Katalysatoren aus ungewöhnlichen Materialmischungen

Chemiker der Universität Jena beenden Verbundprojekt erfolgreich und suchen jetzt Praxispartner

Saubere Luft wird immer wichtiger – im Büro ebenso wie in der Fabrikhalle. Nicht zuletzt die Bestimmungen der Europäischen Union verschärfen die Anforderungen an die Abgasreinigung. Als Konsequenz müssen neue Katalysatoren entwickelt und gebaut werden. Diesem Thema widmet sich u. a. das vom Bundesforschungsministerium (BMBF) geförderte Programm „Innovative regionale Wachstumskerne – Netzwerk für innovative Oberflächentechnik und Anlagenbau“ (NOA). An NOA sind auch Chemiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena beteiligt. Den Forschern vom Institut für Technische Chemie und Umweltchemie ist es in ihrem Projekt gemeinsam mit fünf Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft in den letzten zwei Jahren gelungen, neue Katalysatormaterialien mit herausragenden Eigenschaften zu entwickeln. Am Donnerstag (11.12.) werden sie diese gewonnenen Erkenntnisse erstmals den Verantwortlichen vom BMBF präsentieren.

Über 40 Katalysatormaterialien sind in den letzten beiden Jahren im Rahmen des Teilprojekts „Selox“ (Selektivoxidation), das mit 230.000 Euro alleine in Jena gefördert wurde, untersucht worden. „Wir haben dabei methodisches Neuland betreten“, betont Dr. Peter Scholz. „Bis zu sechs Metallkomponenten werden jetzt in einem Katalysator verwendet“, sagt der Jenaer Chemiker. Üblicherweise werden höchstens zwei Metallkomponenten eingesetzt. Die neuen Materialmischungen, die ausgiebig am Jenaer Institut getestet wurden, ermöglichen den Bau von Katalysatoren, die „technische Prozesse der Selektiv- und Totaloxidation mit besseren Umsätzen und Ausbeuten als bisher durchführen“, resümiert Projektleiter Prof. Dr. Bernd Ondruschka.

Die Katalysatoren aus faserartigem oder kugelförmigem Material sollen als mobile wie als stationäre Anlagen in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt werden können. „Ozonentfernung im Büro ist ebenso denkbar wie die Abgasreinigung in einer Müllverbrennungsanlage oder in einer Fabrikhalle“, nennt Dr. Scholz Beispiele.

Produziert werden die neuen Katalysatormaterialien beim Dresdener Projektpartner, dem Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung, in einem eigens entwickelten Schmelzextraktionsprozess. Dieser erlaubt nicht nur die Herstellung von Legierungen, sondern auch von „eingefrorenen“ Schmelzen, die mit Hilfe klassischer Verfahren bisher nicht produzierbar sind. All diese neuen Materialien wurden im Jenaer Institut auf ihre Wirksamkeit u. a. bei der Abgasreinigung getestet. Auch Selektivoxidationen – bei denen ein Ausgangsstoff höher veredelt wird – führten mit den neuen Materialien zu hervorragenden Ergebnissen. Dies untersuchten die Jenaer Chemiker für die Umwandlung von Propan zu Propen und von Alkoholen zu Ketonen. „In allen Fällen zeigen diese Katalysatoren gleich gute oder bessere Eigenschaften als eingeführte technische Produkte“, fasst Prof. Ondruschka die Ergebnisse zusammen.

Für die Einführung der neuen Materialien in den Katalysatorbau gehen die Chemiker von der Jenaer Universität nun auf Partnersuche. Neben den bisherigen Erkenntnissen können sie in die künftige Partnerschaft auch zwei Patentanmeldungen einbringen. „Unsere weitere Aufgabe ist es“, betont Prof. Ondruschka, „über Langzeittests zu ermitteln, ob die Katalysatoren auch für Unternehmen von Interesse sind“. Doch der Instituts-Direktor ist „guter Hoffnung. Und wenn unsere Erwartungen in den kommenden Tests untermauert werden, dann könnten durch die neuen Katalysatoren auch neue Arbeitsplätze geschaffen werden“.

Kontakt:
Prof. Dr. Bernd Ondruschka
Institut für Technische Chemie und Umweltchemie der Universität Jena
Lessingstr. 12, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948400, Fax: 03641 / 948402
E-Mail: bernd.ondruschka@uni-jena.de