Die Oxidation von Wasser zu Sauerstoff ist ein wichtiger Schritt der Fotosynthese, der in der Natur von einem metallhaltigen Protein vermittelt wird. Wissenschaftler versuchen seit langem, dieses System künstlich nachzubauen. Jetzt hat ein Team um Craig L. Hill von der Emory-Universität zusammen mit Chemikern vom Forschungszentrum Jülich erstmals einen anorganischen Katalysator für die Wasseroxidation entwickelt, der gegenüber den aggressiven Zwischenprodukten der Reaktion stabil ist und sich beim Kontakt mit Feuchtigkeit nicht zersetzt.

Das von Bogdan Botar und Paul Kögerler in Jülich synthetisierte Molekül ist ein Metalloxid-Komplex mit vier Atomen des Elements Ruthenium im Zentrum. Bei Experimenten beschleunigte es die Bildung von Sauerstoff um mehr als das Hundertfache. Durch Markierung mit dem Isotop ¹⁸O konnten die Forscher nachweisen, dass das Gas tatsächlich aus der Zersetzung von Wasser stammte. Als Energiequelle diente allerdings keine Strahlung, sondern ein chemisches Oxidationsmittel. Jetzt geht es darum, die Reaktion auch mit Sonnenlicht zu ermöglichen. Erst dann ist der Durchbruch auf dem Weg zur künstlichen Fotosynthese geschafft.

Lars Fischer