Das Hauptziel dieses Vorhabens ist die Qualitätssteigerung der Lehre im Fach Chemie durch curriculare Innovation, d.h. durch die inhaltliche und methodische Erneuerung und Anpassung der Lehre an den heutigen Stand wissenschaftlicher Erkenntnisse, zukunftsrelevanter Fragestellungen und gesellschaftlicher Lebensformen in unserer technischen Zivilisation. Dafür wurde das Arbeitsgebiet „Photoprozesse“ als Modellbeispiel ausgewählt. Photoprozesse eignen sich hervorragend, um anhand von Beispielen aus der aktuellen Forschung und Technik grundlegende Inhalte, Konzepte und Methoden der Chemie sowie benachbarter Naturwissenschaften zu erschließen.

Durch die enge Kooperation von zwei Fachwissenschaftlern und einem Fachdidaktiker sollen didaktisch prägnante und wissenschaftlich konsistente Experimente, Konzepte und Materialien für die Lehre erforscht und entwickelt werden. Diese sollen aus Sicht der Fachdidaktik einerseits die Erneuerung des Chemieunterrichts an Schulen (und damit verknüpft die Lehrerausbildung und Lehrerfortbildung) aktivieren und beschleunigen und andererseits für die universitäre Lehre in der organischen Photochemie und der photoaktiven Polymere neue Impulse geben.

Für die beiden Fachwissenschaftler steht zusätzlich dazu die Forschung zu herausfordernden fachwissenschaftlichen Fragestellungen innerhalb ihrer engeren Arbeitsgebiete im Bereich der Photoprozesse im Fokus des Projektes

Aus den Schnittmengen der Forschungsinhalte von jeweils zwei Antragstellern und der Schnittmenge aller drei Antragsteller sollen jeweils neue Erkenntnisse, Experimente, Lehrkonzepte und Lehrmaterialien für die Lehre gewonnen bzw. entwickelt werden. Diese sollen bei den beiden Fachwissenschaftlern in die eigene Lehre (und ggf. die Lehre anderer Kollegen in photochemischen Arbeitsgruppen an universitären Standorten) einfließen.

Im Teilprojekt „Photoprozesse in der Innovation des Chemieunterrichts“ (Tausch) sollen Modellversuche, didaktische Konzepte und Materialien a) zum Kreislauf Photosynthese-Atmung, insbesondere zur exergonischen Photoreduktion und der dabei stattfindenden Energiekonversion und -speicherung sowie b) zu den Kunststoffsolarzellen (organic photovoltaic cells) erforscht und entwickelt werden. Diese und weitere photochemische Inhalte sollen in Curricula für den schulischen Chemieunterricht und für die universitäre Lehrerausbildung integriert werden.

Im Teilprojekt „Experimente zum Verständnis der (Photo)Katalyse“ (Griesbeck) sollen neue Reaktionsmedien und Lichtquellen für Photoredoxreaktionen erforscht werden. Das Teilprojekt „Photoaktive Polymere für Organische Photovoltaik“ (Scherf) hat die Entwicklungen vereinfachter Syntheseschemata (Stichwort Direktarylierungs-Polykondensationen) für aromatische Donorpolymere als Komponenten für Organische Solarzellen zum Ziel sowie deren Anwendung in (einfachen) Plastiksolarzellen.

Neben neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen für die Lehre und Forschung verfolgt dieses Vorhaben darüber hinaus Ziele, die dem public understanding of science dienen.

Laufzeit:
02.08.2013 - 31.12.2016

Projektleiter:
Prof. Dr. M. Tausch
Prof. Dr. U. Scherf