Aufgrund des voranschreitenden Klimawandels und der begrenzten fossilen Ressourcen unterliegt der deutsche Energiesektor einem komplexen Transformations- und Decarbonisierungsprozess hin zu regenerativen Versorgungsmethoden. Mit Blick auf den Chemie- und Technologiestandort Deutschland muss die Transformation der chemischen Industrie zeitgleich und mit gleichem Nachdruck vorangetrieben werden. Die 12 Prinzipien der Grünen Chemie umfassen spezifische Strategien, deren Ziel auf der vollständigen Einbindung aller im Prozess verwendeten Materialien, der Energie- und Abfallminimierung sowie dem Materialrecycling ausgerichtet ist und deren Umsetzung entsprechend zugeschnittene skalierbare Synthese- und Katalysekonzepte erfordert. Eine solche Methode stellt die durch gepulste Hochleistungslaser gestützte Materialprozessierung in Flüssigkeiten dar, welche allen 12 Prinzipien Rechnung trägt. Gepulste Hochleistungslaser, welche am Hochtechnologiestandort Deutschland mit mehreren Unternehmen stark vertreten sind, stellen unter zukünftigem Einsatz von 100% nachhaltiger elektrischer Energie praktisch „grüne“ Photonen zur Verfügung, die nach aktuellem Stand der Technik bereits heute eine vollkontinuierliche, kontaminationsfreie und quantitative Nanomaterialsynthese und Prozessierung erlauben, sozusagen grüne Laser-Chemie. Um das ausgeprägte Potential dieser vergleichsweisen neuen Prozessierungs-Methodik mit den Anforderungen der chemischen Industrie und den nachhaltigen Energietechnologien weiter auszubauen, soll indem angestrebten Promotionsvorhaben ein skalierbares laserbasiertes Partikeldoping exemplarisch untersucht und bilanziert werden. Dies soll anhand des Designs und der Weiterentwicklung von langlebigen Katalysatoren für die Anionenaustauschmembran-Wasserelektrolyse (AEM-WE) grundlegend untersucht und anwendungsrelevant demonstriert werden, wobei unteranderem eine internationale Kooperation und ein Auslandsaufenthalt im Bereich der Elektrochemie (Prof. Arenz, Bern) vorgesehen ist. Dafür sollen auf Nickel basierende Standard-Elektrokatalysatoren für die AEM-WE mit effizienzsteigernden Elementen (Eisen, Cer, Lithium) mittels durchflussgeschwindigkeitssynchronisierter Applikation einzelner Laserpulse erstmals in einem skalierbaren und Design in kontinuierlicher betriebsweise dotiert und anschließend auf deren katalytische Eigenschaften untersucht werden. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse soll abschließend eine Ökobilanz und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für die experimentell entwickelten Laser- und Prozessparameterdesigns angefertigt werden, um das nachhaltige Potential der entwickelten Verfahrenstechnik für die Spezialchemikalienproduktion zu bewerten. Als langfristiges Ziel soll das Projekt somit einen substantiellen Beitrag leisten, um die Innovationsdynamik der deutschen chemischen Industrie hin zur grünen Chemie, die Transformation des Energiesektors zur vollständig regenerativen Energie und gleichzeitiger Stärkung des Hochtechnologiestandorts Deutschland voranzutreiben und daraus resultierend die Wettbewerbsfähigkeit sowie die Vorreiterrolle Deutschlands bei nachhaltigen Technologien sichern.