Die von den Nonnenwerthern entwickelten Solarzellen ahmen mit Pflanzenfarbstoffen den natürlichen Prozess der Photosynthese nach (Foto: Dr. Jeanette Latus).

Nonnenwerth – Grüne Energiegewinnung ist das Thema der Stunde, die Solarzellentechnik ein wichtiger Baustein dazu. Eine Herausforderung stellt es dabei dar, dass für die Produktion herkömmlicher Photovoltaik-Module seltene Rohstoffe wie Silicium benötigt werden. „Das muss doch auch nachhaltig gehen“, sagten sich Anna Glaser, Jérémie Baum und Tristan Moritz, die am Franziskus Gymnasium Nonnenwerth die 9. Klasse besuchen.

Im Rahmen der Begabtenförderung am Inselgymnasium experimentierten sie mit Pflanzenfarbstoffen, um nachhaltige Solarzellen aus Pflanzenfarbstoffen, sogenannte Grätzel-Zellen herzustellen – und das erfolgreich: Bereits Ende Februar hatten sie sich mit einem 1. Platz beim Regionalwettbewerb von „Jugend forscht / Schüler experimentieren“ für den Landeswettbewerb qualifiziert. Auch hier wurden sie jetzt mit dem 1. Platz in der Kategorie „Physik“ sowie dem Sonderpreis „Energiewende“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie ausgezeichnet. Ausgerichtet wurde der Landeswettbewerb vom Pharmaunternehmen Boehringer Ingelheim.

„Die Pflanzenfarbstoffe für unsere Solarzellen extrahieren wir entweder aus Gras, roten Früchten oder Tee. Für die Herstellung dieser sogenannten Grätzelzellen wird Titanoxid, ein weißer Stoff, der auch in Zahnpasta vorkommt, auf ein Stück elektrisch leitfähiges Glas gegeben, getrocknet und anschließend in Farbstofflösung getränkt. Das Ganze wird auf einer weiteren Scheibe leitendem Glas befestigt. Diese wurde zuerst mit Graphit und anschließend mit einer Elektrolytlösung bestrichen. Wenn man dieses Konstrukt jetzt mit Sonnenlicht in Kontakt treten lässt, ist es möglich Strom zu erzeugen“, erklärt Jungforscher Jérémie. Betreut wurde die Projektgruppe von Physiklehrerin Dr. Jeanette Latus, die begeistert vom Forscherdrang der Schülerinnen und Schüler ist.

Große Anerkennung wurde den Nonnenwerthern in der Würdigung der Jury zuteil: „Mit viel experimentellen Aufwand wurden zuerst die verschiedenen Farbstoffe hergestellt und die Qualität der daraus resultierenden Farbstoffzellen wurden akribisch untersucht. Herauszustreichen ist ihre selbstkritische Vorgehensweise und die Beschäftigung mit einer Theorie, die weit über den Schulstoff hinaus geht.“

Da für ihrer Altersklasse kein Bundeswettbewerb angeboten wird, ist für die Nonnenwerther mit ihrem Erfolg beim Landesentscheid die Wettbewerbsreise abgeschlossen – ihr Forscherdrang aber noch lange nicht: „Wir werden unsere Forschungen noch weiter führen und das Trägermaterial weiterentwickeln.“ Im nächsten Jahr wollen die drei dann in der nächsten Altersstufe antreten und den Bundeswettbewerb von „Jugend forscht“ in den Blick nehmen.

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Sören Ahlhaus

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