Katalyse

Katalyse (von gr. katálysis; Auflösung) bezeichnet die Änderung der Kinetik einer chemischen Reaktion mittels eines Katalysators mit dem Ziel, sie überhaupt erst in Gang zu bringen, sie zu beschleunigen oder die Selektivität in eine favorisierte Richtung zu lenken. In der lebenden Zelle spielen Enzyme, die biochemische Prozesse katalysieren, eine fundamentale Rolle im Stoffwechsel von der Verdauung bis hin zur Reproduktion und Transkription der Erbinformation. Im Umweltbereich haben sowohl natürlich ablaufende katalytische Prozesse wie die Bildung von Smog eine große Bedeutung als auch die katalytische Reduzierung von Schadstoffen im Automobil- und Kraftwerksbereich. Neue Systeme zur Energiewandlung und -speicherung wie die Brennstoffzelle basieren auf katalytischen Prozessen. Obwohl der Begriff ursprünglich aus der Chemie stammt, wird er teilweise auch für kernphysikalische Prozesse verwendet, die auf ähnlichen Mechanismen basieren. Exemplarisch sei hier die Myonen-katalysierte Kernfusion genannt.

Die Wertschöpfung durch Katalyse in der chemischen Industrie ist von erheblicher volkswirtschaftlicher Bedeutung, da über 80% aller Chemieerzeugnisse mit Hilfe katalytischer Prozesse hergestellt werden. Durch deren Optimierung kann der Energie- und Ressourcenaufwand entscheidend verringert werden. Weltweit betrug 2007 der Umsatz für Katalysatoren circa 16 Milliarden US-Dollar, wovon über 90% mit Katalysatoren für heterogen katalysierte Prozesse erwirtschaftet wurden.