Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat das Exzellenzcluster RESOLV – Ruhr Explores Solvation für eine dritte Förderperiode ausgewählt. Ab 2026 erhält das Forschungsnetzwerk rund 70 Millionen Euro, um die Rolle von Lösungsmitteln in chemischen Reaktionen weiter zu erforschen und gezielt für neue Anwendungen nutzbar zu machen.
Das interdisziplinäre Cluster wird von der Ruhr-Universität Bochum und der Technischen Universität Dortmund koordiniert und arbeitet mit der Universität Duisburg-Essen sowie drei Max-Planck-Instituten zusammen. Mit neuesten Methoden der Künstlichen Intelligenz, Simulation und Labortechnologie möchte RESOLV maßgeschneiderte Lösungsmittel entwickeln, die chemische Reaktionen effizienter, nachhaltiger und praxisorientierter gestalten.
Lösungsmittel als aktive Akteure chemischer Reaktionen
Lange galten Lösungsmittel in der Chemie lediglich als passive Umgebung. RESOLV hat jedoch nachgewiesen, dass sie aktiv in chemische und biologische Reaktionen eingreifen können – ein Paradigmenwechsel, der zu einer neuen Forschungsdisziplin geführt hat. Ziel der kommenden siebenjährigen Förderphase ist es, lösungmittelgesteuerte Prozesse besser zu verstehen und zu kontrollieren.
„Wir werden uns neuen Herausforderungen stellen: Zum Beispiel wollen wir unter dem Stichwort ‚Quantum Solvation‘ Quanteneffekte bei Reaktionen experimentell und theoretisch untersuchen und dabei das Lösungsmittel einbeziehen“, sagt Prof. Dr. Martina Havenith, Sprecherin des Clusters.
Fokus auf nachhaltige Chemie und Produktentwicklung
Ein zentrales Ziel der kommenden Jahre ist es, Lösungsmittel auf molekularer Ebene so zu verstehen, dass sie gezielt für chemische Prozesse maßgeschneidert werden können. Dies soll helfen, gesellschaftliche Herausforderungen zu bewältigen, etwa durch den Einsatz nachhaltiger Energiequellen in chemischen Synthesen oder die Substitution fossiler Kohlenstoffquellen.
„Die Forschung soll helfen, drängende gesellschaftliche Herausforderungen zu meistern, etwa Strom aus nachhaltigen Energiequellen direkt zur Synthese von Chemikalien zu nutzen“, erklärt Prof. Dr. Viktoria Däschlein-Gessner, Co-Sprecherin von RESOLV.
Medizinische Anwendungen im Blick: besser lösliche Wirkstoffe
Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die Entwicklung von Lösungsmitteln für das Produktdesign pharmazeutischer Wirkstoffe. Bisher scheitern über 80 Prozent potenzieller Medikamente an ihrer mangelnden Wasserlöslichkeit. RESOLV will daran arbeiten, diese Hürde zu überwinden, um Wirkstoffe besser verfügbar zu machen.
Neue Infrastruktur für den Forschungstransfer
Für die ambitionierten Vorhaben wird RESOLV eine neuartige experimentelle Infrastruktur aufbauen. Ziel ist die enge Verzahnung von Laborautomatisierung, KI-Methoden und theoretischen Berechnungen. Dadurch sollen chemische Reaktionen effizienter ablaufen, nachhaltige Lösungen schneller verfügbar sein – und der ökologische Fußabdruck reduziert werden.
„Dadurch wollen wir das perfekte Lösungsmittel – jenseits von ‚Trial and Error‘ – finden, die Effizienz chemischer Reaktionen maximieren, neue Wirkstoffe für die Anwendung verfügbar machen und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck minimieren“, betont Prof. Dr. Gabriele Sadowski, Co-Sprecherin des Clusters.
Um den Transfer in die Praxis zu beschleunigen, plant RESOLV gemeinsam mit Industriepartnern den Aufbau eines Transferlabors für KI-gestützte Chemie.