Chemie-Nobelpreisträger Gerhard Ertl wird 90
Gerhard Ertl sagte einmal, ein erfolgreicher Wissenschaftler brauche „drei G“: Geld, Geduld und Glück. Der Chemie-Nobelpreisträger des Jahres 2007 hatte alle drei. Es war Glück, dass sich in den Sechzigerjahren, als seine wissenschaftliche Karriere begann, die Arbeitsweisen in der physikalischen Chemie grundlegend wandelten – hin zu Techniken, wie sie die aufstrebende Halbleiterindustrie nutzte: Statt Reagenzgläser und Chemikalienflaschen standen in Ertls Labor Vakuumkammern und -pumpen, und er untersuchte chemische Vorgänge mithilfe von Elektronen. Das Geld für die neuen, teuren Geräte kam von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), einer Institution, um die – so sagte Ertl – Wissenschaftler in Deutschland von der ganzen Welt beneidet würden.
Gerhard Ertl widmete sich ganz der Grundlagenforschung – die Ergebnisse spiegeln sich heute im Alltag wider. So fand er heraus, wie Sauerstoff und Kohlenmonoxid auf Platinmetallen zu Kohlendioxid reagieren – eine Reaktion, die in Autoabgaskatalysatoren abläuft. Die Arbeiten dazu liefen teilweise lange bevor man daran dachte, sie tatsächlich in Autos einzubauen. Er untersuchte, wie Wasserstoffmoleküle an Metalloberflächen in Atome zerfallen – ein Vorgang, der für Brennstoffzellen wichtig ist.
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Die unbekannte Chemie des Kunstdüngers
Für Gerhard Ertls Nobelpreis entscheidend war die Synthese von Ammoniak aus Stickstoff und Wasserstoff. Als Ertl und seine Arbeitsgruppe in den Siebzigerjahren versuchten, diese Reaktion zu verstehen, war sie schon mehr als 60 Jahre alt. Der deutsche Chemiker Fritz Haber hatte sie Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts entwickelt und damit die Grundlage für die großtechnische Produktion von Kunstdünger geschaffen. Im Jahr 1918 erhielt er dafür den Chemie-Nobelpreis. Aber was wirklich im Reaktor passiert, blieb unbekannt. Bis Gerhard Ertl die Ammoniaksynthese gedanklich in einfache Schritte zerlegte und für jeden einzelnen passende Experimente entwarf. Diese liefen alle im Ultrahochvakuum ab, um sicherzugehen, dass wirklich nur Wasserstoff und Stickstoff auf einer Metalloberfläche miteinander reagieren und nicht noch Wasserdampf, Sauerstoff- oder sonst irgendwelche Moleküle, die zufällig durch die Luft schweben. Solche Untersuchungen erfordern unendliche Geduld. Allein aus einer Vakuumkammer alle störenden Gase herauszupumpen, kann Tage dauern. Zehn Jahre habe seine Arbeitsgruppe gebraucht, schrieb Gerhard Ertl, bis sie herausgefunden habe, wie und wie schnell die beteiligten Elemente sich zu Ammoniak verbinden.
Das Wichtigste bei dieser Art von Forschung sei gewesen, die Mitarbeiter bei Laune zu halten und zu motivieren, gestand Ertl ein. Ohne eine funktionierende Arbeitsgruppe aus rund 30 Physikern und Chemikern und ihren unterschiedlichen Interessen hätte seine Forschung keinen Erfolg gehabt. In seiner Nobelpreisrede verglich sich Gerhard Ertl, der auch als Pianist auftrat, mit einem Dirigenten, und zwar mit einem, der ein Orchester anleitet, bei dem jeder Musiker selbst als Komponist ein Stück zur Symphonie beiträgt.
Gerhard Ertl, der ursprünglich Physik studiert hatte, kam erst mit der Doktorarbeit wieder zur Chemie. Als Junge hatte er mit Chemikalien experimentiert, musste aber auf Druck seiner Mutter damit aufhören, als ihr der Gestank und die Geräusche nicht mehr geheuer waren. Nach dem Studium in Stuttgart und Paris folgte Ertl seinem Doktorvater an die TU München. Nach Stationen in Hannover und an der Ludwig-Maximilians-Universität München wechselte er im Jahr 1986 ans Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft nach Berlin, wo er bis 2004 arbeitete. Der freundliche Forscher, der im Jahr 1936 in Bad Cannstatt bei Stuttgart geboren wurde, feiert heute seinen 90. Geburtstag.