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Deutschlands wissenschaftliches Cellulose-Zentrum entsteht in Thüringen

11.06.2003 - (idw) Friedrich-Schiller-Universität Jena

Universität Jena richtet bundesweit erstes Kompetenzzentrum für Polysaccharidforschung ein

Jena (10.06.03) Drei Jahre Zeit sich zu bewähren, hat das neue "Kompetenzzentrum für Polysaccharidforschung". Es ist im letzten Semester an der Friedrich-Schiller-Universität Jena gegründet worden. Nicht nur in der Thüringer Forschungslandschaft, auch bundesweit ist eine solche Einrichtung einmalig. Die hohe Qualität, die von der neuen Forschungseinrichtung erwartet wird, zeigt sich auch in ihrer Aufnahme in das europäische Exzellenz-Netzwerk zur Polysaccharidforschung. Diesem Verbund gehören 16 Gruppen an - als einzige deutsche Universität ist Jena beteiligt. Die Europäische Union (EU) hat das Polysaccharid-Netzwerk positiv in der ersten Stufe eines zweistufigen Evaluierungsverfahrens beurteilt und es wurde jetzt aufgrund der außerordentlich guten Bewertung in die zweite Auswahlrunde aufgenommen.

Prof. Dr. Thomas Heinze von der Universität Jena ist Direktor des Kompetenzzentrums Jena-Rudolstadt. Neben der Universität ist als weitere Forschungseinrichtung das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung in Rudolstadt (TITK e. V.) beteiligt. Außerdem gehören sechs Industrieunternehmen dem Konsortium an. Diese Industriepartner unterstützen mit 375.000 Euro die Forschungsaktivitäten des Zentrums, die an der Jenaer Universität in der Abteilung von Prof. Heinze laufen.

Die Firmen stellen so genannte Funktionspolymere her, zum Beispiel Abkömmlinge von Cellulose. Dieser Stoff ist chemisch gesehen ein Vielfachzucker und zählt zu den so genannten Polysacchariden. Sie entstehen, wenn Einfachzuckerbausteine (Traubenzucker) polymerisieren, sich also in langkettige Gebilde verzweigen. Die aus Pflanzen gewonnenen Zucker-Polymere dienen als Ausgangsstoff für die Herstellung von Papier, Chemiefasern, dünnen Folien oder als Hilfsstoff für Nahrungsmittel und Pharmaka. Polysaccharide sind also Multitalente und Grundstoff für diverse Produkte.

"Die Industriepartner finanzieren Grundlagenforschung, von der sie unmittelbar zunächst nichts haben", erklärt Heinze anerkennend. Mittelbar stellt sich der Nutzen dennoch ein. "Die Hersteller müssen große Mengen ihrer Polymere auf dem Markt umsetzen", berichtet Heinze weiter. Da die Produzenten aber meist dieselben etablierten Syntheseverfahren anwenden, brächten sie nur ähnliche Produkte auf den Markt. Neue Polymere mit speziellen Eigenschaften sind jedoch aus marktwirtschaftlicher Sicht wünschenswert. Diese Kompetenz bringt Prof. Heinze mit. "Wir synthetisieren die Polymere nicht von Grund auf neu, sondern greifen sowohl im Labor als auch bei der industriellen Produktion auf die Vorleistung der Natur zurück", beschreibt Heinze. "Die Kette aus den bis zu 10.000 Einfachzuckern bleibt dabei dieselbe und ist durch die natürlichen Rohstoffe aus Pflanzen oder Bäumen vorgegeben". Es werden lediglich die äußeren Anhängsel, bei den Chemikern funktionelle Gruppen genannt, verändert. Der Name deutet es an, diese Schwänzchen, genauer ihre Verteilung im Polysaccharid, bedingen seine Funktion. Wer sie kontrolliert, der kontrolliert die Eigenschaften des Polymers.

"In der Natur und auch bei den herkömmlichen industriellen Syntheseverfahren werden die funktionellen Gruppen zufällig auf die Ursprungskette verteilt", erklärt Heinze. Der Polymerspezialist arbeitet hingegen an reproduzierbaren Synthesestrategien, bei denen die Wirkgruppen kontrolliert verteilt, also in bestimmten Abständen angebracht werden. Dieser bewusste Eingriff führt zu Polymeren mit veränderten Eigenschaften - man weiß nur nicht zu welchen. Das herauszufinden, wird die Aufgabe von Heinze und seinen Mitarbeitern sein. Die Qualität ihrer Arbeiten wird darüber entscheiden, wie und ob es in drei Jahren mit dem Zentrum weitergeht.

Chemiker Heinze ist optimistisch, weiß er doch um das Potenzial der Region auf diesem Gebiet. So existieren enge Kooperationen zu anderen Arbeitsgruppen der Jenaer Universität, zum Hans-Knöll-Institut für Naturstoff-Forschung e. V. in Jena und zum Rudolstädter TITK, das durch sein alternatives Verfahren zur Umformung von Cellulose (ALCERU) bekannt geworden ist.

Kontakt:

Prof. Dr. Thomas Heinze
Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie der Universität Jena
Lessingstr. 8, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 644004
Fax: 03641 / 644020
E-Mail: Thomas.Heinze@uni-jena.de
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