Der Reaktor hinter der Stahltür

Vor einigen Jahren hat Schüth die „high throughput experimentation company“ (hte) gegründet, die in Heidelberg für andere Unternehmen Hochdurchsatzprojekte durchführt sowie Hochdurchsatzanlagen herstellt und vermarktet.

Aus den großen hellen Labors führt Vukojevi´c mit flatterndem Kittel einen schmutzig grauen Gang entlang. An den Wänden verzweigen sich Heizungsrohre und Stromkabel. Von der Decke werfen Neonröhren kaltes Licht. Der Forscher eilt um ein paar Ecken, einige Stufen hinab und tritt schließlich in einen großen Raum mit schweren, grünen Stahltüren. Die sind mit armlangen Griffen gesichert. Vukojevi´c drückt einen herunter und zieht die massige Pforte auf. Er deutet in die fensterlose, enge Betonkammer. Auf einem Tisch steht ein kochtopfgroßer Behälter aus glänzendem Edelstahl.  Millimeterdünne Metallschläuche ragen aus seinem Boden und führen zu einem Computer.  „Das ist unser 49er“,  erklärt Sascha Vukojevi´c – ein Hochdurchsatzreaktor mit 49 fingerdicken Reaktionskammern.

An dem Reaktor testet  der Wissenschaftler seine Kupferoxid- oder Zirkoniumoxidkatalysatoren. Sie sollen Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid mit möglichst hoher Ausbeute in Methanol wandeln – eine der wichtigsten Industriechemikalien. „Früher hätte man jeden Katalysator einzeln geprüft“, sagt der Forscher. Das dauert zwei Tage. Vor allem deshalb, weil der Katalysator zunächst aktiviert werden muss.

Allein acht Stunden vergehen, bis sich das oxidierte Kupfer in seine reine und reaktionsfreudige Form wandelt – das Kupfer-Null. Die Hochdurchsatzanlage beschleunigt den Prozess. Zunächst werden in den 49 Kammern gleichzeitig die verschiedenen Katalysatoren aktiviert. Anschließend leitet der Computer die Gase wohldosiert über ein zentrales Ventil in alle Kammern. Um die Aktivität der Katalysatoren zu messen, können sie mit einem drehbaren Ablassventil einzeln angesteuert werden. Die Reaktionsprodukte werden entnommen und für eine chemische Analyse zum Gaschromatografen weitergeleitet. „Wir brauchen zwar immer noch zwei Tage, aber dann haben wir gleich 49 Katalysatoren getestet. Das ist ein enormer Zeitgewinn“, resümiert Vukojevi´c.

Was in ihnen steckt, müssen die Substanzen bei Temperaturen bis zu 250 Grad Celsius und Drücken von bis zu 50 bar zeigen – das 25-fache des normalen Drucks auf Autoreifen. Sollte der Stahltopf überkochen und explodieren, halten die Betonwände und Stahltüren die Bruchstücke zurück.