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Neue Materialien für umweltverträgliche Katalyse
Dr. Sandra Lang für Habilitationsprogramm ausgewählt

Universität Ulm

Der Bescheid kam zwei Tage vor dem Fest und war für sie „das schönste Weihnachtsgeschenk“: Dr. Sandra Lang, Wissenschaftlerin am Institut für Oberflächenchemie und Katalyse der Universität Ulm, ist vom Land Baden-Württemberg für das Margarete von Wrangell-Habilitationsprogramm für Frauen ausgewählt worden. Damit verbunden ist eine für fünf Jahre finanzierte Forschungsstelle, zwei davon durch die Uni selbst, die auch die nötige Infrastruktur zur Verfügung stellt. Zudem sollen spezielle Trainings und Schulungen auf Landesebene zur erfolgreichen Habilitation hoch qualifizierter Wissenschaftlerinnen beitragen.

Verständlich insofern die hohe Zahl interessierter Bewerberinnen an dem nach der ersten Professorin in Deutschland benannten Förderprogramm. „Die Bewilligungsquote betrug gerade mal 20 Prozent“, weiß Sandra Lang, die zwei Jahre nach ihrer Promotion an der Freien Universität Berlin und in Ulm jetzt den nächsten Karriereschritt angehen kann. Für den sie sich fraglos mit nicht wenig Vorzeigbarem qualifiziert hatte. Mehrere bemerkenswerte Veröffentlichungen auch in international anerkannten Fachzeitschriften zum Beispiel, eine exzellente Promotion sowie jeweils einjährige Forschungsaufenthalte an der renommierten University of Texas in Austin/USA und zuletzt an der altehrwürdigen flämischen Traditions-Universität im belgischen Leuven.

„Unbedingt erforderlich“ seien solche Auslandsaufenthalte für eine Karriere in der Wissenschaft,  sagt die gebürtige Würzburgerin, die in ihrer Heimatstadt und in Austin Physik studiert hat, eröffneten sie doch „ganz neue Blickwinkel weit über berufliche Aspekte hinaus“. Nicht zuletzt für die höchst unterschiedlichen Wissenschaftskulturen auf den beiden Kontinenten. „Ein echtes Kontrastprogramm“, hat die 30-Jährige festgestellt, gewisse Unterschiede allerdings auch zwischen Leuven und Ulm, wenngleich nicht so ausgeprägt. Eher zweitrangig dabei, dass sie in Flandern der Physik zugeordnet war, während sie sich seit ihrer Rückkehr nach Ulm wieder im Fachbereich Chemie bewegt.

Dabei ist sie naturgemäß ihrem zentralen Forschungsthema stets treu geblieben, mit verschiedenen Ansätzen und Schwerpunkten zwar, aber unveränderten Zielen: „Wir wollen neue Materialien entwickeln, die wichtige Prozesse katalysieren können“, erklärt Sandra Lang, energieeffiziente, umweltfreundliche und kostengünstige Verfahren zumal. Ein Ansatz dabei: Das Verständnis der Natur. Enzyme etwa, für alle lebenden Organismen von grundlegender Bedeutung, katalysieren bekanntlich unzählige biologische Prozesse. Nur: Solche Biokatalysatoren sind Lang zufolge zwar der Inbegriff für eine „grüne“, das heißt umweltverträgliche und nachhaltige Katalyse, aber das detaillierte Verständnis der hier ablaufenden katalytischen Prozesse werde durch die sehr komplexen Strukturen der Biokatalysatoren und durch den Einfluss ihrer Umgebung in der Natur erheblich erschwert.

„Um dieses Problem zu lösen, ist es erforderlich, die katalytisch aktiven Zentren der Biokatalysatoren zu isolieren und deren inhärente Eigenschaften unabhängig von ihrer Umgebung zu untersuchen und zu verstehen“, erläutert die Wissenschaftlerin. Dazu sollen die aktiven Zentren in Form von Gasphasen-Clustern modelliert und deren Eigenschaften in verschiedenen Reaktionen in einem Ionenfallen-Experiment untersucht werden. Dabei soll erstmalig eine Kombination aus zwei Ionenfallen zum Einsatz kommen.

„Die so gewonnenen Erkenntnisse können völlig neue Perspektiven für die Entwicklung katalytisch aktiver und selektiver Materialien eröffnen“, ist Sandra Lang überzeugt. Als Beispiele nennt sie eine umweltverträgliche und energieeffiziente Ammoniaksynthese oder die direkte Oxidation von Kohlenwasserstoffen mit molekularem Sauerstoff und Anodenmaterial in Wasserstoff- oder Methanol-Brennstoffzellen. Gleiches gelte für die Entwicklung von Elektrodenmaterialien für elektrochemische Systeme zur Wasserstoffgewinnung. „Noch betreiben wir damit reine Grundlagenforschung“, betont die Habilitandin, „aber Ziel ist natürlich irgendwann die praktische Anwendung, insbesondere die industrielle Nutzung“.

Von Willi Baur