Mission Statement: Nachhaltige Entwicklung in der Chemie

Die Chemie des 21. Jahrhunderts muss ressourcenschonender und verantwortungsbewusster werden, um den wachsenden globalen Anforderungen an eine nachhaltige Entwicklung gerecht zu werden. Der Fachbereich Chemie der Universität Tübingen verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz in der Implementierung der nachhaltigen Entwicklung der Chemie, welcher Forschung, Lehre, Öffentlichkeitsarbeit, Governance und Betrieb gleichermaßen umfasst und der immer wieder neu reflektiert wird. 

I. Forschung zur nachhaltigen Entwicklung in der Chemie

In der Forschung verfolgt unser Fachbereich diese Maxime zum einen durch die Entwicklung neuer Methoden für eine nachhaltige Chemie und zum anderen durch das maßgeschneiderte Design von Molekülen und Materialien zur Verbesserung der Energiebilanz. Konkrete Beispiele für diese beiden Kernbereiche sind:

1. Ressourcen schonen durch Katalyse und Einsatz gut verfügbarer Ausgangsstoffe. Wir entwickeln Katalysatoren, die effizient und mit geringerem Energieaufwand die Aktivierung kleiner Moleküle wie Wasserstoff, Kohlenstoffdioxid oder Stickstoff beschleunigen sowie bei der Darstellung größerer Moleküle eine möglichst atomökonomische Umsetzung erreichen. Die verwendeten Materialien basieren z.B. auf den kostengünstigen und umweltfreundlichen frühen Übergangsmetallen und umfassen sowohl homogene, lichtgetriebene als auch heterogene Katalysatoren auf der Basis poröser Trägersysteme.
2. Förderung der Kreislaufwirtschaft. Unsere Projekte zielen darauf ab, ökologisch bedenkliche Ausgangsverbindungen durch umweltschonende Alternativen zu ersetzen, den Lebenszyklus von Produkten zu verlängern und die Abfallproduktion zu verringern. Dabei setzen wir auf die Produktion komplexer Naturstoffe aus natürlichen Ressourcenmithilfe seltener Mikroorganismen, die Synthese biologisch-abbaubarer Polymere und wir leisten einen Beitrag zur „grünen Elektronik“ auf der Basis von organischen Materialien. Von zentraler Bedeutung ist die reversible CO₂-Gewinnung aus der Luft, die Abtrennung und Speicherung von CO₂ und damit die Entwicklung von Konzepten für das Ziel der „negativen Emission“.
3. Nachweis und Ersatz von Umweltschadstoffen. Wir entwickeln analytische Methoden, um Umweltschadstoffe und deren Abbauprodukte effizient und selektiv nachzuweisen, ihre Eintragspfade besser zu verstehen und die Belastung von z.B. aquatischen Organismen zu bestimmen. Für deren Monitoring und die Einhaltung von Umweltstandards erforschen wir fortschrittliche Sensortechnologien mit hoher Selektivität und Sensitivität. Ein weiterer Fokus liegt auf der Entwicklung von Alternativen für das weltweit intensiv eingesetzte Herbizid Glyphosat beispielsweise durch natürliche C7-Saccharide. Ferner entwickeln wir weniger belastende MRT-Kontrastmittel für die medizinische Diagnostik.
4. Moleküle und Materialien zur Energiespeicherung. Wir erforschen neuartige Moleküle, mit denen Energie photochemisch gezielt gespeichert und bei Bedarf freigesetzt werden kann.  Ebenso sind wir aktiv bei der Entwicklung von Halbleitermaterialien für Solarzellen und der (photo)elektrochemischen Energie- und Stoffumwandlung, sowie der Erforschung von neuen Batteriesystemen auf Aluminium- oder Magnesium-Basis, neuen Kathodenmaterialien für Batterien und dem Recycling von Lithium-Ionen-Batterien.
5. Materialien zur Senkung des Energiebedarfs. Wir entwickeln Materialien, deren Einsatz in bestehenden Technologien deren Energieeffizienz erhöht. Beispiele sind die sichere photonische Quantenkommunikation, die verdruckbare Photonik, die Spintronik sowie das Design von Niedrigenergie-Sensoren für die Integration in industrielle Anwendungen. 

II. Bildung für nachhaltige Entwicklung

Wir binden unsere Studierende in die Forschung der nachhaltigen Entwicklung in der Chemie mit ein. Wir etablieren eine ressourcenschonende praktische Ausbildung. Aspekte der nachhaltigen Chemie finden Eingang in die Ausbildung unserer Chemikerinnen und Chemiker im Hauptfach und im Lehramt auch durch die Einbindung externer Partner, u.a. in einer Ringvorlesung zur nachhaltigen Entwicklung in der Chemie. Schülerinnen und Schüler können über das Schülerlabor des Fachbereichs die nachhaltige Chemie auch in der Praxis erfahren, z.B. in den Programmteilen “Circular Economy am Beispiel von Polymilchsäure-Kunststoff-Recycling” und “Biokunststoffe – Die nachhaltige Revolution des Plastikmülls?”

III. Nachhaltige Entwicklung in Governance, Öffentlichkeitsarbeit und Betrieb 

Wir treten vielfach in den Austausch mit der Öffentlichkeit (Kinder-Uni-Forschungstag, MINT-Schnupperwoche, Tag der Chemie, Forschungs-Videopodcasts, usw.) und mit Stakeholdern aus Behörden, Politik und Industrie, teilweise in Kooperation mit der Umweltplattform der Universität. 

Wo möglich werden technische Prozesse auf Einsparpotentiale überprüft und Geräte gemeinsam genutzt. Neue Governance-Strukturen ermöglichen ein nachhaltigeres Wirtschaften im Fachbereich. Die Reflexion zur nachhaltigen Entwicklung in der Chemie erfolgt durch die Begleitung des Kompetenzzentrums für nachhaltige Entwicklung der Universität Tübingen.

Unser ganzheitlicher Einsatz zur nachhaltigen Entwicklung in der Chemie umfasst Forschung, Lehre, Governance und Minderung des Ressourcenverbrauchs. Wir möchten so dazu beitragen, nachhaltige Entwicklung in der Chemie in Forschung und Lehre zu stärken und im eigenen Handeln als Fachbereich zu implementieren.