Forschungsprofil der Fakultät

Von der Materialforschung und Katalyse zu molekularen biochemischen Systemen

„Von der Leuchtdiode bis hin zu Proteinen“: In ihrer fachlichen Breite und eingebettet in zahlreiche fachübergreifende und internationale Kooperationen deckt die Fakultät für Chemie und Biochemie vier große Forschungsbereiche ab: Biomolekulare Chemie, Molekulare Chemie, Katalyse an Oberflächen sowie Funktionelle Materialien.

Unverwechselbar in Deutschland ist die Bochumer Fakultät durch ihre interdisziplinären Forschungsschwerpunkte, die unter dem Dach von Interfacial Systems Chemistry vernetzt sind und auch fakultätsübergreifend kooperieren. Interfacial Systems Chemistry schlägt durch einen gemeinsamen Ansatz mit Nachbardisziplinen die Brücke zwischen kleinen hoch-reaktiven Molekülen und komplexen biologischen Interaktionssystemen.
Die Wechselwirkungen von Molekülen durch schwache intermolekulare Kräfte sind sowohl in der Chemie als auch in der Biochemie von größter Bedeutung. Diese „nicht-kovalenten“ Wechselwirkungen bestimmen die physikochemischen Eigenschaften molekularer Kristalle und die Struktur von Proteinen. Nahezu alle biologischen Prozesse bis hin zu Zellfunktionen hängen von nicht-kovalenten Wechselwirkungen in fundamentaler Weise ab. Es ist jedoch immer noch nicht möglich, die makroskopischen Eigenschaften und Strukturen komplexer Moleküle oder Assemblate aus den physikochemischen Eigenschaften der beteiligten molekularen Bausteine vorherzusagen.
Systemchemie an Grenzflächen ist ein gemeinsamer Ansatz durch Kooperationen innerhalb der Fakultät und darüber hinaus, diese Herausforderung anzugehen: Ziel ist es, die für kleine Reaktionssysteme in den letzten Jahren gewonnenen tiefen mikroskopischen Einsichten auf komplexe chemische Systeme mit Hunderten und Tausenden verschiedener wechselwirkender Moleküle zu übertragen.
Erforscht werden noch relativ kleine Moleküle – dies umfasst sowohl Synthese, Analytik und Charakterisierung dieser Moleküle als auch ihre theoretische Betrachtung und die Suche nach dem Verständnis von Zuständen und Mechanismen. Dementsprechend sind die klassischen Felder der Anorganischen, Organischen und Physikalischen Chemie hier vertreten, ergänzt um Theoretische und Analytische Chemie. Forschungsschwerpunkte, die unter dem Dach von Interfacial Systems Chemistry miteinander interagieren, sind:

Biomolekulare Chemie
In der „biomolekularen Chemie“ gehen Forscher auf molekularer Ebene der Frage nach, wie biologische Prozesse (Lebensprozesse) ablaufen und wie sie entstanden sind. In diesem Bereich finden sich die Felder Bioorganische Chemie, Biophysikalische Chemie, Naturstoffchemie, Elektroanalytik & Sensorik und Theoretische Chemie und in der höchsten Komplexität der untersuchten Systeme die Biochemie, die vernetzt mit der Biologie, der Medizin und dem Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund biochemische Strukturen und Prozesse mit Blick für die molekulare Ebene erforschen.

Funktionelle Materialien und Katalyse
Als integraler Bestandteil von Interfacial Systems Chemistry, aber auch eng verknüpft mit der biomolekularen Chemie, sind die Erforschung neuartiger funktioneller Materialien und das tiefe Verständnis katalytischer Prozesse an Oberflächen die Klammer zwischen den übergeordneten Forschungsschwerpunkten. Die Materialforschung und Katalyse stellen den Anwendungsbezug der theoretischen und experimentellen Arbeiten her.
Im SFB 558 dreht sich alles um heterogene Katalysatoren: Das sind Festkörper, an deren Oberfläche gasförmige und flüssige Ausgangsstoffe umgesetzt werden. Der SFB ist derzeit in Deutschland als einziger auf dem Gebiet der Chemie mit einem Transferbereich ausgestattet, um gemeinsam mit der Industrie leistungsfähige Pulverkatalysatoren zu entwickeln.
Ziel des Materialforschungszentrums ICAMS (Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulations) ist es, neuartige Verfahren für die Computersimulation moderner Werkstoffe zu entwickeln und diese in die industrielle Forschung zu übertragen. Für neue Produkte werden Materialien und Werkstoffe mit spezifischen, maßgeschneiderten Eigenschaften benötigt. Die Automobilindustrie etwa braucht hochfeste Stähle für leichtere Bauweisen, um den Treibstoffverbrauch zu reduzieren und die Sicherheitsstandards zu erhöhen.
Mit dem SFB 558 und unserer Beteiligung am Materialforschungszentrum ICAMS (Aktuelle Meldung zur Eröffnung 2006) knüpfen wir an die Spitze der Materialforschung an. Entscheidend für den Erfolg ist die fachübergreifende Kooperation mit den Ingenieurwissenschaften.

Die Bochumer Fakultät für Chemie und Biochemie gehört mit diesen Schwerpunkten in der Verbundforschung zur Spitzengruppe der drittmittelstärksten Fakultäten in Nordrhein-Westfalen.

Nachwuchs fördern und betreuen

Dem wissenschaftlichen Nachwuchs – Doktoranden, Juniorprofessoren, Habilitanden und Nachwuchsgruppenleiter – bietet die Fakultät für Chemie und Biochemie ideale Voraussetzungen für fachübergreifende und international ausgerichtete Forschung.
An der Graduate School of Chemistry and Biochemstry (GSCB) – der fakultätsweiten Graduiertenschule – forschen 200 Nachwuchswissenschaftler aus aller Welt. Aktiv beteiligt ist die Fakultät zudem an der International Graduate School of Neuroscience (IGSN) der Ruhr-Universität – der offenen Fakultät für Doktoranden in Neurowissenschaften und Hirnforschung – der campusweiten Research School für Nachwuchsforscher aller Bochumer Fakultäten sowie an der International Max Planck Research School for Surface and Interface Engineering in Advanced Materials (SURMAT) in Düsseldorf.

Pluspunkte dieser Graduiertenschulen sind

  • die strukturierte Promotion
  • eine optimale Betreuung
  • ein internationales Umfeld
  • durchgehend englischsprachige Kurse und Kolloquien
  • die Vermittlung von fachübergreifenden Schlüsselqualifikationen („soft skills“).


Die Juniorprofessoren, Habilitanden und Leiterinnen oder Leiter von Nachwuchsgruppen haben Zugang zu den zentralen Einrichtungen der Fakultät und können so sehr früh in großer Selbständigkeit ihre Forscherkarriere entwickeln.