Chemische Reaktionen besser verstehen
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Stefan Rützel (32), Physiker von der Universität Würzburg, erhielt einen Kulturpreis der Bayernwerk AG. Er bekam ihn für seine Doktorarbeit, in der er ultraschnellen chemischen Reaktionen auf den Grund ging.
Preisträger Stefan Rützel (rechts) mit Professor Tobias Haupt aus München, der die Bayernwerk Kulturpreise für Wissenschaft überreichte.
Bayernwerk AG
Jedes Jahr zeichnet die Bayernwerk AG Persönlichkeiten aus Kunst und Kultur sowie herausragende Absolventen und Doktoranden der bayerischen Hochschulen mit einem Kulturpreis aus. Für 2015 fand die Feier am 18. November in der Eskara-Kulturarena in Essenbach bei Landshut statt.
Unter den Wissenschaftspreisträgern, die jeweils 2.000 Euro erhielten, war auch Dr. Stefan Rützel. Der 32-jährige Physiker forscht am Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg. Er bekam den Preis für seine Doktorarbeit. Rützel hat neuartige multidimensionale Spektroskopiemethoden entwickelt, mit denen sich ultraschnelle, durch Licht ausgelöste chemische Reaktionen besser untersuchen lassen.
Extrem kurze Laserpulse im Einsatz
Den zeitlichen Verlauf solcher Reaktionen kann man mit extrem kurzen Laserpulsen verfolgen. Dabei dauert ein Puls nur wenige Femtosekunden. Das ist unvorstellbar kurz: Legt Licht in einer Sekunde fast die Strecke von der Erde zum Mond zurück, so schafft es in einer Femtosekunde gerade einmal einen Drittel Mikrometer.
Derartig kurze Lichtpulse können in Laserlabors routinemäßig erzeugt werden. Will man mit ihnen aber den Verlauf schneller chemischer Prozesse untersuchen, kann das schwierig bis unmöglich sein. Das liegt daran, dass sich die optischen Signale der Ausgangsstoffe mit denen der Zwischen- und Endprodukte überlagern.
Überlagernde optische Signale getrennt
Hier kommt nun Rützels Entwicklung ins Spiel, die sogenannte kohärente multidimensionale Spektroskopie. Mit dieser Technik lassen sich die chemischen Ausgangsstoffe und ihre Reaktionsendprodukte eindeutig visualisieren. „Sie kann zukünftig hilfreich sein, um neuartige photoaktive chemische Verbindungen zu analysieren und zu optimieren“, sagt Rützel.
Mögliche Anwendungsgebiete seien die Entwicklung verbesserter organischer Solarzellen oder die vertiefte Erforschung der Photosynthese.
Werdegang von Stefan Rützel
Stefan Rützel, 1983 in Marktredwitz im Fichtelgebirge geboren, hat Physik an der Uni Würzburg studiert. Nach dem Masterabschluss 2009 begann er mit seiner Doktorarbeit am Institut für Physikalische und Theoretische Chemie bei Professor Tobias Brixner. 2014 schloss er die Dissertation ab; seitdem ist er in Brixners Team als wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig.
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