Vortrag

Die Endlichkeit der fossilen Rohstoffe Kohle, Gas und Öl macht eine Umstellung der Rohstoffbasis auf nachwachsende Rohstoffe unumgänglich. Hierzu müssen vielfältige neue Umwandlungsprozesse für die Inhaltsstoffe nachwachsender Rohstoffe, z. B. Kohlenhydrate oder Fette, zur Gewinnung von Wertstoffen entwickelt werden. Biologische oder chemische Katalysatoren sind für diese Aufgabe prinzipiell am besten geeignet, müssen jedoch zunächst aufgefunden und dann zur Erzielung einer höchstmöglichen Effizienz optimiert werden. Während für Biokatalysatoren, d.h. Enzyme, in der Regel gentechnische Methoden zur Optimierung herangezogen werden, werden chemische Katalysatoren durch spezielle Herstellungsverfahren maßgeschneidert.

In beiden Fällen werden die Katalysatoren im Nanometermaßstab oder auf molekularer Ebene verändert, womit Chemie und Biotechnologie im besonderen Sinn Nanotechnologie darstellen. Die Entwicklung solcher optimierten Katalysatorsysteme ist jedoch nur der erste Schritt auf dem Weg zu einem effizienten Gesamtprozess. Aufgrund ihrer nanoskaligen Abmessungen können sie zwar unter Laborbedingungen im Reagenzglas gut ihre Dienste verrichten, sind aber in einem technischen Prozess kaum zu verwenden. Hierzu müssen die Katalysatoren in ihrem Maßstab vergrößert werden, ohne die vorher gezielt hergestellten Nanostrukturen zu zerstören. Hier kann die Mikrotechnik hilfreich sein, indem die definierten Nanostrukturen durch Mikroverkapselung soweit "vergrößert" werden, dass sie im industriellen Maßstab einsetzbar sind.

Anhand einiger Beispiele aus der aktuellen Forschung und der industriellen Praxis werden sowohl die Möglichkeiten und Grenzen der Katalysatorentwicklung auf der Nanometerskala, als auch die Mikroverkapselung nanoskaliger Katalysatorstrukturen erläutert.

Gefördert von: PTB und Braunschweigisches Landesmuseum (BLM)