn mithilfe spezifischer Katalysatoren Wertprodukte aufgebaut, Überflussprodukte abgebaut und Schadstoffe vermieden werden.“
Einzigartige Forschungsinfrastruktur
Methodisch und thematisch vernetzt ist das Katalyseforschungszentrum mit bestehenden Einrichtungen auf dem Campus wie unter anderem den Fakultäten für Chemie und Physik, Maschinenwesen, Mathematik und Informatik sowie dem Forschungszentrum für Weiße Biotechnologie und der TUM International Graduate School of Science and Engineering (IGSSE), einem Ergebnis der Exzellenzinitiative von 2006. Flankierend kommen das soeben gegründete Forschungszentrum für Synthetische Biotechnologie (gefördert von der Werner Siemens-Stiftung) und Infrastruktureinrichtungen hinzu, so vor allem die Forschungs-Neutronenquelle, das Bayerische Kernresonanz-Zentrum und der Supercomputer des Leibniz-Rechenzentrums.
Das Zentrum ist auch Sitz der strategischen Forschungsallianz „Munich Catalysis“ (MuniCat): Im Sinne eines „Industry on Campus“-Konzepts arbeiten hier TUM-Wissenschaftler gemeinsam mit Forschern der Clariant AG an wichtigen Fragen der Grundlagen- und Anwendungsforschung im Bereich der chemischen Katalyse. Thematisch ist ferner das Wacker-Institut für Siliziumchemie in die Forschungsprogrammatik eingekoppelt.
Neue Professuren
Zentralinstitut für Katalyseforschung der TUM, Innenhof | Foto: Andreas Battenberg / TUM
Die Planungs- und Bauphase nutzte die TUM, um neue katalyserelevante Professuren einzurichten. Sie erweiterte das Spektrum um Professuren für Bioanorganische Chemie, Computergestützte Biokatalyse, Industrielle Biokatalyse, Technische Elektrochemie, Physikalische Chemie/Katalyse, Siliziumchemie, Festkörper-NMR-Spektroskopie, Biomolekulare NMR-Spektroskopie, Selektive Trenntechnik und Systembiotechnologie.
Assoziiert mit dem CRC sind Forschungsaktivitäten des Kompetenzzentrums für Nachwachsende Rohstoffe in Straubing, wo unter anderem Ethanol aus Agrarreststoffen biokatalytisch erzeugt wird. „Der erfolgte Ausbau der biochemischen und biophysikalischen Forschung an der TUM – ebenfalls mit mehreren neuen Professuren – schafft die Verstärkung des Katalyseschwerpunkts in den biopharmazeutischen Bereich,“ sagte TUM-Präsident Prof. Wolfgang A. Herrmann. Demnächst entsteht neben dem Katalysezentrum der Neubau für die Proteinforschung. „Damit ist die TUM nunmehr international führend mit einem kohärenten Gesamtkonzept aufgestellt.“
Forschungszentrum von überregionaler Bedeutung
„Kaum ein Produkt der chemischen Industrie wäre ohne Katalysatoren ökonomisch und ökologisch sinnvoll herstellbar. Die Katalysatorforschung ist daher eine Schlüsseltechnologie – besonders für einen rohstoffarmen Standort wie Deutschland“, sagte Stefan Müller, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). „Die TU München betreibt bereits Katalyseforschung von internationalem Rang. Das neue Zentrum wird diese herausragende Stellung noch einmal deutlich unterstreichen. Der Bau, den das BMBF mit knapp 29 Millionen Euro unterstützt hat, leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Stärkung des Forschungsstandortes Deutschland.“
„Mit den Fakultäten Chemie, Physik, Maschinenwesen und Informatik, der Neutronenquelle der TUM und dem Höchstleistungsrechner des LRZ besitzt der Forschungscampus Garching eine weltweit einmalige Infrastruktur,“ sagte Bayerns Wissenschaftsminister Dr. Ludwig Spaenle. „Mit dem neuen Zentralinstitut für Katalyseforschung haben wir nun einen Ort geschaffen, an dem die hier bestehenden Synergien in optimaler Weise zusammenfließen und wirksam werden. Wir stärken mit dem neuen Zentralinstitut für Katalyseforschung die internationale Wettbewerbs-fähigkeit des Wissenschafts- und Wirtschaftsstandorts Bayern und Deutschland weiter.“
