Leuchtende Vorbilder:  Jungforscher im OLED-Kosmos

Leuchtende Vorbilder: Jungforscher im OLED-Kosmos

Julia Muth und Maximilian Kopp vom Heppenheimer Starkenburg-Gymnasium forschten in Darmstadt zum Thema Organische Elektronik / Auf den Spuren einer Zukunfstechnolgie Nachwuchstalente forschen für die Zukunft 16 junge ochleister

beim 22. ZFC

„Unser starker Wirtschaftsstandort lebt von innovativen Unternehmen. Aber auch von kreativen Köpfen, die neu und anders denken“, so Sebastian Hummel aus dem Hessischen Wirtschaftsministerium. „Im Erfinderlabor treffen sich regelmäßig

junge Leute, die unsere Probleme von Morgen lösen können“, sagte der Referent für Schlüsseltechnologien und Ressourceneffizienz beim Finale des Wissenschafts-Workshops, der in der vergangenen Woche in Darmstadt stattgefunden hat.

Zum 22. Mal hatte das Zentrum für Chemie (ZFC) mit Sitz in Bensheim 16 junge

Hochleister aus ganz Hessen eingeladen, um sich in anspruchsvolle

wissenschaftliche Nischen zu vertiefen und eigene Ideen zu entwickeln. Diesmal zum Thema Organische Elektronik. In vier Teams experimentierten jeweils acht Oberstufenschülerinnen und –Schüler mit organischen Leuchtdioden und Solarzellen aus halbleitenden Materialien. Für die Teilnehmer eine seltene Chance, um auf Augenhöhe mit Wissenschaftlern zusammenzuarbeiten und außerhalb des Unterrichts an experimentellen Lösungswegen zu tüfteln.

Darunter auch Julia Muth und Maximilian Kopp vom Heppenheimer Starkenburg-

Gymnasium.

„Der interessanteste Tag war Montag, als wir bei Merck nicht nur eine ausführliche Einführung in das Themengebiet erhalten haben, sondern auch

spannende Einblicke in die Produktion der entsprechenden Materialien hatten.

Dies war eine komplett neue Erfahrung für mich, die sicherlich auch stark mein I

nteresse in dieses Themengebiet geweckt hat“, bilanziert Maximilian. Für Julia war das Erfinderlabor “

eine einzigartige Gelegenheit, Einblicke in den Forscheralltag eines Chemikers zu bekommen“.

Auch die Profis waren begeistert. „Sie haben aus einem hoch komplexen Thema eine greifbare Botschaft extrahiert“, lobte Prof. Matthias Rehahn vom Fachbereich Makromolekulare Chemie an der Technischen Universität Darmstadt (TUD). In seiner Arbeitsgruppe wurden die Schüler drei Tage lang von wissenschaftlichen Mitarbeitern begleitet. Die Laborarbeit bildet das Herzstück des Erfinderlabors, das von der TUD seit vielen Jahren mit einem erheblichen Zeitaufwand neben den eigentlichen Forschungsprojekten unterstützt wird.

Der Weltkonzern Merck ist bereits seit der Premiere 2005 mit im Boot, wie Dr.

Christa Jansen erklärte. Als Leiterin der Schulpartnerschaften hat sie das Unter-

nehmen am Stammsitz Darmstadt als außerschulischen Lernort auf – und ausgebaut.

„Das Erfinderlabor ist seit zwölf Jahren einer der Hauptrenner im Angebot“,

sagte sie vor gut einhundert Gästen. Darunter viele Eltern und Lehrer, aber auch

Vertreter aus Hochschule, Wirtschaft und Politik. Bei der Abschlussveranstaltung

präsentierten die Schülerteams die Ergebnisse der Forschungswoche. Wie immer

hoch motiviert, sprachlich eloquent und dramaturgisch kurzweilig. Auch naturwissenschaftliche Laien gingen am Freitag ein Stück weit klüger nach Hause.

ZFC-Vorstand Dr. Thomas Schneidermeier betonte die herausragende Leistung

Aller Teilnehmer, die im laufenden Schuljahr unter mehr als 200 Bewerbern aus

73 Schulen mit gymnasialer Oberstufe ausgewählt wurden. Das Interesse

an den Workshops ist ungebrochen, so der „Erfinder des Erfinderlabors“, wie Dr. Jansen den Gymnasiallehrer vorstellte. Das ZFC bietet Jugendlichen im Jahr vor dem Abitur die Gelegenheit, sich mit Zukunftsthemen zu beschäftigen und –

mindestens ebenso wichtig –beruflich konkreter zu orientieren.

In Darmstadt beschäftigten sich die Ausnahmeschüler mit der Entwicklung von

Materialien und Technologien für organische Leuchtdioden.

Sie wollten wissen: Wie ist eine OLED aufgebaut? Wie funktioniert sie und warum beginnen Kunststoffmoleküle zu leuchten, sobald man Strom durch sie schickt? Organische Leuchtdioden haben einen geringen Energiebedarf und können auf

Flexiblen Trägermaterialien aufgebracht werden.

Die in der Organischen Photovoltaik eingesetzten Zellen sind so biegsam, dass sie auch in Fenstern und Markisen zur Energiegewinnung eingesetzt werden. Die Schüler fanden im Labor unter anderem heraus, dass ihre Lichtausbeute

entscheidend von der Orientierung der einzelnen Farbstoffmoleküle in der organischen Schicht abhängig ist. Und sie wollten wissen, wie man eine OLED auf mikroskopischer Ebene weiter optimieren kann.

So viel geballter Forschereifer gefiel den Fachleuten. „Wissenschaft bedeutet

auch, aus Negativerfahrungen zu lernen. Genau das ist hier passiert“, so Prof.

Matthias Rehahn. Sein Kollege Privatdozent Dr. Stefan Immel (TUD) war ebenso

begeistert wie die Expertin Dr. Katja Maria Scheible, die bei Merck als Laborleiterin in der OLED-Forschung tätig ist. Sie machte die Nano-Dimensionen der hauchdünnen Flächenlichtquellen deutlich: „Wir arbeiten mit Schichten, die 500 Mal dünner sind als ein menschliches Haar.“ Sie prophezeit dieser Technologie in naher Zukunft „Straßenfeger“-Qualitäten.

Prof. Rehahn stimmt zu.

Die Organische Elektronik biete dem Industriestandort Deutschland allein deshalb Vorteile, weil sie nicht an die Verfügbarkeit bestimmter Metalle gebunden sei.

Das bedeute geopolitische Unabhängigkeit. Er sieht darin ein immenses Potenzial, das die gesamte Wirtschaft verändern kann. „Wenn wir die

richtigen Kompetenzen aufbauen und halten können.“ Die Jungforscher des ZFC machen ihm Hoffnung. Der TUD-Vizepräsident für Wissens-und Technologietransfer hatte die Teilnehmer zu Beginn der Woche mit einem kurzweiligen und sehr plastischen Vortrag in das schwierige Thema eingeführt. Danach stand ein Besuch bei Merck auf dem Programm. Der Weltmarktführer im Segment Flüssigkristalleentwickelt unter anderem spezielle Fenster, die den Energieverbrauch in Gebäuden erheblich reduzieren, sowie OLED-Materialien für innovative Beleuchtungen und Bildschirme.

„Die Schüler konnten ihr Wissen während dieser Woche enorm erweitern“, so Dr.

Christa Jansen.

„Die Berufsperspektiven im MINT-Bereich sind hervorragend“, betonte Rita Flad

vom Hessischen Kultusministerium (Referat Gymnasien). Das Erfinderlabor biete

einen selten tiefen Einblick in die Arbeitsweise der Naturwissenschaften.