RWTH Aachen: Werner Siemens-Stiftung fördert Jahrhundertprojekt zum chemischen Recycling

Professorin Regina Palkovits und Professor Jürgen Klankermayer vom Institut für Technische und Makromolekulare Chemie an der RWTH Aachen leiten das neue WSS-Forschungszentrum - (Bild: WSS, Felix Wey).

Anlässlich ihres 100-jährigen Bestehens hat die Werner Siemens-Stiftung (WSS) mit Sitz in Zug, Schweiz, einen Ideenwettbewerb zur Gründung eines WSS-Forschungszentrums ausgeschrieben, in dem Technologien für eine nachhaltige Ressourcennutzung erforscht werden sollen.

Das RWTH-Team um Professor Jürgen Klankermayer vom Lehrstuhl für Translationale Molekulare Katalyse und Professorin Regina Palkovits vom Lehrstuhl für Heterogene Katalyse und Technische Chemie setzte sich mit seinem Projekt „catalaix: Katalyse für eine Kreislaufwirtschaft" gegen 122 weitere Ideenskizzen aus Deutschland, Österreich und der Schweiz durch. Künftig werden sie in einem WSS-Forschungszentrum katalysegetriebene Recyclingverfahren entwickeln, die eine mehrdimensionale Kreislaufwirtschaft ermöglichen sollen. Die WSS stattet das Zentrum über einen Förderzeitraum von zehn Jahren mit insgesamt 100 Millionen Schweizer Franken aus.

Forschende der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich (FZJ) sollen mit Unterstützung der Werner Siemens-Stiftung ein Forschungszentrum aufbauen, das den Weg zu einer kreislauforientierten chemischen Industrie ebnen soll. Im Mittelpunkt der Forschung steht die Katalyse - die Technologie, die chemische Reaktionen beschleunigt oder überhaupt erst ermöglicht. Mit Hilfe von Katalysatoren entstehen die Ausgangsstoffe für eine Vielzahl von Produkten, die für unser tägliches Leben unverzichtbar sind. Doch noch immer landet ein Großteil dieser Produkte am Ende ihres Lebenszyklus im Müll. Das Team um Klankermayer und Palkovits will das ändern, indem es solche Produkte mit neu entwickelten Katalysatoren und Verfahren gezielt und ganzheitlich in wiederverwertbare molekulare Bausteine zerlegt.

Der erste Fokus von „catalaix“ liegt auf dem Kunststoffsektor. Jährlich produziert die Menschheit 400 Millionen Tonnen Kunststoffe - bis zum Jahr 2050 sollen es 16 Gigatonnen sein. So viel wiegen alle Menschen, Tiere und Pilze auf der Erde zusammen. Nur neun Prozent aller Kunststoffe werden heute recycelt - zum Beispiel PET-Flaschen, die zerkleinert und wieder zu neuen PET-Flaschen geformt werden. Für eine ganzheitliche Betrachtung seien solche eindimensionalen Kreisläufe nicht geeignet, sagt Regina Palkovits. "Unterschiedliche Kunststoffe fallen in unterschiedlichen Mengen an und haben unterschiedliche Lebensdauern: Eine Verpackung muss vielleicht nach einem halben Jahr wieder in den Kreislauf, eine Gebäudedämmung erst nach 30 Jahren.“ Mit einer Kombination aus chemischer, elektrochemischer und mikrobieller Katalyse will das Aachener Team Kunststoffe in wiederverwendbare Rohstoffe umwandeln. Dass das funktionieren kann, haben sie bereits für verschiedene Kunststoffklassen gezeigt.

Doch die Idee der Forscher geht über einzelne, isolierte Stoffkreisläufe hinaus. Sie wollen die Kreislaufwirtschaft nach dem „Open-Loop-Prinzip“ weiterentwickeln. Das bedeutet: Die molekularen Bausteine, die beim Recycling als Ausgangsstoffe entstehen, sind maßgeschneidert und so vielseitig einsetzbar, dass sie je nach Bedarf auch in andere Wertschöpfungsketten und Stoffkreisläufe eingespeist werden können. Damit soll die Grundlage für eine flexible, mehrdimensionale Kreislaufwirtschaft geschaffen werden.

Weitere Informationen: www.rwth-aachen.de, www.wernersiemens-stiftung.ch

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule, Aachen

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