Lutz Greb, Professor am Anorganisch-Chemischen Institut der Universität Heidelberg, erhält den diesjährigen Siliconpreis des Chemiekonzerns Wacker. Der Siliconpreis wird seit 1987 alle zwei Jahre an herausragende Forscherpersönlichkeiten auf dem Gebiet der Silicon- und siliciumhaltigen Chemie verliehen. Grebs Forschung im Bereich der Komplexchemie und der molekularen Katalyse ist weltweit wegweisend. Er verbindet dabei moderne Berechnungsmethoden mit der Synthese. Im Rahmen der 11th European Silicon Days erhält Lutz Greb am 16. Juli 2025 in Salzburg die mit 10.000 Euro dotierte Auszeichnung.
Greb forscht an neuen Eigenschaften von Verbindungen mit Hauptgruppen-Elementen wie Silicium. Diese Elemente binden weitere Moleküle, auch Liganden genannt, an sich. Daraus entstehen Molekül-Komplexe. Die Zentralatome bevorzugen dabei bestimmte räumlich Anordnungen. Silicium ordnet Liganden normalerweise tetraedrisch um sich herum an. Durch geschickte Auswahl und Koordination von Liganden gelingt es Greb und seinem Team, diese Verbindungen in andere Geometrien zu zwingen. Obwohl seit über 40 Jahren intensiv an solchen Silicium-(IV)-Verbindungen geforscht wird, ist es Greb als erstes gelungen, dies in quadratisch-planarer Geometrie herzustellen. Das hat Auswirkungen auf die physikochemischen Eigenschaften. Es verleiht Silicium ein neues Potenzial für Anwendungen in der Katalyse, Photochemie und Materialwissenschaft, während es in dem Oxidationszustand bleibt, der bislang vollständig erforscht schien.
Neue Koordinationsgeometrien und maschinelles Lernen
Die Würdigung erhält Greb auch für seine theoretischen Arbeiten an einem der wichtigsten Grundprinzipien der Chemie: Lewis-Säuren und -Basen. Damit wird beschrieben, wie stark Moleküle aufgrund von Elektronenlücken bzw. -überschuss Bindungen ausbilden können. Zentralatome wie etwa Silicium fungieren als Lewis-Säure. Die Stärke einer solchen Lewis-Säure wurde bisher eher qualitativ abgeschätzt. Greb und seine Forschungsgruppe arbeiten hier an einer präziseren Klassifizierung der Wechselwirkung. Dafür erstellen sie eine möglichst große Datenbank an theoretischen Werten, die sie im Labor real überprüfen. Mit quantenmechanischen Berechnungen und maschinellem Lernen kann damit das Lewis-Potenzial von Komplexen exakter bestimmt werden. Mehr noch: Es ermöglicht ein neues Verständnis für diese Verbindungen und macht Vorhersagen möglich. Auf der Webseite der Forschungsgruppe können Interessierte selbst Moleküle zeichnen und berechnen lassen.
Die herausragende Kombination von synthetischen und theoretischen Arbeiten überzeugte die Jury des Wacker Siliconpreises. „Mit seiner Forschung an extrem Lewis-sauren Silicium-(IV)-Verbindungen hat Lutz Greb die Silicium-Chemie auf faszinierende Weise erweitert und sogar ein ganz neues Feld eröffnet”, sagt Jury-Mitglied Matthias Driess, Professor an der Technischen Universität Berlin. „Es ist der Anfang einer breit nutzbaren Chemie auf Basis von Silicium, von der wir noch viel hören werden”, ist sich Driess, selbst ehemaliger Siliconpreis-Preisträger, sicher.
Ehrung und Motivation für moderne Ansätze in der Chemie
Seit 2022 ist Lutz Greb Professor für anorganische Chemie an der Universität Heidelberg. Er hält unter anderem Vorlesungen zu den Hauptgruppenelementen, bioanorganischer Chemie und der angewandten Computerchemie. Seine Forschungsgruppe wächst kontinuierlich und zeigt, dass der Ansatz aus Praxis und Theorie unter Studentinnen und Studenten sehr beliebt ist. Greb selbst begann sein Studium an der Universität Freiburg. Nach Forschungsaufenthalten an den Universitäten in Paris und Toronto promovierte Greb 2013 am Karlsruher Institute of Technology. Sein Post Doc führte ihn danach an das Institut de Sciences et d'Ingénierie Supramoléculaires Straßburg. Von 2016 bis 2021 leitete Greb eine durch das DFG Emmy-Noether Programm und den ERC Starting Grant geförderte Nachwuchsgruppe an der Universität Heidelberg. 2021 folgte er zunächst einem Ruf an die Freie Universität Berlin, bevor er in Heidelberg eine ordentliche W3-Professur antrat.
