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09. April 2010

Erfolg mit der Farbstoffzelle

Nach dem Siemens-Wettbewerb geht es für zwei Lörracher Schüler weiter.

LÖRRACH. "Damit ist mein Studium gesichert." Stefan Vierke, ein Zwölftklässler vom Hans-Thoma-Gymnasium, kann ein Aspekt seiner Zukunftsplanung schon einmal abhaken. Mit einem dritten Platz bei einem bundesweiten Wettbewerb der Siemens-Stiftung hat Stefan Vierke ein Stipendium über 10 000 Euro gewonnen. Damit will er Luft- und Raumfahrttechnik studieren. Und auch mit seinem Wettbewerbsbeitrag, einer Farbstoff-Solarzelle, will er weiter im Gespräch bleiben.

Mit einem ungewöhnlichen Projekt hatte Stefan Vierke am Wettbewerb der Siemensstiftung zum Thema "Energieeffizienz" teilgenommen. Wie berichtet erforschte Vierke die Energieeffizienz von Farbsolarzellen auf der Grundlage von Hibiskusblütentee und Brombeersaft.

"Wir haben schon öfters teilgenommen, aber es ist das erste Mal, dass wir auch im Finale waren", sagt Bernd Kretschmer. Der pensionierte Lehrer und Präsident des Schülerforschungszentrums "phaenovum" hatte das Projekt betreut. Beteiligt war außerdem noch Matthias Richter vom Hebel-Gymnasium. Allerdings war er für die Teilnahme am Wettbewerb noch zu jung.

350 Teilnehmer aus ganz Deutschland hatten zum Wettbewerb insgesamt 102 Projekte eingereicht. Viel wichtiger als das Preisgeld ist es für Stefan Vierke an der Entwicklung eines zukunftsfähigen Projektes mitgewirkt zu haben. Gemeinsam mit Matthias Richter hatte er zahlreiche Stunden seiner Freizeit geopfert, um die Effizienz von Farbsolarzellen zu erforschen. Die Idee stammt von Professor Michael Grätzel aus Lausanne, der sich diese Anfang der 1990er Jahre patentieren ließ. Die Initialzündung, sich auch am Schülerforschungszentrum mit diesen Grätzel-Zellen auseinander zu setzen, erhielten Stefan Vierke und Matthias Richter bei einer Sommerferienaktion des "phaenovum". Gemeinsam haben die beiden Schüler am Forschungszentrum Untersuchungen zur Leistungsfähigkeit dieser Farbsolarzellen gemacht. Dabei sind sie unter anderem der Frage nachgegangen, wovon die Leistung abhängt und wie man den Wirkungsgrad verbessern kann. Ebenso haben die Schüler die Beschaffenheit der Titandioxid-Schicht im Innern der Zelle mit dem Rastermikroskop untersucht. "Je rauer diese Schicht ist, desto mehr Farbstoffe können sich anlagern und desto mehr steigert sich die Leistung". Weiterhin spiele die Art des Farbstoffs eine Rolle, wobei die Anthozyane, neben Chlorophyll und Karotinen, die höchste Effizienz aufwiesen. "Brombeersaft und Hibiskusblütentee sind von den uns zur Verfügung stehenden Farbstoffen am effizientesten", erklärt Vierke.

Die Farbsolarzelle sei im Vergleich zur herkömmlichen Silizium-Solarzelle kein technisch aufwändiges Produkt und einfacher und kostengünstiger herzustellen, erklärt Vierke auf die Frage nach dem Realitätsbezug des Projekts. Außerdem brauche die Zelle gerade einmal rund einen Milliliter Flüssigkeit. Auch in Sachen Wettbewerb hat das Farbsolarzellen-Projekt Zukunft. Im April wird Stefan Vierke dieses auch in Bali zur International Conference of Young Scientists vorstellen, einem Wettbewerb, der Jugendliche aus der ganzen Welt zusammenführt, um Forschungsergebnisse aus Naturwissenschaft, Mathematik und Informatik auszutauschen.

Autor: Maja Tolsdorf