In biologischen und chemischen Prozessen liegen viele Substanzen gelöst vor. Ein Verständnis der Lösungsmitteleffekte und die Wahl des Lösungsmittels ist entscheidend um diese Prozesse zu optimieren.
Das RESOLV-Team mit den Bochumer und Dortmunder Rektoren sowie dem bei der Begutachtung in Bonn beisitzende Landesvertreter, Sebastian Kunert, vom NRW-Ministerium für Kultur und Wissenschaft
Exzellenzstrategie Exzellenzcluster RESOLV geht in die dritte Förderphase
Das Bochumer-Dortmunder Team erhält für weitere sieben Jahre eine Förderung von mehreren Millionen Euro jährlich.
Das Exzellenzcluster „RESOLV – Ruhr Explores Solvation“ an der Ruhr-Universität Bochum und Technischen Universität Dortmund geht in eine dritte Förderphase. Wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft am 22. Mai 2025 bekanntgab, gehört RESOLV zu den Verbünden, die ab 2026 im Rahmen der Exzellenzstrategie gefördert werden. RESOLV hat mit Fokus auf das Lösungsmittel eine neue Forschungsdisziplin in der Chemie begründet. Biologische und chemische Reaktionen finden in der Regel in einem Lösungsmittel statt; lange Zeit wurde dieses nur als Zaungast in dem Prozess betrachtet. Das RESOLV-Team zeigte jedoch, dass das Lösungsmittel aktiv in die chemischen Reaktionen eingreift. Lösungsmittelgesteuerte Prozesse noch besser zu verstehen und zu kontrollieren, ist Ziel der kommenden siebenjährigen Förderphase, für die RESOLV eine Förderung von 70 Millionen Euro beantragt hat.
Das Bochumer-Dortmunder Team wird seine erfolgreiche disziplinübergreifende Zusammenarbeit mit Forschenden der Universität Duisburg-Essen und der drei Max-Planck-Institute für Kohlenforschung, Chemische Energiekonversion und Nachhaltige Materialien fortsetzen.
„Wir werden uns neuen Herausforderungen stellen: Zum Beispiel wollen wir unter dem Stichwort ‚Quantum Solvation‘ Quanteneffekte bei Reaktionen experimentell und theoretisch untersuchen und dabei das Lösungsmittel einbeziehen. Das wäre ein Meilenstein in der chemischen Grundlagenforschung“, sagt Prof. Dr. Martina Havenith, Sprecherin des Exzellenzclusters RESOLV.
Lösungsmittel verstehen und maßschneidern
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werden die Rolle des Lösungsmittels bei Reaktionen auf molekularer Ebene sichtbar machen, um Lösungsmittel gezielt für chemische Prozesse maßschneidern zu können, sodass diese die chemischen Reaktionen optimal unterstützen. „Die Forschung soll helfen, drängende gesellschaftliche Herausforderungen zu meistern, etwa Strom aus nachhaltigen Energiequellen direkt zur Synthese von Chemikalien zu nutzen und fossile Kohlenstoffquellen durch nachhaltige Kohlenstoffquellen zu ersetzen“, sagt RESOLV-Co-Sprecherin Prof. Dr. Viktoria Däschlein-Gessner von der Ruhr-Universität Bochum. Dazu wird das RESOLV-Konsortium neueste Synthese-, Spektroskopie-, Mikroskopie- und Simulationsmethoden entwickeln.
Darüber hinaus nimmt das Team nun auch die Entwicklung von Lösungsmitteln für das Produktdesign in den Blick. So gelangen bisher mehr als 80 Prozent der kosten- und zeitaufwendig entwickelten pharmazeutischen Wirkstoffe niemals in die Produkt-Anwendung, da sie nicht ausreichend wasserlöslich sind und damit nicht bei Patienten zum Einsatz kommen können. Das möchte RESOLV in Zukunft ändern.
Neue Infrastruktur und Transfer in die Praxis
Um diese Aufgaben zu bewältigen, wird RESOLV neuartige experimentelle Infrastruktur aufbauen und modernste Experimente eng mit theoretischen Berechnungen und modernen Methoden der Künstlichen Intelligenz und Laborautomatisierung verzahnen. „Dadurch wollen wir das perfekte Lösungsmittel – jenseits von ‚Trial and Error‘ – finden, die Effizienz chemischer Reaktionen maximieren, neue Wirkstoffe für die Anwendung verfügbar machen und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck minimieren“, so RESOLV-Co-Sprecherin Prof. Dr. Gabriele Sadowski von der Technischen Universität Dortmund. Damit die Ergebnisse schneller in die Praxis überführt werden, plant das RESOLV-Team gemeinsam mit der Industrie den Aufbau eines neuartigen Transferlabors für eine durch Künstliche Intelligenz unterstützte Chemie.
