Wenn aus Son­nen­blu­men Kunst­stoff wird

Ver­fah­rens­tech­ni­ker der Otto-von-Gue­ri­cke-Uni­ver­si­tät Mag­de­burg arbei­ten erfolg­reich dar­an, die für die Her­stel­lung vie­ler che­mi­scher Pro­duk­te bis­her ver­wen­de­ten Aus­gangs­stof­fe Erd­öl und Erd­gas durch nach­wach­sen­de Roh­stof­fe zu ersetzen.

Im Rah­men des Son­der­for­schungs­be­reichs „Inte­grier­te che­mi­sche Pro­zes­se in flüs­si­gen Mehr­pha­sen­sys­te­men“ suchen die betei­lig­ten Ver­fah­rens­tech­ni­ker vor dem Hin­ter­grund knap­per wer­den­der fos­si­ler Roh­stof­fe hoch­schul­über­grei­fend nach neu­en effi­zi­en­ten und nach­hal­ti­gen Pro­duk­ti­ons­pro­zes­sen, mit deren Hil­fe lang­ket­ti­ge Koh­len­was­ser­stof­fe in Aus­gangs­stof­fe für Far­ben, Lacke, Arznei‑, Wasch- oder Rei­ni­gungs­mit­tel umge­wan­delt wer­den kön­nen. Mehr als 60 Wis­sen­schaft­ler der Otto-von-Gue­ri­cke-Uni­ver­si­tät Mag­de­burg, der Tech­ni­schen Uni­ver­si­tä­ten Ber­lin und Dort­mund, der Hoch­schu­le für Tech­nik und Wirt­schaft Ber­lin sowie des Max-Planck-Insti­tuts für Dyna­mik kom­ple­xer tech­ni­scher Sys­te­me Mag­de­burg sind an die­sem Ver­bund­pro­jekt beteiligt.

Die Deut­sche For­schungs­ge­mein­schaft (DFG) hat soeben zum drit­ten Mal eine För­de­rung des Son­der­for­schungs­be­reichs in Höhe von neun Mil­lio­nen Euro bestä­tigt. Das För­der­vo­lu­men des SFBs steigt damit ins­ge­samt auf 27 Mil­lio­nen Euro.

„Die meis­ten che­mi­schen Pro­duk­ti­ons­pro­zes­se basie­ren heu­te noch immer auf petro­che­mi­schen Roh­stof­fen, also letzt­lich auf Erd­öl, wel­ches lang­fris­tig zuneh­mend teu­rer wer­den wird und des­sen Ver­wen­dung die Umwelt belas­tet“, erläu­tert Prof. Dr.-Ing. Kai Sund­ma­cher vom Insti­tut für Ver­fah­rens­tech­nik der Uni­ver­si­tät. „Wir wol­len an Stel­le von Erd­öl nun lang­ket­ti­ge Koh­len­was­ser­stof­fe ein­set­zen, die aus nach­wach­sen­den Roh­stof­fen, bei­spiels­wei­se aus Son­nen­blu­men, gewon­nen wer­den kön­nen.“ Um die che­mi­schen Umwand­lungs­pro­zes­se effi­zi­en­ter und umwelt­ver­träg­li­cher durch­zu­füh­ren, wer­den spe­zi­el­le Kata­ly­sa­to­ren ein­ge­setzt. Die­se Kata­ly­sa­to­ren schwim­men im Reak­ti­ons­ge­misch und kön­nen jedes Roh­stoff­mo­le­kül ziel­ge­rich­tet in das gewünsch­te Pro­dukt­mo­le­kül umbau­en. Aller­dings müs­sen die Kata­ly­sa­to­ren nach ihrem Ein­satz vom Pro­dukt getrennt wer­den. Die­ses Recy­cling sei eine gro­ße Her­aus­for­de­rung, so Sund­ma­cher, aber aus öko­no­mi­schen Grün­den not­wen­dig, weil die ein­ge­setz­ten Kata­ly­sa­to­ren aus hoch­wer­ti­gen Metal­len, z. B. Rho­di­um, sowie aus kom­ple­xen orga­ni­schen Struk­tu­ren bestehen.

„Lang­fris­tig wol­len wir eine Metho­dik ent­wi­ckeln, mit der man auf Basis von Com­pu­ter­si­mu­la­tio­nen die opti­ma­le Pro­zess­kon­fi­gu­ra­ti­on, die intel­li­gen­tes­te Betriebs­füh­rung und das bes­te Lösungs­mit­tel vor­aus­be­rech­nen kann. Damit könn­te man die Pro­zess­ent­wick­lung ins­ge­samt stark beschleu­ni­gen und die Expe­ri­men­te so pla­nen, dass man den größt­mög­li­chen Infor­ma­ti­ons­ge­winn erzielt“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Kai Sund­ma­cher, der Mag­de­bur­ger Koor­di­na­tor des Pro­jekts. „Die Mag­de­bur­ger Teil­pro­jek­te über­neh­men inner­halb des Son­der­for­schungs­be­reichs eine wich­ti­ge Brü­cken­funk­ti­on, indem sie die che­misch-phy­si­ka­li­schen Grund­da­ten und Teil­pro­zes­se in effi­zi­en­te Pro­duk­ti­ons­kon­zep­te über­set­zen.“ Mehr Infor­ma­tio­nen sind auf der Web­site von InPROMPT verfügbar.

Neben die­sem hoch­schul­über­grei­fen­den Ver­bund­pro­jekt der Otto-von-Gue­ri­cke-Uni­ver­si­tät Mag­de­burg wur­de von der DFG auch eine drit­te För­de­rung des Son­der­for­schungs­be­reichs SFB 854 der Otto-von-Gue­ri­cke-Uni­ver­si­tät Mag­de­burg für wei­te­re vier Jah­re mit mehr als 10 Mil­lio­nen Euro bewil­ligt. In die­sem For­schungs­schwer­punkt der Medi­zi­ni­schen Fakul­tät wer­den Kom­mu­ni­ka­ti­ons­pro­zes­se zwi­schen Zel­len als Grund­la­ge eines funk­tio­nie­ren­den Immun­sys­tems erforscht. Lau­fen sie opti­mal, eli­mi­niert das Immun­sys­tem Krank­heits­er­re­ger, aber auch ent­ste­hen­de Krebs­zel­len. Ist die Kom­mu­ni­ka­ti­on jedoch gestört, kann sich das Immun­sys­tem z. B. gegen kör­per­ei­ge­ne Zel­len wen­den, was in der Fol­ge zu Auto­im­mun­erkran­kun­gen, wie Rheu­ma oder Mul­ti­pler Skle­ro­se füh­ren kann. Mehr dazu gibt es auf der Web­site des Son­der­for­schungs­be­reichs 854.

Foto: Mag­de­bur­ger Pro­jekt­grup­pe des Son­der­for­schungs­be­reichs / Trans­re­gio 63 mit Prof. Dr.-Ing. Kai Sund­ma­cher (5.v.l.) (Quel­le: Harald Krieg/Universität Magdeburg)