Weltumspannende Forschung: Wissenschaftler lernen von der Natur

BU: Experten aus drei Ländern vor dem Forschungsbau Physik, der dieses Jahr bezogen wird. Gastgeber Prof. Oliver Kühn (Bildmitte) freut sich über den Besuch von Prof. Tõnu Pullerits (r.) aus Schweden und Dr. Mohamed Shibl aus Katar (2. v.r.). Links im Foto die Rostocker Forscher Jan Schulze und Marco Schröter. Foto: privat

Unterstützt werden sie dabei von Forschern aus Schweden und Katar im Rahmen eines internationalen Projektes, das durch den Wüstenstaat in den kommenden drei Jahren mit insgesamt einer Million Dollar gefördert wird. In Katar steht die Forschung zu erneuerbaren Energien ganz oben auf der Prioritätenliste.

Rostocker Physiker lernen von der Natur. Viele Probleme der Energieversorgung könnten sich künftig nach ihrem Vorbild lösen lassen. Deshalb steht im Mittelpunkt des Interesses der Wissenschaftler um Professor Oliver Kühn vom Institut für Physik der Universität Rostock die Photosynthese, bei der Pflanzen mit Hilfe des Sonnenlichts energiereiche Substanzen erzeugen.

Facetten der Photosynthese wollen die Physiker mit neuen experimentellen Methoden und Computersimulationen besser verstehen lernen, um Schlussfolgerungen für künstliche Systeme wie neuartige Solarzellen zu ziehen.

Unterstützt werden sie dabei von Forschern aus Schweden und Katar im Rahmen eines internationalen Projektes, das durch den Wüstenstaat in den kommenden drei Jahren mit insgesamt einer Million Dollar gefördert wird. In Katar steht die Forschung zu erneuerbaren Energien ganz oben auf der Prioritätenliste, erklärt Professor Kühn.

Die Kontakte der Rostocker zur Universität Katar gehen auf die Berliner Zeit von Professor Kühn zurück. Der verantwortliche Wissenschaftler aus Katar, Dr. Mohamed Shibl, war sein Doktorand. Doch Katar ist nicht der einzige Kooperationspartner für dieses internationale Projekt.

Auch die renommierte schwedische Universität in Lund ist beteiligt. Der dortige Partner, Tõnu Pullerits, Professor für Chemische Physik, ist ebenfalls ein „alter Bekannter“ von Professor Kühn.

Für Uni-Rektor Professor Wolfgang Schareck hat dieses „weltumspannende Projekt mit unterschiedlichen Kulturen“ besonderen Charme. „Wenn multinationale Kooperationen im internationalen Jahr des Lichts zustande kommen und erforscht wird, wie lichtabhängige Prozesse in der Natur nachvollzogen werden können, ist das ein besonders schönes Instrument.“

Der Wissenschaftsverbund aus den drei Ländern arbeitet nun daran, Einsichten in die Photosynthese zu gewinnen. Ziel ist es, eine Blaupause für neuartige Solarzellen zu entwickeln. Seit mehr als drei Milliarden Jahren nutzt die Natur das Sonnenlicht als primäre Energiequelle für die Photosynthese.

Pflanzen nutzen dabei das Sonnenlicht, um aus Kohlendioxid (CO2) energiereiche chemische Verbindungen herzustellen. So entstehen Kohlenhydrate, die den Pflanzen als Brennstoff in der lebenden Zelle dienen.

Der grundlegende Ablauf der Photosynthese ist zwar schon seit Langem bekannt, doch das internationale Forscherteam will wichtige, nicht entschlüsselte Details aufklären. Ein Stichwort bei dieser Forschung ist die Quantenbiologie, also die Anwendung von Gesetzen der Quantenmechanik auf grundlegende Fragestellungen der Biologie.

Das Problem: Biologische Systeme sind oft unkontrollierbaren Rahmenbedingungen ausgesetzt. Deshalb entwickeln die Rostocker im Forschungsverbund theoretische Modelle, aus denen Rückschlüsse für die biologischen Prozesse gezogen und auf neue Materialien übertragen werden können.

Ziel sei es, so Professor Kühn, ein wissenschaftliches Fundament zu legen, um aus Sonnenlicht umweltfreundlich und kostengünstig Energie bereitzustellen. Mit dem auf dem Südstadt-Campus der Universität Rostock entstehenden Physikneubau sind für dieses Projekt exzellente Rahmenbedingungen gegeben, wie der schwedische Professor Pullerits, hervorhebt. Text: Wolfgang Thiel

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