Nobelpreis für Chemie 2025: Kitagawa, Robson und Yaghi für bahnbrechende MOFs ausgezeichnet

Am 8. Oktober 2025 ehrte die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften die Materialwissenschaftler Susumu Kitagawa, Richard Robson und Omar M. Yaghi mit dem Nobelpreis für Chemie. Die Auszeichnung würdigt ihre wegweisende Arbeit bei der Entwicklung von Metall-Organischen Gerüstverbindungen, kurz MOFs. Diese Ehrung markiert die Anerkennung einer neuen Ära der molekularen Architektur, die das Potenzial besitzt, fundamentale globale Herausforderungen anzugehen.

Die von den Laureaten geschaffenen Konstruktionen zeichnen sich durch große, einstellbare Hohlräume aus, die als molekulare Siebe oder Schwämme fungieren und deren Funktion präzise auf spezifische Aufgaben zugeschnitten werden kann. Die wissenschaftliche Grundlage wurde bereits 1989 gelegt, als Richard Robson erste Versuche unternahm, durch die gezielte Kombination von Metallionen und organischen Molekülen geräumige Kristallstrukturen zu erzeugen. Die revolutionären Entdeckungen von Susumu Kitagawa und Omar M. Yaghi zwischen 1992 und 2003 festigten dieses Fundament. Kitagawa demonstrierte die Flexibilität dieser Strukturen beim reversiblen Aufnehmen und Abgeben von Gasen, während Yaghi die Entwicklung extrem stabiler MOFs vorantrieb und die Methode des rationalen Designs etablierte.

Die gesellschaftlichen Implikationen dieser Forschung sind weitreichend, insbesondere im Hinblick auf Ressourcenknappheit und Klimawandel. Die maßgeschneiderten Eigenschaften von MOFs werden bereits für die Gewinnung von Wasser aus Wüstenluft genutzt. Im Jahr 2022 testete Omar Yaghis Gruppe MOFs im Death Valley, wo 1 kg Material täglich zwischen 114 und 210 Gramm Wasser aus trockener Luft gewinnen konnte., die Abscheidung von Kohlendioxid aus Industrieabgasen sowie die Speicherung von Wasserstoff genutzt. Im Jahr 2020 gründete Yaghi das Startup Atoco, das sich der Kommerzialisierung von MOF-Technologien zur Kohlenstoffabscheidung und Wassergewinnung aus der Atmosphäre widmet. Heiner Linke, Vorsitzender des Nobel-Komitees für Chemie, hob das enorme Potenzial dieser Materialien für neuartige, maßgefertigte Funktionen hervor. Die Forschung hat gezeigt, dass Zehntausende verschiedene MOF-Strukturen synthetisiert werden können.

Ein zentraler Vorteil liegt in der hohen Porosität dieser Materialien; manche erreichen Oberflächenwerte von über 4000 Quadratmetern pro Gramm. Dies ermöglicht beispielsweise die Speicherung großer Mengen Wasserstoff bei moderatem Druck, was einen wichtigen Schritt für eine nachhaltige Wasserstoffwirtschaft darstellt. Die Laureaten, die von den Universitäten Kyoto, Melbourne und Berkeley stammen, haben durch ihre sich ergänzenden Durchbrüche einen Weg aufgezeigt, wie fundamentale Prinzipien zur Gestaltung einer widerstandsfähigeren Zukunft beitragen können. Die offizielle Zeremonie zur Verleihung des Preises, der ein Preisgeld von 11 Millionen Schwedischen Kronen beinhaltet, findet am 10. Dezember 2025 in Stockholm statt.