Bereich I - Biologie, Chemie und Verfahrenstechnik

Die Kombination aus Metallatomen mit Kohlenmonoxid beschäftigt die Chemie schon seit dem 19. Jahrhundert. Aus der reinen Grundlagenforschung heraus haben Carbonylkomplexe in der Vergangenheit schon oft Anwendung in der Katalyse gefunden, vielfach auch in großtechnischen Verfahren.

Umfangreiche Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass weit mehr Carbonylkomplexe als die bisher isolierten existieren sollten. Darunter auch das Chromhexacarbonyl-Radikalkation, das von dem seit Dekaden bekannten neutralen Chromhexacarbonyl abgeleitet ist und das „nur“ über ein Elektron weniger verfügt. Dieses sehr reaktive, sogenannte Metalloradikal wurde bis dato als ein bei Raumtemperatur und Normaldruck unzugängliches Molekül eingestuft. Ein Team um die Chemiker Ingo Krossing von der Universität Freiburg und Frank Breher vom KIT konnte nun dieses Chromhexacarbonyl-Radikalkation synthetisieren, in kristalliner, unter Standardbedingungen stabiler Form isolieren und vollständig charakterisieren. Zwar muss dazu unter Ausschluss von Luftsauerstoff und Feuchtigkeit gearbeitet werden, allerdings können nun Standard-Laborgeräte und gängige Lösungsmittel verwendet werden, wodurch das Verfahren in allen chemischen Laboren anwendbar und damit sehr viel breiter einsetzbar ist als zuvor. Ihre Ergebnisse präsentieren die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Nature Communications. (rli)

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nature.com/articles/s41467-019-08517-2 

Neues Verfügungsgebäude für interdisziplinäre Forschung soll 2020 fertig sein.

Ab 2020 soll das neue Verfügungsgebäude am Campus Nord des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) eine weitere Brücke zwischen Chemie und Biologie schlagen. Auf den knapp 5 800 Quadratmetern werden 12 Forschungsgruppen arbeiten. Darüber hinaus bietet das Gebäude Platz für Infrastrukturen für Zebrafische, automatisiertes Screening und chemische Synthesen. Die letzten Arbeiten an dem Komplex sollen Anfang 2020 abgeschlossen sein. Heute (14. März 2019) haben die Beteiligten Richtfest gefeiert. 

Der Botanische Garten des KIT beherbergt einen weltweit einmaligen Schatz - eine Sammlung von Europäischen Wildreben (Vitis sylvestris, die Stamm-Mutter unserer Kulturrebe), die den gesamten in Deutschland noch übriggebliebenen Genpool enthält. Diese Sammlung entstand ursprünglich aus Gründen des Artenschutzes: die letzten, in den Urwäldern der Rheinauen noch überlebenden Wildreben sollten gerettet und im Botanischen Garten vermehrt werden, um sie wieder an geeigneten Standorten anzusiedeln und so diese hochbedrohte Art vor dem Aussterben zu bewahren. Später zeigte sich, dass diese Wildreben es in sich hatten: sie können sich gegen zahlreiche Krankheiten behaupten, unter anderem gegen die infolge des Klimawandels immer mehr um sich greifenden Esca-Krankheit, die in Frankreich und Italien, aber zunehmend auch hierzulande, die Rebstöcke in der Blüte ihrer Fruchtbarkeit innerhalb weniger Tage dahinraffen kann.

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KIT koordiniert deutschlandweites DFG-Schwerpunktprogramm – Erforschung von katalytischen Systemen unter schwankenden Betriebsbedingungen bei Nutzung von Wind- und Sonnenenergie.

2050 sollen 80 Prozent des Stroms in Deutschland aus erneuerbaren Energiequellen stammen. Um dies zu erreichen, ist es notwendig, elektrische Energie in chemischen Energieträgern zu speichern. Im Schwerpunktprogramm „Katalysatoren und Reaktoren unter dynamischen Betriebsbedingungen für die Energiespeicherung und -wandlung“ (SPP 2080, DynaKat) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) untersuchen zwölf große Forschungskonsortien, wie sich katalytische Reaktionssysteme unter solchen Bedingungen verhalten. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordiniert das Schwerpunktprogramm.

Im europäischen Forschungsprojekt Si-DRIVE forschen KIT und HIU gemeinsam mit Partnern an innovativen Lösungen – Ziel ist die Etablierung einer europäischen Lithium-Ionen-Batteriefertigung.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gegründeten Helmholtz-Instituts Ulm (HIU) und ihre europäischen Kooperationspartner entwickeln ein nachhaltiges Zellkonzept, das ausschließlich auf ökologisch und ökonomisch unkritischen Materialien basiert. In dem Projekt Si-DRIVE bildet das Konsortium die gesamte Batterie-Wertschöpfungskette ab und strebt bis 2030 einen Plan für eine europäische Produktion an. Die Europäische Union (EU) finanziert das Projekt mit acht Millionen Euro bei einer Laufzeit von vier Jahren.

Erstmals nutzt eine Forschungsgruppe erfolgreich Eierschalen als Elektrode für Energiespeicher.

Bioabfall in Form von Hühnereierschalen erweist sich als sehr effektiv für die Energiespeicherung. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Team, zu dem auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gegründeten Helmholtz-Instituts Ulm (HIU) gehören. Das nachhaltige Speichermaterial, das einen kostengünstigen Lithium-Ionen-Kondensator ermöglichen könnte, stellt die Gruppe nun in der Zeitschrift Dalton Transactions der Royal Society of Chemistry vor (DOI: 10.1039/c8dt03252a).