Die Selektivität und Ausbeute gewünschter intermediärer Produkte ist oft thermodynamisch und kinetische begrenzt. Alternative Synthese‐ und Prozessführungen sind nötig und gewinnen vor dem Hintergrund der Rohstoff‐ und Energiewende zusätzlich an Bedeutung. Jürgen Caro hat hierzu systematisch Pionierarbeit in Form der membranunterstützten Reaktionslenkung und Prozessintensivierung geleistet. In diesem Beitrag wird eine hierarchische Betrachtung membranunterstützter Reaktionsprozesse auf den drei Ebenen Katalysator, Reaktor und Prozess vorgestellt. Zur Illustration werden vier heterogen katalysierte Selektivoxidationen analysiert. Die Reaktionskinetik nimmt dabei eine Schlüsselrolle ein, um durch membranunterstützte Reaktionsführung optimale Konzentrationsprofile einzustellen. Durch die abschließende Betrachtung der gesamten Prozessebene inkl. Rückführungsstrategien wird das signifikante Verbesserungspotenzial mittels Membranreaktoren aufgezeigt.