Projekt 16583/01

Tagung Umwelt- und ressourcenschonende Synthesen und Prozesse vom 23. bis 25.08.1999 in Tübingen

Projektträger

Eberhard-Karls-Universität TübingenInstitut für Organische ChemieFachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie
Auf der Morgenstelle 18
72076 Tübingen
Telefon: 07071/29-72437

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Unter nachhaltiger Chemie (sustainable chemistry) versteht man die Entwicklung, Herstellung und umweltgerechte Nutzung von chemischen Produkten und Prozessen, um weniger toxische Abfälle zu produzieren und um Risiken für die menschliche Gesundheit sowie Umwelt zu vermeiden. Während sich bisher die Bemühungen vor allem auf die Kontrolle, Beseitigung und das Management von Abfall konzentrierten und die Behörden durch strikte Regulierungen die Problematik zu lösen versuchten, wird mit der nachhaltigen Chemie ein neuer Weg eingeschlagen. Die Tagung soll Ziele in Forschung und Lehre diskutieren und festlegen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Entwicklung von Chemikalien und von Prozessen wird unter dem Gesichtspunkt der Vermeidung bzw. der Reduktion von gesundheits- und umweltschädlichen Substanzen durchgeführt. Dadurch öffnet sich ein weites Feld für Innovationen, für Wissenschaft und Technik in der Synthesechemie. In den U.S.A. ist ein umfangreiches Programm zur nachhaltigen Chemie aufgelegt worden, das mit dem Schlagwort Green Chemistry propagiert wird. Wenn auch in der Industrie die nachhaltige Chemie schon berücksichtigt wird, erscheint es doch zwingend notwendig, diese auch als Forschungsziel in der Wissenschaft zu etablieren und bereits im Unterricht an den Universitäten die Studenten frühzeitig mit den Problemen vertraut zu machen. Nur so kann das Innovationspotential für diese wichtige Aufgabe entwickelt werden. Nachhaltigkeit in der Chemie muss gleichrangig mit anderen innovativen Zielen der Chemie gesehen werden und muss auf hohem Niveau angesiedelt werden. In Vorträgen werden einzelne Aspekte der nachhaltigen Chemie behandelt und anschließend diskutiert. In einer Diskussionsrunde mit Studenten wird die Implementierung in die Lehre und Curricula besprochen.


Ergebnisse und Diskussion

Die Entwicklung einer nachhaltigen Chemie bezieht auch die Entwicklung neuer Stoffe sowie von Synthesen ein, die nicht oder weniger gefährdend sind für Gesundheit und Umwelt als die bisherigen Stoffe und Verfahren.
Das Symposium konzentriert sich auf folgende Gebiete:
o Alternative Synthesen:
Benutzung weniger toxischer Edukte und Reagenzien.
Neben den klassischen Synthesemethoden müssen vor allem Mechanismen der Biosynthese nachgeahmt und biotechnologische Synthesewege erschlossen werden, die zu energiesparenden, effizienten und selektiven Synthesestrategien führen. Es sollte jeweils durch Ökobilanzen sowie Produktlebenscyclen der Vorteil der alternativen Entwicklung aufgezeigt werden.
o Alternative Lösungsmittel und Reaktionen:
Die Entwicklung und Benutzung von Lösungsmitteln mit reduziertem Risiko.
Auch hier ist die Ökobilanz des gesamten Prozesses zu betrachten.
Neben der Ökonomie ist auch die Wiedergewinnung der Lösungsmittel und die evtl. dabei auftretende Gefährdungen von Mensch und Umwelt zu betrachten.
Bei den Reaktionsbedingungen sind Selektivität und Energieverbrauch zu berücksichtigen.
o Entwicklung von sicheren Chemikalien:
Mittels molekularer Modelle (SAR) sollen die weniger Mensch und Umwelt belastenden Strukturen erkannt und synthetisiert werden. Gleichzeitig sollen Anwendung und Effizienz erhalten bleiben.
o Verwendung nachwachsender Rohstoffe:
Da Erdöl als wichtigste Ausgangsquelle zur Synthese nieder- und hochmolekularer Stoffe nur noch für einen begrenzten Zeitraum zur Verfügung steht, müssen rechtzeitig und umfassend Synthesewege unter Nutzung von Biomasse als Edukte erschlossen werden.
Auch die Nutzung von Biomasse als alternativer Energieträger muss neben der Entwicklung von Solar-, Wind- und Wasserenergie gleichrangig vorangebracht werden.
Es muss bei all diesen Entwicklungen eine gesamtheitliche, integrierte Betrachtungsweise angewandt werden, die alle Aspekte der Lebenscyclen von Produkten und der Ökobilanz von Prozessen einschließt. Die methodische Arbeit zur Erstellung von Ökobilanzen und der Aufstellung von Produktlebenscyclen muss daher forciert werden.
Es ist augenscheinlich, dass solche fachübergreifenden Gesichtspunkte in der Ausbildung bisher keine Rolle spielten. Sie müssen daher exemplarisch auf den verschiedenen Stufen der universitären Ausbildung behandelt werden. Dies gilt für die theoretischen und experimentellen Abschnitte gleichermaßen. So können in den Vorlesungen und Praktika der klassischen Fächer solche Aspekte integriert werden. Ebenso denkbar ist eine speziell ausgerichtete Lehrveranstaltung. Entsprechend muss die Nachhaltigkeit in der Chemie auch Eingang in die Lehrbücher finden.
Neben dem Primärstudium sind Fortbildungsveranstaltungen zu veranstalten, um auch Chemiker im Berufsleben in diese Aspekte einzuführen.
Die nachhaltige Chemie als Forschungsziel und Ausbildungsthema bedarf der gleichen Qualität und Motivation wie andere wichtige Themen der Chemie.