Pampers, Polymere & Co.: Leistungskurs Chemie der Karl-Ziegler-Schule verbrachte Experimentiertag am MPI für Kohlenforschung
Polymerchemie steht auf dem Lehrplan weiterführender Schulen und so kennen Schülerinnen und Schüler der Oberstufe die Versuche zur Polymer-Verkettung aus Ethylen-Gas. Da ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen bei niedrigen Drücken just in Mülheim an der Ruhr am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung entdeckt wurde, war es naheliegend, dass das Karl-Ziegler-Gymnasium die Wirkungsstätte seines Namensgebers mit Schülern des Leistungskurses Chemie besucht.
„Für uns ist es super spannend, wenn die Schüler*innen gemeinsam mit den Doktoranden und Forscherinnen des MPI praktische Versuche in echten Forschungslaboren durchführen können“, erzählt Chemielehrer Andreas Osterfeld. „Es ist wie ein Sprung in die Arbeitswelt der Wissenschaft. Am MPI sprechen alle Englisch, begegnen unseren Schülern auf Augenhöhe, so dass sie Experimente, deren Nutzen im Klassenzimmer nicht immer klar ist, plötzlich praktisch einordnen können. Wir finden die Kooperation mit dem MPI für unsere Schülerinnen und Schüler sehr wertvoll – sowohl vom fachlichen Input als auch für die spätere Berufsorientierung“, so Osterfeld.
„Schulkooperationen sind auch für unser Institut sinnvoll“, erklärt PD Dr. Claudia Weidenthaler, die sich seit vielen Jahren um den Kontakt mit Schulen kümmert und mit fast allen weiterführenden Einrichtungen in Mülheim an der Ruhr gemeinsame Projekte durchführt. „Wir wollen die jungen Menschen für die Naturwissenschaften begeistern und ihnen unser Forschungsfeld - die Katalyse als Schlüsseltechnologie für umweltfreundliche chemische Prozesse - näherbringen“, so Weidenthaler. Katalyse sei für so viele Themen, die die Gesellschaft bewegen, wichtig, so z.B. für nachhaltige Energieversorgung oder ressourcenschonende Produktionsprozesse. Daher habe das Institut ein Repertoire an Versuchen zusammengestellt, mit denen Schülerinnen und Schüler Experimente zu vielen Themengebieten wie Energiespeicherung, Polymere, Brennstoffzellen oder Biodiesel durchführen können. „Sie lernen damit die Arbeit in der Wissenschaft kennen und entscheiden sich später vielleicht auch für eine Berufsausbildung oder ein Studium in diesem Bereich“, so Weidenthaler.
Beim Besuch der Q2 stand nun die Polymerchemie auf dem Programm. Gemeinsam mit Forschenden der Abteilung für Molekulare Theorie und Spektroskopie lernten die Schüler und Schülerinnen den Umgang mit computerchemischen Methoden. Sie berechneten die Enthalpie von Polymerisationsreaktionen und erstellten Simulationen von Molekülen am PC. Im Labor der Abteilung für Heterogene Katalyse hatten die Gruppen Gelegenheit, im Experiment nachzuvollziehen wie ein Superabsorber funktioniert. Die superabsorbierenden Polymere kommen in Babywindeln zur Anwendung und sorgen dafür, dass die Flüssigkeit optimal aufgenommen und versiegelt wird. Im praktischen Versuch ermittelte das Team gemeinsam mit den Nachwuchswissenschaftlerinnen und –wissenschaftlern die korrekten Mengenverhältnisse von Wasser und benötigtem Absorber, die auch ein Chemiker im Entwicklungslabor eines Herstellers bestimmen würde. In einer weiteren Station lernten die Schüler und Schülerinnen, wie man leitfähige Polymere herstellt und ihre Eigenschaften bestimmt. Und natürlich stand auch eine richtige Ziegler-Polymerisation auf dem Plan.
„Auch uns Chemikern macht es viel Spaß, dem Nachwuchs über unsere Forschung zu berichten und in die Rolle des Lehrenden zu schlüpfen“, erzählt Abdu Bilican aus der Heterogenen Katalyse. „Einige von uns gehen später möglicherweise selbst in die Lehre oder werden ein Team leiten und können bei der Anleitung der Schüler*innen wichtige Erfahrungen sammeln“.
