Glömpf klingt wie Althochdeutsch, kryptisch und vielleicht auch nach dem nächsten großen Ding. „Glömpf mit Ö“ diktiert Maximilian seinem Freund Benjamin, der den unaussprechlichen Gruppennamen mit Folienstift auf die Unterseite einer Kristallisierungsschale schreibt. „Lass es bloß nicht fallen“, mahnt Helena: Die drei Jugendlichen der Sankt-Ansgar-Schule haben zunächst in Alkohol gelöste Kupfersalze und organische Verbrückungsmoleküle, Linker genannt, miteinander vermischt. Den Schlumpf-blauen, klebrigen Feststoff, der dabei ausfiel, haben die Neuntklässler erst zentrifugiert, dann aus Reagenzröhrchen gekratzt und nun für die Trocknung im Ofen vorbereitet. „Fühlt sich an wie Knete“, findet Benny. Doch die türkisblaue Paste ist ein MOF, eine metallorganische Gerüstverbindung, englisch Framework, und damit sehr wertvoll: Im vergangenen Jahr gab es dafür die höchste internationale Auszeichnung – den Chemienobelpreis.
Von Nano zu Nobel
Das Prinzip hinter den MOFs: Wie bei einem Setzkasten hält ein organischer Linker die Metallionen auf Abstand, so dass winzige Poren entstehen, die deutlich mehr Gasmoleküle auf kleinem Raum binden können als etwa mit herkömmlichen Speichermedien möglich. Eine zukünftige Lösung beispielsweise für die platzsparende Speicherung von Wasserstoff im Mobilitätsbereich, erklärt Dr. Skadi Kull. Die Leiterin des Chemie-Schullabor „Molecules & Schools“ an der Uni Hamburg hat das NAT-Programm clean:tech zu Gast. Den Teilnehmenden ist klar, dass die Technologisierung unserer Welt den Energiehunger immer weiter nach oben schraubt und damit auch den menschengemachten Klimawandel, sofern wir nichts ändern. Das hat Nobelpreisträger und UHH-Professor Klaus Hasselmann schon in den 90iger Jahren nachgewiesen. Von MOFs haben die Jugendlichen dagegen noch nie gehört. „Das ist der Knackpunkt: Es ist ein spannendes Material, aber es hapert noch an der praktischen Anwendung“, sagt Skadi Kull. Ein neuer Forschungszweig sei die Medikamenten- und damit Wirkstoffforschung.
Vom Mol zum MOF
Das ist Ollis Thema. Schon als Schüler war der Chemielabor-Tutor vom Atomaufbau fasziniert: „Was ich einatme, der Labortisch, die Erde – alles besteht aus denselben Elementarteilchen“, betont er. Nach dem Abi hat er zunächst eine Ausbildung zum Chemielaboranten gemacht, das habe das Studium sehr vereinfacht. Nach seinem Master in kommenden Jahr will er über neue medizinischen Wirkstoffe promovieren. Die Laborarbeit mit den Sankt-Ansgar-Schülern sei sein letzter Arbeitstag als Tutor, bedauert er. Umso mehr freut ihn das Interesse der Gruppe. Wie viel Gramm Kupfersalz sollen sie abwiegen, wenn im Skript von 3,5 Millimol die Rede ist? „Das Mol ist das Dutzend der Chemie, ein Mol sind 600 Trilliarden Moleküle“, erklärt Olli. Im Kopf von Maximilian rattert es: „Das wären ja in unserem Fall 600 Trillionen!“ Zum Glück steht die molare Masse in der Einheit Gramm auf dem Etikett – der Rest ist Mathematik per Taschenrechner.
Vom Elektrolyten zur Energie
Vor der Mittagspause sollen die Jugendlichen noch mit dem zweiten Versuch im Energiespeicher-Modul beginnen und eine Elektrolytlösung für Lithium-Ionen-Batterien herstellen. Für deren Marktreife gab es ebenfalls einen Nobelpreis – reichlich Inspiration für Maximilian. „Gampf“ schlägt er nun als Arbeitstitel vor. „Herr Biebl meinte, wenn ich den Nobelpreis haben will, soll ich es lieber ohne Umlaute machen.“ Martin Biebl ist der begleitende Physiklehrer am Programmtag, der auch inhaltlich inspirierte. „Ich fand spannend, wie sich der Feststoff gebildet hat. Wir konnten auch viel selbst machen“, lobt Helena. „Interessant, wie sich die Farben verändert haben – und es wurde auch gut erklärt“, ergänzt Benni. Maximilian bleibt sich treu und macht es kurz: „Cool“, sagt er.
