In der Welt der Chemie vollzieht sich derzeit ein spannender Wandel, der das Potenzial hat, katalytische Prozesse revolutionär zu verbessern. Ein neues, europaweites Netzwerk mit dem Namen „CATALOOP – Closing the loop in stereoselective catalysis with data-driven approaches“ wird an der Technischen Universität Chemnitz ins Leben gerufen. Dieses Netzwerk zielt darauf ab, angehenden Doktoranden den Zugang zu innovativen, datengestützten Methoden zu ermöglichen, die crucial für die Entwicklung neuer Katalysatoren sind. Geplant ist der Start im März 2025.
Mit einem Gesamtbudget von rund 2,8 Millionen Euro, das über die nächsten vier Jahre von der Europäischen Union zur Verfügung gestellt wird, verbinden sich zwölf Forschungsgruppen aus ganz Europa. Diese Gruppen bringen Expertise sowohl in der Katalysatorforschung als auch in der Entwicklung datengetriebener Ansätze mit. Zusätzlich sind neun Industriepartner involviert, die den Doktoranden praktische Anwendungen ihrer Forschungsansätze ermöglichen. Die TU Chemnitz übernimmt dabei die Koordination des gesamten Netzwerks.
Herausforderungen in der Katalysatorforschung
Der Prozess der Katalysatorentwicklung ist traditionell arbeitsintensiv und erfordert eine präzise Optimierung einzelner Parameter wie Temperatur und Druck. Diese zeitaufwendigen Methoden stehen im Widerspruch zu den wachsenden Anforderungen der Industrie, die zunehmend auf effizientere Lösungen angewiesen ist. Durch den Einsatz von Datenwissenschaft über die letzten zehn Jahre haben sich jedoch neue computergestützte Methoden etabliert. Diese erlauben es, Katalysatormoleküle flexibler zu parametrisieren und statistische Methoden zu verwenden, um die Effizienz von Reaktionen signifikant zu steigern.
„Obwohl die grundlegenden Methoden für den datengetriebenen Entwicklungsprozess bekannt sind, stellt die Umsetzung in der Forschung oft eine Herausforderung dar“, erklärt Prof. Dr. Johannes Teichert, der die Professur für Organische Chemie an der TU Chemnitz innehat. Ein zentrales Problem ist die mangelnde Interaktion zwischen theoretischen und praktischen Forschungsgruppen, was häufig zu einem Stillstand in der praktischen Anwendung führt.
Ein weiteres Hindernis ist die unzureichende Ausbildung im Bereich der Datenwissenschaften. Diese Lücke wird im Rahmen des CATALOOP-Netzwerks gezielt angegangen. Ziel ist es, dass alle teilnehmenden Doktoranden zu Beginn eine gemeinsame „Sprache“ für ihre Forschung entwickeln, um anschließend in kleinen Teams zusammenzuarbeiten. Hierbei werden stets Doktoranden mit theoretischem und praktischen Hintergrund gemeinsam an herausfordernden Reaktionen forschen.
Zukunftsvision und Unterstützung durch die EU
Zusätzlich zu diesen Ausbildungsmaßnahmen plant das Netzwerk, als Resultat der Erfahrungen ein Buch oder eine Website zu erstellen, die umfassende Leitfäden und Erfahrungsberichte anbieten sollen. Dies soll anderen Forschern den Einstieg in datengetriebene Methoden erleichtern und die Anwendung in der breiten Forschungsgemeinschaft fördern.
Die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen, die dem Netzwerk zugrunde liegen, sind eine Initiative der Europäischen Union zur Förderung von mobilen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Diese Maßnahmen unterstützen die Idee, dass eine internationale Karriere im Bereich der Forschung eine wertvolle Perspektive ist. Benannt nach der renommierten Physikerin und Chemikerin Marie Skłodowska-Curie, die für ihre Arbeiten über Radioaktivität mit zwei Nobelpreisen ausgezeichnet wurde, werden diese Initiativen zu einer Plattform, die den Austausch und die Zusammenarbeit über Länder- und Disziplingrenzen hinweg unterstützt.
Für weitere Informationen und spezifische Anfragen steht Prof. Dr. Johannes Teichert zur Verfügung. Kontaktieren Sie ihn unter der Telefonnummer +49 (0)371 531-33715 oder via E-Mail johannes.teichert@chemie.tu-chemnitz.de. Eine umfassende Website für das Netzwerk wird in Kürze eingerichtet, um Informationen und Entwicklungen zum CATALOOP-Projekt bereitzustellen.