Kleinere Reaktoren entlasten die Umwelt

Wo einst riesige Kessel standen, Rohrleitungen zischten und Schornsteine rauchten, da werden in Zukunft vielerorts kleine, überschaubare Anlagen stehen. Denn die chemische Industrie setzt verstärkt auf die Mikroreaktorentechnik. Die Vorteile dieser Miniaturisierung von Prozessen liegen auf der Hand: Durch kontinuierliche Prozessführung lassen sich genauso Endprodukte gewinnen, wobei sich jedoch die Risiken der Anlagen verringern.

Eine Havarie beispielsweise ist dann angesichts der geringen Mengen eingesetzter Chemikalien weitaus besser beherrschbar. Außerdem ergeben sich Vorteile in der Prozessführung, weil sich Temperatur- oder Druckmanagement überschaubar gestalten lassen, was bei Großanlagen weitaus aufwändiger und teuerer ist.

Wissenschaftler vom Institut für Technische Chemie und Umweltchemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena wollen jetzt im Verbund mit Partnern aus Industrie und Forschung das Umwelt-Entlastungspotenzial der Mikroreaktoren ausloten. Gefördert werden sie dabei von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), die gerade den Forschungscluster „Novel Process Windows“ gestartet hat. Insgesamt stellt die DBU dafür etwa 1,5 Millionen Euro zur Verfügung. Der neue Cluster gehört zum DBU-Förderschwerpunkt „Nachhaltige Chemie“.

„Wir wollen erforschen, wie sich Salicylsäure-Derivate per Mikroreaktortechnik herstellen lässt“, sagt Prof. Dr. Bernd Ondruschka. Der Lehrstuhlinhaber für Technische Chemie und Umweltchemie und seine Mitarbeiterin Dr. Annegret Stark kooperieren mit dem Institut für Mikrotechnik Mainz GmbH und weiteren Projektpartnern. Überschrieben ist das Projekt mit „Neue Prozess-Fenster für die Prozessintensivierung der Kolbe-Schmitt-Synthese“. Die miniaturisierten Prozesse versprechen u. a. höhere Ausbeute an Endprodukten und weniger Abfälle – ergo eine Entlastung der Umwelt.

Prof. Dr. Günter Kreisel, Hochschuldozent für Technische Chemie, ist im Forschungscluster mit dem Projekt „Neue Wege in der Darstellung organischer Halbleitermaterialien durch Einsatz der Mikroverfahrenstechnik“ vertreten. Kreisels Mitarbeiterin Dr. Dana Kralisch hat sich dabei die Synthese von organischen Halbleitermaterialien zum Einsatz in der Photovoltaik vorgenommen. „Unser Ziel ist es, Polymere für Farbstoff-Solarzellen unter Einsatz der Mikroverfahrenstechnik herzustellen“, sagt Projektleiter Kreisel. Kooperiert wird dabei mit dem POLYMET e. V. und dem Unternehmen Jenpolymers Ltd., die beide in Jena sitzen. Die Erkenntnisse zur effizienten Synthese organischer Halbleitermaterialien können zu einer beschleunigten Entwicklung auf dem Gebiet der Solarzellen-Technologie führen und so einen Beitrag zur umweltfreundlichen Energiegewinnung leisten.

Im Forschungscluster „Novel Process Windows“ sind neben dem Institut für Technische Chemie und Umweltchemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena deutschlandweit weitere Forschungseinrichtungen beteiligt. Dazu gehören das Institut für Mikrotechnik Mainz, die Firma Heppe Medical Chitosan aus Halle, das Institut für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik der Universität Braunschweig, das Leibniz-Institut für Katalyse an der Universität Rostock und das Institut für Umweltinformatik Hamburg. Alle Projektteilnehmer kooperieren ihrerseits mit Firmen und Industriepartnern.

Kontakt:
Prof. Dr. Bernd Ondruschka / apl. Prof. Dr. Günter Kreisel
Institut für Technische Chemie und Umweltchemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lessingstraße 12, 07743 Jena
Tel.: 03641 – 948400 / 948430
E-Mail: bernd.ondruschka[at]uni-jena.de / guenter.kreisel[at]uni-jena.de