Lichtinduzierte Wasserspaltung in der Photosynthese

Prof. Dr. Wolfgang Lubitz
Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion, Mülheim an der Ruhr

Die Photosynthese ist der quantitativ und qualitativ bedeutendste chemische Prozess auf der Erde. Mit Hilfe des Sonnenlichts erzeugt sie Kohlenhydrate aus Wasser und Kohlenstoffdioxid, bildet damit die Quelle aller Nahrung und liefert uns wertvolle Rohstoffe. Sie hat im Laufe von Jahrmillionen alle fossilen Energieträger – Kohle, Erdöl und Erdgas – geschaffen, die Erdatmosphäre mit dem lebenswichtigen Sauerstoff angereichert und die uns schützende Ozonschicht aufgebaut. Sie ist daher für das Leben auf der Erde von essentieller Bedeutung.

Auf die wichtige Frage, wie Pflanzen, Algen und einige Bakterienarten Wasser spalten und Sauerstoff freisetzen, gibt es jetzt eine Antwort, die auf neuen Strukturdaten aus der Röntgenkristallographie und dem kombinierten Einsatz von modernen spektroskopischen und quantenchemischen Verfahren beruht. Diese Erkenntnis könnte uns zukünftige Wege zur Verwirklichung einer „artifiziellen Photosynthese“ weisen, also zur Speicherung von Sonnenenergie in energiereichen Verbindungen und damit zur Erzeugung erneuerbarer „solarer Brennstoffe“.