3 Katalytische Performance der Mo/V(/W)-Mischoxide - tuprints

1 Einführung
Die Chemie als Wissenschaft von den Stoffumwandlungen befasst sich mit der
wertschöpfenden Veredelung einfacher Rohstoffe zu komplexen Molekülen mit teilweise
hochspezialisierten funktionalen Eigenschaften für die verschiedensten Anwendungen.
Sie bildet die Basis der chemischen Industrie, die im Jahr 2005 in Deutschland einen
Umsatz von mehr als 153 Milliarden € erzielte und damit den vierten Platz (nach
Automobil-, Elektroindustrie und Maschinenbau) in unserer Volkswirtschaft
einnimmt.[Vci2006] Mehr als 80 % aller erzeugten Produkte durchlaufen während ihres
Syntheseprozesses mindestens eine katalysierte Reaktion. Die Bedeutung der eingesetzten
Katalysatoren liegt in ihrer beachtlichen Hebelwirkung; so lag der Weltmarkt für
Katalysatoren 2003 bei ca. 10 Milliarden €, der Weltmarkt für chemische Produkte bei
1 300 Milliarden €.[Mue2004]
Prinzipiell besteht die Funktion eines Katalysators darin, die Aktivierungsbarriere einer
Reaktion zu senken, so dass diese schneller oder bei niedrigerer Temperatur abläuft.
Gelingt diese Beschleunigung selektiv für die Bildung des gewünschten Produkts in einer
Reihe konkurrierender Reaktionen, lassen sich darüber hinaus unerwünschte
Nebenprodukte vermeiden und Rohstoffe einsparen. Die Katalyse ist somit unverzichtbar
für die ökonomisch und ökologisch optimierte industrielle Erzeugung chemischer
Produkte und Schlüsseltechnologie für ein nachhaltiges Wirtschaftswachstum.
Im Rahmen des vom BMBF initiierten Kompetenznetzwerkes Katalyse ConNeCat wurde
2006 die „Roadmap der deutschen Katalyseforschung“ als Leitfaden für die zukünftige
Forschung auf dem Gebiet der Katalyse und deren Förderung durch den Bund neu
aufgelegt. Das Dokument zeigt wichtige Anwendungsgebiete der Katalyse und
bedeutende Entwicklungslinien mit hohem Innovationspotential auf. Als besonders
erfolgversprechend werden Forschungsprojekte hervorgehoben, die sich „neben einem
hohen Innovationspotential durch fach- bzw. branchenübergreifende Zusammenarbeit der
Projektpartner… mehrerer Teildisziplinen der Katalyse und benachbarter Disziplinen wie
z. B. Verfahrenstechnik oder Festkörperchemie“ auszeichnen. Zu den ausgewählten
wichtigen Zielen der Roadmap zählt verstärkter Einsatz von katalytischen Methoden zur