Für die Umwandlung von Wind und Solarenergie in chemische Energieträger müssen sich Deutschland oder auch die EU positionieren, um die Nettoemissionen von CO₂ zu senken und Chemikalien nachhaltig zu produzieren. Dies ist sowohl für die Wissenschaft als auch für die Gesellschaft eine große Herausforderung. Daher stieß dieses Seminar, das vom 10. bis 13. Januar 2022 stattfand, auf sehr große Resonanz – obwohl es kurzfristig aufgrund stark steigender Infektionszahlen in den virtuellen Raum verlegt wurde.

Mehr als 70 Teilnehmende diskutierten intensiv. Im Gegensatz zu fossilen Ressourcen schwankt die Wind- und Sonnenenergie auf einer Zeitskala von Minuten bis Tagen. Auch Katalysatoren stellen sich als extrem dynamische Materialien dar. Im Mittelpunkt standen dabei katalytische Wege zur Umwandlung energiearmer Moleküle wie Wasser und CO₂ in energiereiche reaktive Moleküle wie Wasserstoff, Ammoniak und Kohlenwasserstoffe. Dazu wurden besonders Prozesse wie die Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff sowie die Umwandlung von CO₂ in Kohlenwasserstoffe, Methanol, Methan und CO betrachtet.

Unter den exzellenten Referentinnen und Referenten waren mehrere, die weltweit führend auf ihrem Forschungsgebiet sind. Highlights waren die Präsentationen der elektrochemischen Ammoniaksynthese von Jens Nørskov und Ib Chorkendorff, die es erlaubt, die Produktion von Kunstdünger zu dezentralisieren, sowie die Vorträge von Beatriz Roldan Cuenya, Eranda Nikolla und Gabriele Centi über die elektrochemische CO₂-Reduktion, mit deren Hilfe sich das Treibhausgas CO₂ speichern und die chemische Industrie dekarbonisieren lässt. Bert Weckhuysen gab eindrucksvolle Einblicke in die spektroskopische Untersuchung von Katalysatoren unter dynamischen Bedingungen, und Ulrike Krewer und Jan Rossmeisl zeigten, wie Theorie und Modellierung bei der Erforschung von energiebezogenen Materialien helfen können. Eine Abenddiskussion u.a. auch mit Max Fleischer (Siemens) und Andreas Förster (DECHEMA) drehte sich um die mögliche Zukunft unseres Energiesystems, und Stephan Schunk von HTE/BASF ging schließlich aus industrieller Sicht u.a. auf die aktuelle globale Energieproblematik ein.

Wir bedanken uns bei allen Rednerinnen und Rednern sowie den Teilnehmenden für den anregenden Austausch und bei der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung, die es möglich machte, ein solches Seminar kurzfristig auf ein interaktives Online-Format umzustellen. Einhellig wurde der Wunsch geäußert, sich möglichst bald wieder zu treffen, um dieses sich so rasant entwickelnde Forschungsgebiet zu diskutieren – und dann „in Person“ und „on site”.

Prof. Dr. Jan-Dierk Grunwaldt, KIT Karlsruhe
Prof. Dr. Karsten Reuter, FHI Berlin
Prof. Dr. Roger Gläser, Universität Leipzig