Dreimalige Jugend forscht-Landessiegerin bereitet sich an der Hochschule Offenburg aufs Bundesfinale vor

Eigentlich wollte Annika Obert nur den Vitamin C-Gehalt des Obstes und Gemüses aus dem elterlichen Garten in Steinach testen. Dabei lernte die forschungsbegeisterte Schülerin des Marta-Schanzenbach-Gymnasiums in Gengenbach allerdings das anorganische Farbpigment Berliner Blau kennen. Dessen oxidierte Form, das Berliner Braun, wird bei Kontakt mit Vitamin C (Ascorbinsäure) wieder zu Berliner Blau. Außerdem reagiert das Farbpigment auch auf elektrische Energie. Und so kam der heute 16-Jährigen die Idee, am Xenoplex Schülerforschungszentrum in Gengenbach auf Basis von Berliner Blau einen umweltfreundlichen Akku(mulator) zu entwickeln.

„Die Elektroden und Elektrolyte der meisten heutigen Akkus enthalten Lithium, das überwiegend aus Südamerika kommt. Doch das Vorkommen ist endlich und der Abbau erfolgt oft unter umweltschädlichen und menschenunwürdigen Bedingungen. Die giftigen und leichtentflammbaren Eigenschaften von Lithium erschweren zudem die Entsorgung und machen ein Recycling derzeit häufig noch unrentabel“, erklärt Annika Obert die Ausgangslage. Die Elektroden ihres Berliner Weiß-Blau-Grün-Braun-Akkus bestehen daher aus Grafitfolie, die in Europa in ausreichendem Maß und ohne größere Umweltschäden zu bekommen und zu entsorgen ist. Diese wird in eine Lösung aus Berliner Braun gehalten. Durch eine Elektrolyse scheidet sich Berliner Blau dann als Feststoff an der Folie ab, die anschließend getrocknet wird. Bei der Ladung des Akkus verfärbt sich die Schicht an der einen Elektrode hin zu weiß, an der anderen über grün zu braun, bei der Entladung werden beiden Schichten wieder blau. Damit die energetischen Eigenschaften des Berliner Blaus aber optimal genutzt werden können, ist die Menge des abgeschiedenen Farbpigments und eine möglichst glatte Oberflächenstruktur der getrockneten Schicht entscheidend. Im Rasterelektronenmikroskop des Servicezentrums Physik im Center for Learning and Teaching der Hochschule Offenburg untersuchte Annika Obert mit Hilfe von Dr. Pascale Müller nun die Oberflächenstruktur zahlreicher bei unterschiedlichen Temperaturen und mit unterschiedlichen Verfahren getrockneter Elektroden. „Leider hat sich gezeigt, dass bei allen Trocknungsbedingungen Risse vorhanden waren“, fasst die 16-Jährige das Ergebnis zusammen.

Doch die dreimalige Jugend forscht-Landessiegerin im Bereich Chemie lässt sich davon nicht entmutigen und will nun nach anderen Optimierungsmöglichkeiten suchen. Etwas Zeit bleibt ja noch bis zum 61. Bundesfinale, das vom 28. bis 31. Mai in Herzogenaurach stattfindet. Und vielleicht klappt es für Annika Obert, die im vergangenen Jahr bereits den zweiten Preis im Bereich Chemie gewonnen hatte, dann ja diesmal mit den Bundessieg.