Vom Chemiebaukasten ins Forschungslabor – Mein Weg zur Katalysatorforschung

Wie alles begann

Schon als kleines Kind wollte ich verstehen, wie Dinge funktionieren. Dass daraus einmal die beste Bachelorarbeit meines Jahrgangs entstehen würde, ahnte ich damals natürlich noch nicht. Doch während sich andere über gewöhnliches Spielzeug freuten, war es bei mir der Chemiebaukasten unter dem Weihnachtsbaum, der mich faszinierte und prägte: Ich bin Victoria Abplanalp und habe mich mit 15 Jahren für die Lehre als Chemielaborantin bei der Sika entschieden, was eine Entscheidung war, die meinen weiteren Weg bis heute prägen sollte.

So wollte ich mein Wissen nach der Lehre unbedingt nutzen, um aktiv an Lösungen für die Herausforderungen unserer Gesellschaft und des Klimawandels mitzuarbeiten. Genau aus diesem Grund begann ich Erneuerbare Energien und Umwelttechnik (EEU) an der OST zu studieren. Für meine Bachelorarbeit zog es mich schliesslich zurück zu meinen Wurzeln – zurück ins chemische Labor.

Ein Blick hinter die Kulissen

Mein Alltag bestand jetzt wieder aus Labormantel, Schutzbrille und dem Hantieren mit Chemikalien. Während meiner Lehre arbeitete ich hauptsächlich mit Polymeren für die Bauindustrie. Das war zwar spannend, doch ich wollte etwas Neues wagen: ein Thema, das mich fachlich herausfordert und gleichzeitig einen Beitrag zu einem aktuellen Problem leisten kann.

In meiner Bachelorarbeit habe ich mich deshalb bewusst mit der Aufbereitung und Reinigung industrieller Abgase für Carbon-Capture-Prozesse befasst. Denn, bevor CO₂ abgeschieden werden kann, müssen unerwünschte Komponenten wie Kohlenmonoxid, NO_x oder auch Partikel entfernt werden. In meiner Bachelorarbeit fokussierte sich meine Aufgabe dann konkret auf die Entfernung von CO durch dessen Umwandlung in CO₂ mithilfe eines Platinkatalysators. Dies jedoch bei möglichst ökonomischen Bedingungen.

Anfangs dachte ich, ich würde mich in ein überschaubares Themengebiet einarbeiten können. Doch schnell merkte ich, dass die Welt der Katalysatoren eine sehr umfangreiche und komplexe Materie voller ungeahnter, wissenschaftlicher Erkenntnisse ist. Mein Vorwissen aus Vorlesungen und der Lehre kam mir plötzlich wie das Treiben mit kleinen Schwimmflügel im offenen, stürmischen Meer vor. Also hiess es: lesen, verstehen und nochmals lesen. Einen wissenschaftlichen Artikel nach dem anderen.

Ab ins Labor: Endlich wieder «praktisch» Studieren

Mein erster Eindruck lässt sich mit den Worten des Dichters Christoph Martin Wieland zitieren: «Sie sehn den Wald vor lauter Bäumen nicht». Trotzdem oder gerade deswegen war es eine der spannendsten Phasen meiner Arbeit. Ich vertiefte mich in ein völlig neues Themengebiet und konnte nach vielen Monaten des theoretischen Studiums wieder intensiv chemisch arbeiten: synthetisieren, analysieren und experimentieren. Besonders faszinierte mich die Frage, wie sich unterschiedliche Morphologien und Kristallstrukturen von Aluminiumoxid als Trägermaterial für einen Platinkatalysator in der Niedertemperaturkatalyse verhalten.

Die ersten Synthesen verliefen eher unerwartet, denn genaue Anleitung wie beim Backen gab es nicht – schliesslich verrät niemand sein «Geheimrezept». Also tastete ich mich Schritt für Schritt voran. Obwohl optisch nichts zu erkennen war, zeigten die hochsensitiven Analysen schliesslich, dass sich die minimalen Platinmengen tatsächlich wie geplant auf dem Aluminiumoxid befanden. Dieser Moment motivierte mich enorm.

Noch spannender wurde es bei den Reaktorversuchen. Als ich auf dem Bildschirm sah, wie die CO₂-Kurve anstieg und die CO-Kurve gleichzeitig sank, wusste ich: Geschafft, der Katalysator funktioniert bei den anspruchsvollen Prozessbedingungen. Nach einigen Rückschlägen war genau dieser Moment das entscheidende Erfolgserlebnis.

Wenn aus Fragen Antworten werden

Mit der Zeit begann ich, die Ergebnisse nicht nur einfach zu messen, sondern auch zu verstehen. Die Analyse wurde zu einer Art Detektivarbeit. Besonders überraschend war eine beobachtete Autoreduktion des Platins bei einer Aluminiumoxid-Modifikation, die eine echte Performance-Steigerung und einen «Marktvorteil» gegenüber anderen etablierten Systemen erwarten lässt.

Ebenso prägend waren die Diskussionen mit meinem Betreuer. Nach langen Versuchstagen standen wir oft gemeinsam vor den Messdaten und überlegten, warum sich ein Material anders, als erwartet verhalten hatte oder welche Anpassung beim nächsten Versuch sinnvoll sein könnte. Genau diese Gespräche waren für mich ein wichtiger Teil der Forschung. Es ging nicht nur darum, Ergebnisse zu erhalten, sondern sie auch wirklich zu verstehen und die richtigen Rückschlüsse ziehen zu können.

Am Ende konnte mein eigener Katalysator bei nur 150 °C bereits 50 % des CO umwandeln. Genau das war die Richtung, die für die industrielle Anwendung relevant ist. Besonders stolz machte mich, dass damit die Anforderungen des Industriepartners erfüllt werden konnten. 

Für mich war das weit mehr als nur ein Laborergebnis. Es war der Moment, in dem aus Theorie echte Forschung wurde. Nach Monaten voller Herausforderungen, langen Tagen im Labor und unzähligen Analysen konnte ich plötzlich alle Puzzleteile zusammensetzen. Die Erkenntnisse ergaben Sinn, die Ergebnisse waren nachvollziehbar – und mein eigenes Projekt funktionierte.

Wo mich mein Studium hingebracht hat

Heute arbeite ich als wissenschaftliche Assistentin in der Fachgruppe «Advanced Materials and Processes» am Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik an der OST - Ostschweizer Fachhochschule. Wenn dort über Katalysatoren oder synthetische Energieträger diskutiert wird, kann ich nicht nur zuhören, sondern aktiv mitdiskutieren. Meine Bachelorarbeit war mein erstes grosses eigenes Forschungsprojekt mit vielen Herausforderungen, einigen Rückschlägen, aber letztendlich einem Erfolgsmoment. 

Meine Bachelorarbeit hat mich nicht nur fachlich weitergebracht, sondern mir auch gezeigt, wie spannend Forschung wirklich ist. Ich durfte erleben, wie aus Neugier, Ausdauer und vielen kleinen Erkenntnissen echte Ergebnisse entstehen können. Und genau deshalb weiss ich heute: Der eingeschlagene Weg ist der richtige. Und mein Chemiebaukasten war der erste Schritt dazu!