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Bis die Chemie stimmt

Das Gespräch führte HANS SCHUH

Junge Forscher wollen die Welt verbessern, sie soll grüner werden. Ein Gespräch mit Ferdi Schüth.

Bis die Chemie stimmt© Max-Planck-Institut MühlheimFerdi Schüth ist seit 1998 Direktor am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung. Der Leibniz-Preisträger ist einer der profiliertesten Chemiker Deutschlands
DIE ZEIT: Die Vereinten Nationen haben 2011 zum Internationalen Jahr der Chemie erklärt. Angela Merkel und Sie haben am Mittwoch in Berlin am Auftakt mitgewirkt. Warum soll man sich gerade jetzt für Chemie interessieren?

Ferdi Schüth: Die Chemie ist eine der Schlüsselwissenschaften zur Bewältigung großer Menschheitsprobleme, aber zugleich auch ein Kulturgut - sie steckt eben überall drin. Unser ganzes Leben ist eng mit ihr verwoben, ob man nun liebt, sich kleidet oder kocht. In der molekularen Küche wird dies sehr deutlich. Chemie prägt zudem unsere Zukunft, etwa beim Lösen der aktuellen Ressourcen- und Energieprobleme. Das wurde bei der Auftaktveranstaltung besonders klar.

ZEIT: Viele verbinden mit Chemie schwer verständliche Wissenschaft und eine riskante Industrie, die Schwermetalle, Pestizide, Dioxine oder umgekippte Säuretanker hervorbringt. Will man jetzt von ihren dunklen Seiten ablenken?

Schüth: Keineswegs, auch die Risiken sind erkannt und müssen unter sorgfältiger Beobachtung bleiben. Nicht zuletzt deshalb haben sich die dunklen Seiten deutlich aufgehellt: Die Chemie steht viel positiver da als noch vor zwanzig Jahren. Sie wird nicht mehr überwiegend als Problemverursacher, sondern zunehmend als Problemlöser wahrgenommen. Sie ist nachhaltiger geworden, hilft Ressourcen und die Umwelt zu schonen. Die meisten Chemiker, und gerade die jungen Studenten oder Doktorandinnen, wollen ernsthaft helfen, die Welt zu verbessern.

*ZEIT: Italien hat kürzlich Plastiktüten verboten, weil überall Kunststoffmüll herumliegt. Jetzt sollen kompostierbare Biokunststoffe das Problem lösen. Ist das ein Fortschritt?

Schüth: Das lässt sich nicht einfach beantworten, sondern erfordert eine sorgfältige Ökobilanz. Dabei ist Bio nicht zwangsläufig besser als Polyethylen. Sicher wären mehrfach benutzte Stofftaschen ideal. Aber jeder von uns nutzt auch immer wieder Plastiktüten, daher muss man sich mit dem Problem beschäftigen.

ZEIT: Es gibt Prognosen, 90 Prozent aller Kunststoffe ließen sich aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen. Das wären jährlich Hunderte Millionen Tonnen. Hauptquellen sind Kartoffeln, Weizen, Mais oder Zucker, es droht massive Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Frisst solcher Öko-Wahnsinn erneut die Teller der Armen leer?

Schüth: Das wäre verkürzt argumentiert. Derzeit ist der Hunger noch kein Erzeugungs-, sondern ein Verteilungsproblem. Aber wir können in Zukunft nicht gleich dreifach auf die begrenzten Ackerflächen zugreifen, nämlich zur Nahrungs-, Rohstoff- und Treibstoffproduktion.

ZEIT: Chemiker betonen, Erdöl sei stofflich zu wertvoll, um es als Heizöl oder Benzin zu verbrennen. Das gilt auch für Rohstoffe vom Acker, die hoch subventioniert megatonnenweise verbrannt werden als Biodiesel, Bioethanol oder Biogas. Sträuben sich Ihnen da nicht die Nackenhaare?

Schüth: Ja, denn beide Ressourcen sind tatsächlich zum Verbrennen zu schade. Sorgfältige Studien belegen eindeutig, dass stoffliche Nutzung Vorrang haben sollte, auch unter Energie- und Klimagesichtspunkten. Ich hege allerdings wenig Hoffnung, dass die Menschen aufs Autofahren verzichten, um Erdöl als wertvolle Ressource aufzubewahren.

ZEIT: Muss es nicht wenigstens beim Einsatz biologischer Rohstoffe klare Prioritäten geben: Vorrang für Nahrung von Mensch und Tier, dann stoffliche Nutzung und zuletzt Energie aus Abfall?

Schüth: Grundsätzlich ist diese Nutzungskaskade korrekt. Es gibt allerdings Biomasse wie Lignocellulose - Hauptbestandteil etwa von Holz und Stroh -, die sich nicht als Nahrung eignet.

ZEIT: Biokunststoffe werden als »kompostierbar« beworben. Dann verwandeln sie sich in Wasser und CO2, werden weder stofflich noch energetisch genutzt. Gehören die einst gepriesenen großen Kompostanlagen nicht abgeschafft?

Schüth: Gewiss wäre es sinnvoller, mit Biokunststoffen in einem Müllkraftwerk Strom und Fernwärme zu erzeugen. Ob dies für allen Biomüll gilt, müssten Ökobilanzen jedoch erst zeigen.

ZEIT: Wer Energie sparen will, baut leichte Fahrzeuge. BMW, Daimler und VW entwickeln Autos mit kohlefaserverstärkten Kunststoffkarossen. In Flugzeugen und Windmühlen verdrängen solche Werkstoffe Metall. Eröffnet die Chemie hier einen Megatrend?

Schüth: Ob Verbundwerkstoffe oder Metalle, in beiden Fällen ermöglicht die Chemie Fortschritte, als enabling technology. Denn die Chemie ist eng verbunden auch mit der Metallurgie. Sie hat hier historisch wichtige Wurzeln, und die Disziplinen befruchten sich gegenseitig.

ZEIT: Im Zukunftsmarkt der Elektromobilität wird gewinnen, wer die besten Batterien baut. Die Grundlage hierfür, die Elektrochemie, wurde in Deutschland sträflich vernachlässigt. Sehen Sie noch Chancen, aufzuholen? Oder hilft nur noch Einkauf von asiatischem Know-how?

Schüth: Die Sachstandsbeschreibung ist korrekt. Doch in der Elektrochemie wird inzwischen gegengesteuert. Ich sehe durchaus eine große Chance, weil Autoakkus eine andere Skala darstellen als kleine Batterien für Handys oder Laptops, bei denen Asiaten führend sind. Hinzu kommt, dass in der notwendigen Entwicklung neuer Typen jenseits der Lithium-Ionen-Technik alle Länder noch in der Anfangsphase sind. Sorgen machen mir eher die langen Planungsphasen in Deutschland, während in China schneller gehandelt wird. Da würde unserer Wettbewerbsfähigkeit weniger Perfektion und dafür schnellere Marktpräsenz guttun.

ZEIT: Bei der Entwicklung effizienter Solarzellen spielt die Chemie eine zentrale Rolle. Allerdings kommen auch giftige Schwermetalle wie Cadmium zum Einsatz, etwa in kostengünstigen Dünnschichtzellen. Verdrängt der Wunsch nach günstigerem Ökostrom toxikologische Probleme?

Schüth: Entwickler müssen das Recycling von Cadmium oder Selen von Anfang an mitdenken. Auch hier kann nur eine sorgfältige Bilanz zeigen, ob Effizienzvorteile den Einsatz toxischer Stoffe rechtfertigen. Es gibt aber auch andere Entwicklungslinien, etwa organische Solarzellen, die mit wenig Materialaufwand auskommen und leichter zu entsorgen sind.

ZEIT: Glühlampen werden zunehmend durch Energiesparlampen ersetzt. Diese enthalten jedoch oft giftiges Quecksilber, was das Umweltbundesamt zu Warnungen veranlasst. Ist das ein Sturm im Wasserglas, werden noch effizientere Leuchtdioden die problematischen Lampen verdrängen?

Schüth: Mittelfristig werden Leuchtdioden Energiesparlampen ersetzen, weil sie nochmals deutlich effizienter sind. Auch hier sind organische Leuchtdioden, sogenannte OLEDs, im Kommen. Die Lichttechnik wird künftig wesentlich sparsamer und flexibler, wird völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten bieten, dank innovativer Chemie.

ZEIT: Mit modernen Dämm- und Isolierstoffen lässt sich in Gebäuden enorm viel Energie sparen. Obwohl sich solche Wärmeisolationen für die Hausbesitzer lohnen, kommt vor allem die Altbausanierung nur schleppend voran. Was muss besser werden: die Chemie, Politik, Aufklärung oder die handwerkliche Ausführung?

Schüth: Das größte Problem ist hier die Umsetzung. Die Chemie kann zwar weitere Beiträge leisten mit Nanoschäumen, die noch entwickelt werden, aber es hapert an der Aufklärung. Und es gibt psychologische Barrieren, Geld zu investieren für Projekte, die sich, je nach Öl- oder Gaspreis, erst in zwei Jahrzehnten amortisieren könnten.

ZEIT: Rohstoffe werden immer teurer, weil eine wachsende Menschheit bei steigendem Wohlstand auf begrenzte Ressourcen zugreift. Ist diese verbreitete These nicht allzu simpel, weil es riesige versteckte Reserven ausblendet, die sowohl mengenmäßig als auch durch gesteigerte Effizienz noch zu heben sind?

Schüth: Hier muss man nach Rohstoffen differenzieren. Anorganische Elemente gehen ja nicht verloren, sondern werden nur im Abfall verdünnt. So ist Meerwasser eine immense Rohstoffquelle, nur die Konzentrationen der meisten Stoffe sind darin extrem gering. Sie herauszuholen erfordert sehr viel Energie, damit stellt sich die Preis- und Wirtschaftlichkeitsfrage. Mit den Energierohstoffen gehen wir in der Tat noch nicht effizient um. Selbst ein guter Dieselmotor hat im Auto immer noch einen Gesamtwirkungsgrad von etwa 25 Prozent. Das ist zu wenig. Bei der Nutzung fossiler Energie gibt es noch viel zu optimieren, von besseren Katalysatoren in Raffinerien bis zur Rückgewinnung von Bremsenergie oder zum Einsatz von Hybridtechnik in Fahrzeugen.

Aus DIE ZEIT :: 10.02.2011

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