Zwei Nobelmedaillen entgehen den Nationalsozialisten, weil ein Chemiker sie in einer Säurelösung verschwinden lässt und das Gold im Labor zurückbleibt. Nach dem Krieg wird das Edelmetall zurückgewonnen, die ausgezeichneten Physiker erhalten neue Medaillen. Hinter dem Versteck steckt eine Reaktion, bei der die beteiligten Säuren ganz unterschiedliche Aufgaben übernehmen.
Als George de Hevesy 1940 in Kopenhagen ins Labor kommt, sorgt sich Niels Bohr um die bei ihm verwahrten Auszeichnungen. Deutsche Truppen besetzen an diesem Tag Dänemark, und auf den Nobelmedaillen stehen die Namen von Max von Laue und James Franck. Hevesy löst das Gold in Königswasser, einem Gemisch aus Salzsäure und Salpetersäure, sodass die Stücke ihre erkennbare Form verlieren. In seiner beim Niels-Bohr-Archiv überlieferten Erinnerung schildert er zunächst einen anderen Plan: Er wollte die Medaille vergraben, doch Bohr fürchtete eine Entdeckung im Erdreich. Besonders um Laue machte sich Hevesy Sorgen, weil die identifizierbare Auszeichnung nach seiner Einschätzung eine unerlaubte Goldausfuhr aus Deutschland belegt hätte.
Franck hatte 1933 seine Professur und die Leitung des Zweiten Physikalischen Instituts in Göttingen aus Protest gegen die antisemitische Politik aufgegeben. Wegen seines Kriegsdienstes hätte er zunächst eine Ausnahme von den Berufsverboten beanspruchen können, als Institutsleiter aber jüdische Mitarbeiter entlassen müssen. Stattdessen schrieb er an den zuständigen Minister und legte seine Ämter nieder; später arbeitete er als Gast bei Bohr. Am Kopenhagener Institut fanden zahlreiche aus Deutschland vertriebene Wissenschaftler einen Arbeitsplatz, wie die University of Chicago Library anhand von Francks Nachlass beschreibt.
Bei den damaligen schwedischen Nobelpreisen gehörten schwere Goldstücke zur Auszeichnung: Üblicherweise wogen sie ungefähr 200 Gramm und maßen 66 Millimeter im Durchmesser. Auf der Vorderseite trugen sie Alfred Nobels bärtiges Porträt, auf der Rückseite befand sich ein Schild mit dem Namen des Preisträgers. Entworfen hatte die naturwissenschaftlichen Medaillen der schwedische Bildhauer und Graveur Erik Lindberg, dessen Relief den Stifter im Profil zeigt.
Hinter den Namen standen Entdeckungen, die den Blick auf Materie verändert hatten: Laue erhielt den Physiknobelpreis 1914 für die Beugung von Röntgenstrahlen an Kristallen. Franck teilte sich den Preis für 1925 mit Gustav Hertz, weil ihre Versuche die Gesetze beim Zusammenstoß von Elektronen mit Atomen erschlossen hatten. Gerade ihr Material machte Hevesys Vorhaben anspruchsvoll, denn Gold gehört zu den chemisch besonders reaktionsträgen Metallen und widersteht vielen gewöhnlichen Angriffen.
Salpetersäure kann Goldatomen Elektronen entziehen und sie in positiv geladene Ionen überführen, doch für sich allein löst sie das Edelmetall kaum. In dem Säuregemisch übernimmt die Salzsäure eine ergänzende Rolle, indem sie reichlich negativ geladene Chloridionen für die weitere Reaktion bereitstellt. Diese binden sich an die entstandenen Goldionen und bilden einen stabilen Komplex, der in der Flüssigkeit gelöst bleibt. Weil so fortlaufend freie Goldionen gebunden werden, kann weiteres Metall nachreagieren, wie die University of Sydney den chemischen Ablauf erläutert.
Im entstehenden Tetrachloridoaurat liegt Gold in der Oxidationsstufe plus drei vor; der gesamte Komplex trägt hingegen eine negative Ladung. Sein Atomkern bleibt bei der Reaktion unverändert, während sich die Bindung an die umgebenden Teilchen vollständig neu organisiert. Mit jedem weiteren gelösten Teil der Oberfläche verliert das geprägte Stück Substanz, bis auch die Buchstaben und die plastischen Konturen verschwinden. Die gelösten Komplexe sind so klein, dass ein gewöhnlicher Papierfilter sie zusammen mit der Flüssigkeit passieren lässt.
Königswasser selbst entwickelt eine gelbe bis orange Farbe und setzt stechend riechende Gase frei, darunter Chlor und Nitrosylchlorid. Die Royal Society of Chemistry beschreibt dieses reaktive Gemisch als kurzlebig, weshalb Labore es für den jeweiligen Einsatz frisch ansetzen. Seine Fähigkeit, weiteres Metall anzugreifen, nimmt mit der Zeit ab, während bereits gelöstes Gold unter geeigneten Bedingungen in der Lösung verbleiben kann. In späteren Schilderungen der Rettungsaktion steht das Gefäß zwischen den Laborchemikalien, wo der Inhalt äußerlich seine Herkunft als wissenschaftliche Auszeichnung nicht mehr erkennen lässt.
Die deutsche Besetzung des Instituts erfolgt erst Jahre nach der Auflösung; Hevesy selbst trennt diese Ereignisse ausdrücklich in seiner Erinnerung. Im Dezember dringen die Besatzer in die Einrichtung ein und interessieren sich auch für die dort betriebene kernphysikalische Forschung. Nach der Auswertung historischer Unterlagen durch den Physiker Stephan Schwarz nehmen sie unter anderem das Betriebsbuch des Teilchenbeschleunigers an sich. Hevesy hat Dänemark inzwischen verlassen und ist nach Schweden geflohen, während das Gefäß mit dem aufgelösten Edelmetall zurückbleibt.
Für die spätere Rückgewinnung lässt sich die chemische Richtung wieder umkehren, indem gelöste Goldionen Elektronen aufnehmen und sich als Metall abscheiden. Dabei entstehen zunächst kleine feste Teilchen, deren Aussehen von Größe und Zusammenlagerung abhängt und die sich weiter aufarbeiten lassen. Sehr feines Gold kann deutlich andere Farben zeigen als eine massive Medaille; goldhaltige Nanopartikel werden beispielsweise auch zum Färben von Glas eingesetzt. Einen anschaulichen verwandten Effekt liefert Gold in antikem Glas, dessen Farbwirkung von den winzigen Metallteilchen mitbestimmt wird.
Die kontrollierte Rückgewinnung gelösten Edelmetalls gehört auch zum heutigen Goldrecycling, bei dem zunächst häufig ein ganzes Gemisch verschiedener Metalle anfällt. In einem Experiment der ETH Zürich lösten Wissenschaftler um Raffaele Mezzenga Metallbestandteile alter Computerplatinen in einem Säurebad und behandelten die Lösung anschließend mit einem Eiweißschwamm. Seine feinen Fasern banden Goldionen besonders gut, während andere Metallionen deutlich weniger stark an dem Material haften blieben. Den Schwamm gewannen sie aus Molkenproteinen, einem Nebenprodukt der Käseherstellung, das sich durch Säure und Wärme zu den benötigten Fasern umformen lässt.
Beim anschließenden Erhitzen bildeten sich Goldflocken, die das Team zu einem kleinen Metallstück zusammenschmolz und auf ihre Zusammensetzung untersuchte. Aus 20 Computerhauptplatinen entstand so ein Nugget von rund 450 Milligramm, das zu 91 Prozent aus Gold und im Übrigen aus Kupfer bestand. Für dieses Verfahren mit Käseabfall zur Rückgewinnung von Gold sah das Team auch mögliche Anwendungen bei Abfällen aus der Mikrochipfertigung und beim Vergolden. Außerdem schlug es vor, andere eiweißreiche Reststoffe als Ausgangsmaterial zu prüfen, um die Auswahl geeigneter Fasern für den Prozess zu erweitern.
Nach Kriegsende wird das Edelmetall der Kopenhagener Medaillen tatsächlich zurückgewonnen, doch das genaue Verfahren ist in den ausgewerteten Unterlagen nicht beschrieben. Eine Empfangsbestätigung der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften belegt die Weitergabe eines Pakets über die dänische Botschaft, wie Schwarz anhand der Archivkorrespondenz rekonstruiert. In der Quittung stehen irrtümlich Laue und Bohr als Besitzer, worauf Bohr die Zuordnung in einem Brief vom 24. Januar korrigiert.
Von der Nobelstiftung erhalten Laue und Franck schließlich Ersatzmedaillen; für Franck ist die Übergabe am 31. Januar 1952 an der University of Chicago dokumentiert. Bohrs eigene Medaille war zuvor einen anderen Weg gegangen: Gemeinsam mit der Auszeichnung des Mediziners August Krogh wurde sie zugunsten der Finnlandhilfe versteigert. Ein anonymer Käufer erwarb diese Stücke und übergab sie dem Museum in Frederiksborg, sodass sie als geprägte Objekte erhalten blieben.
Im wissenschaftlichen Nachlass Francks führt die Chicagoer Universitätsbibliothek die goldene Nobelmedaille heute als eigenes Sammlungsobjekt in Box 22. Dort sind auch weitere Auszeichnungen verzeichnet, darunter Medaillen zu Ehren von Alessandro Volta und Max Planck sowie die Rumford-Medaille. In einer anderen Archivbox liegt die Nobelurkunde in ihrem blauen Behälter; außerdem bewahrt der Bestand Fotografien von Francks Reise zur ursprünglichen Preisverleihung auf.
Niels-Bohr-Archiv, Hevesy anecdotes; George Hevesy, Adventures in Radioisotope Research, Band 1, Seite 27.
Nobelstiftung, Birgitta Lemmel, The Nobel Prize Medals and the Medal for the Prize in Economics; Stephan Schwarz, The case of the bottled Nobel medals, Gamma 150.
Royal Society of Chemistry, Aqua regia; Advanced Materials, Gold Recovery from E-Waste by Food-Waste Amyloid Aerogels; doi:10.1002/adma.202310642
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