Die Talmud-Tora-Schule wurde 1805 gegründet und war damit die erste jüdische Schule in Deutschland, die streng traditionelles Judentum mit moderner Bildung verband. Direktor und Oberrabbiner Joseph Carlebach führte in den 1920er Jahren eine Reform durch, die den Unterricht modernisierte. 1937 war die die größte jüdische Schule Norddeutschlands. Sie gehörte zu den bedeutendsten jüdischen Schulen in Deutschland.
Seit 2007 läuft in der Schule wieder der normale Schulbetrieb unter dem neuen Namen Joseph-Carlebach-Schule.

Die Joseph-Carlebach-Schule hatte den Wunsch, seinen Schülern die Natur und die Chemie nahe zu bringen. Dazu musste ein Raum innerhalb der Schule durch eine Nutzungsänderung umgeplant werden. Der Raum musste den aktuell geltenden Brandschutzanforderungen unter der Berücksichtigung des Denkmals stand halten.