Seit 100 Jahren ermöglicht die Katalyse einen kontinuierlichen wirtschaftlichen Fortschritt für die Gesellschaft. Ihr Verständnis basiert auf empirischen Konzepten, da wir immer noch zu wenig über die genaue Anordnung der Atome auf der Oberfläche und den elektronischen Zustand der Katalysatoroberfläche unter Reaktionsbedingungen wissen. Hierzu bietet der Beitrag einen illustrativen Ansatz mit detaillierten Einblicken basierend auf Elektronenmikroskopie und Synchrotron-Photoelektronenspektroskopie unter Reaktionsbedingungen. Diese Methoden bieten vielversprechende Möglichkeiten, um die Katalyse über eine rein empirische Wissenschaft weiterzuentwickeln und Katalysatoren rational zu entwickeln.