Die Erzählung vom Wasser mit Gedächtnis trägt viele verschiedene Titel und ist schon einige Jahrzehnte alt. Auch das sog. hexagonale Wasser ist ein solch besonderes Wasser. Angeblich ein Wundermittel, das durch seine spezielle Struktur Informationen speichern kann und heilend wirkt. Sogar von einem neuen – vierten Aggregatzustand ist die Rede.

Den Begriffen Polywasser, hexagonales Wasser, strukturiertes Wasser, belebtes Wasser, 4th Phase Water, Exclusion Zone Water (EZ-Wasser), H9-Wasser und vielen anderen ist eines gemein: Sie beschreiben Wasser im flüssigen Zustand, das durch eine definierte Anordnung der Wassermoleküle eine bestimmte Struktur einnimmt. Innerhalb dieser Struktur soll es dann möglich sein, Informationen oder Energie zu speichern. Die These einer definierten Struktur in Flüssigkeiten ist einigermaßen verblüffend, denn eine solche Fernordnung der Moleküle ist schlecht mit der Dynamik zu vereinbaren, die in diesem Aggregatzustand vorherrscht.

Ein Potpourri heilsamer Wirkungen

Dass also gar wundersame Kräfte am Werk sein müssen, um diesen Verband der Wasserteilchen zusammenzuhalten, scheint den VertreterInnen des strukturierten Wassers klar zu sein, denn es wird geradezu als magisch angepriesen: Als „Der heilige Gral der Gesundheit“ ^[1], als eines der „beeindruckendsten wissenschaftlichen Phänomene der letzten Jahre“ ^[2], „Ohne EZ-Wasser kein Leben.“ ^[3]. „Die besondere hexagonale Struktur bedingt, dass sich selbst Öle im Wasser lösen.“ ^[4], das hexagonale Wasser „reinigt sich von selbst“ ^[5].

„Studien zufolge hat sich hexagonales Wasser als wirksam bei der Vorbeugung und Behandlung von Krebs, Diabetes, Alterung und AIDS erwiesen.“ ^[6] „Hexagonales Wasser ist die natürliche Form des Wassers wie wir es in Gebirgsbächen und heiligen Quellen finden. Die falsche Behandlung des Menschen führt aber dazu, dass unser Trinkwasser aus der Leitung oder aus dem Supermarkt nicht in hexagonaler Struktur vorliegt, sondern die Moleküle rechtwinklig angeordnet sind.“ ^[7]

Um die Bedeutung dieses speziellen Wassers sogar in noch globalere Zusammenhänge zu setzen, wird sogar die Frage aufgeworfen, ob „ewiges Eis schmilzt, um dem globalen Wasserkreislauf mehr hexagonale Strukturen zur Verfügung zu stellen?“ ^[8]. Große Versprechungen. Das wirft natürlich Fragen auf: Woher kommt das hexagonale Wasser, wie kann man es herstellen? Und worin genau besteht der Unterschied zu „normalem“ Wasser?

Strukturmodell des hexagonalen Wassers

Die hexagonale Struktur soll es also sein, die das Wasser so besonders macht. Das postulierte Strukturmodell geht dabei hauptsächlich zurück auf den amerikanischen Wissenschaftler Gerald Pollack ^[9]. Er untersucht die Wechselwirkung von sehr dünnen Wasserschichten an unterschiedlichen Oberflächen. Aus diesen Erkenntnissen leitet er die Existenz einer neuen Wasserphase ab, die er die vierte Phase (neben den drei allgemein bekannten Phasen fest, flüssig und gasförmig) oder „Exclusion Zone Water“ nennt. Diese Phase soll geordnet in hexagonalen Schichten vorliegen.

Aus der abgebildeten Struktur (linker Teil der Abbildung, (a)) ermittelt Pollack eine neue Summenformel für das Wasser-Monomer, die dann nicht mehr H₂O sondern H₃O₂ wäre. Jedes dieser Sechsringe bekäme dann eine negative Ladung zugeordnet. Die Hexagone können zu Schichten kondensiert und übereinandergestapelt werden (rechter Teil der Abbildung, (b)) und so. die sog. Exclusion Zone (EZ, dt. Ausschlusszone) bilden. Pollack beschreibt diese Zone als einen Bereich, der absolut frei von im restlichen Wasser gelösten Bestandteilen vorliegt. In der EZ, einer etwa 100-200 μm breiten Zone, dominieren die Wechselwirkungen der Wassermoleküle mit dem Trägermaterial sowie die Wechselwirkungen innerhalb einer Schicht und zwischen den einzelnen Schichten.

Da der Bereich der EZ keine weiteren Bestandteile als H₃O₂ enthält, würde er eine bislang ungesehen große Anhäufung von negativer Ladung darstellen, denn jedes Hexagon ist wie beschrieben negativ geladen. Diese Ladung wird nicht etwa, wie man annehmen könnte, durch die aus H₂O formal übrig gebliebenen H⁺-Ionen ausgeglichen, sondern – und spätestens jetzt wird es esoterisch – liegt als Elektronenplasma delokalisiert im oder um das Netz vor. Sozusagen als Elektronenspirit.

Die Wasserjünger sehen darin die Lösung für Übersäuerung im Körper, freie Radikale, krankmachende Frequenzen, elektromagnetische Wellen und Signale und sogar negative Gedanken sollen darin aufgenommen werden.

Je nach Interpretation des Pollack`schen Modells werden diese negativen Einflüsse dann direkt im hexagonalen Wasser „neutralisiert“, oder es wird ein positiv geladenes Restwasser herbeigeredet, das alles Schädliche löst und wegspült. Aus Pollack`s ohnehin schon zweifelhaftem Modell einer Wasserphase, die in sehr kleinen Bereichen an Grenzflächen vorliegen soll, wird ohne jegliche weitere Erklärung ein Wasser, dessen gesamte Struktur als hexagonale Netze vorliegen soll.

Auch in der Frage, wie es sich mit der Energie des strukturierten Wassers verhält, werden unterschiedliche Ansätze vertreten. Während die einen gehen davon ausgehen, dass das mehr Ordnung in einem System mit einer Energieerniedrigung einhergeht, gehen andere davon aus, dass das hexagonale Wasser wertvoller und damit energiereicher sein muss.

Wunderwasser selbst herstellen?

In einem Punkt sind sie sich jedoch alle wieder einig: Ein Allheilmittel wie das hexagonale Wasser muss jedem zugänglich sein. Und darum bemühen sie sich redlich. Auf dem Markt sind sowohl fertige Produkte wie Sprays oder Gele, als auch eine beträchtliche Reihe von technischen Geräten zum Herstellen von strukturiertem Wasser erhältlich. Vom einfachen Verwirbler bis zur Anlage für Mehrfamilienhäuser wird alles angeboten.

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Auch einige Erholungszentren werben mit speziell angefertigten Ruhesesseln, die von hexagonalem Wasser umflossen werden. Für etwa 50 € pro halbe Stunde kann man sich in den sog. Recreation Lounges ^[10] entspannen. Deutschlandweit an 15 Standorten, Heilversprechen inklusive.

Die Werbung mit „wissenschaftlichen“ Belegen ist irreführend

Die Werbung für Produkte und Anwendungen mit hexagonalem Wasser spricht immer wieder von wissenschaftlichen Untersuchungen und Studien und impliziert, dass hier neue Erkenntnisse aus der Forschung vorlägen.

Dies betrifft zum einen die Verwendung von wissenschaftlichen Fachbegriffen. So werden z. B. Entropie, Plasma, Wellenlänge, Feldharmonisierung ohne Erklärung verwendet, um den Anschein eines wissenschaftlichen Kontextes zu erzeugen. So wird z. B. postuliert, das hexagonale Wasser habe eine niedrigere Frequenz als normales Leitungswasser ^[11]. Was soll die erwähnte Frequenz bedeuten? Sind damit die Eigenschwingungen der O-H-Bindung gemeint? Oder emittiert das Wasser gar Strahlung?

An anderer Stelle ^[12] wird behauptet, durch die Strukturierung verbessere sich der „Redoxwert“ des Wassers. Einen solchen Wert gibt es nicht. Gemeint ist wahrscheinlich das Standardpotential, welches für ein sog. Redoxpaar (z. B. Cu/Cu²⁺) angegeben wird. Im Zusammenhang mit Sauerstoff ist das Redoxpaar O^2-/(1/2) O₂ relevant. Die Reaktion ist Teil unserer Zellatmung. Veratmet wird jedoch der Luftsauerstoff (O₂), und nicht der Sauerstoff aus dem Wasser (O^2-). Soll der verbesserte „Redoxwert“ im hexagonalen Wasser etwa implizieren, dass sich das Wasser am Atmungsprozess beteiligt? Das wäre natürlich wirklich phänomenal.

Auch die falsche Verwendung von Bildern oder Abbildungen ist irreführend. So werden zur Illustration und zum Stützen der Behauptung, es gäbe eine hexagonale Wasserstruktur verblüffend oft Fotos von Eiskristallen gezeigt. Damit wird der Wechsel zu einem anderen Aggregatzustand schlicht unterschlagen. Und es wird impliziert, dass flüssiges Wasser die gleichen Eigenschaften besitzt wie festes Eis.

In manchen Fällen wird fundierte wissenschaftliche Literatur angeführt, die das eigentliche Thema jedoch nur geringfügig tangiert und keinesfalls als wissenschaftlicher Beleg für die eigenen Thesen gilt. Dabei kommen Begriffe wie „Wasserstoffbrücken“, „Cluster“ oder „Anomalie von Wasser“ zwar im Titel der Publikationen vor, der eigentliche Inhalt spricht aber in keinem der Fälle ^[13-17] von hexagonal geschichteten Wasserstrukturen, vielmehr wird der Begriff nicht einmal erwähnt.

Die wissenschaftliche Grundlage und aktuelle Wasserforschung: Was ist wirklich erforscht?

Einige besondere Eigenschaften hat unser Wasser tatsächlich zu bieten: Viele Stoffe sind in Wasser sehr gut löslich, Wasser hat einen vergleichsweise (z. B. mit EtOH) hohen Schmelz- und Siedepunkt. Die temperaturabhängige Änderung der Viskosität ist spannend, Wasser leitet den elektrischen Strom auch ohne zugesetzte Ladungsträger (Salze) und hat seine maximale Dichte nicht wie andere Stoffe am Gefrierpunkt, also bei 0 °C, sondern bei 4 °C. Deshalb ist Eis leichter als Wasser und Seen gefrieren von oben nach unten.

Das sind zwar im Vergleich zu anderen Flüssigkeiten außergewöhnliche Anomalitäten, doch herrscht wissenschaftlich keineswegs Unklarheit darüber, wieso Wasser sich so verhält. Die Temperaturabhängigkeit der Dichte oder das Verhalten des Schmelzpunktes z. B. stehen im Einklang mit der Tatsache, dass Wasser (H₂O) auch zu einem kleinen Anteil auch die schwereren Wasserstoff-Isotope Deuterium (D) und Tritium (T) enthält, die die Werte beeinflussen (Smp. (D₂O): 3,8 °C, Smp. (T₂O): 4,5 °C). ^[18]

In aller Munde sind immer wieder die berühmten Wasserstoffbrücken (H-Brücken). Diese beruhen auf der Wechselwirkung zwischen dem partiell negativ geladenen Sauerstoff und dem partiell positiv geladenen Wasserstoff der H₂O-Moleküle.

Es ist wichtig, zu verstehen, dass es sich bei den Wasserstoff-Brücken nicht um „echte“ Bindungen handelt, sondern um eine recht schwache Wechselwirkung, nicht zu vergleichen mit der Bindungsstärke einer kovalenten Bindung, wie sie zwischen Sauerstoff und Wasserstoff innerhalb eines Moleküls existiert. H-Brücken machen etwa 10 % eines solchen Wertes aus ^[19].

Die Wechselwirkungen kommen nicht nur in Wasser vor, sondern auch in Alkoholen, Aminen und manchen Säuren (z. B. Essigsäure CH₃COOH). Sie sind verantwortlich dafür, dass unsere DNA als Doppelhelix und nicht als Einzelstrang vorliegt und bedingen die räumliche Struktur von Proteinen. H-Brücken treten nicht nur zwischen Sauerstoff und Wasserstoff auf, sondern z. B. auch zwischen Molekülen mit –NH- oder –SH-Gruppen. Sie können Strukturen stabilisieren, sind aber niemals ohne zusätzliche Bindungen oder Wechselwirkungen strukturbestimmend.

Seit vielen Jahren existieren Untersuchungen über die Auswirkungen von H-Brücken auf den Zusammenhalt von Wassermolekülen. Für derartige Untersuchungen braucht man eine Methode, die sehr kurze Zeitintervalle betrachten kann, weil H-Brücken sich sehr schnell bilden und wieder lösen.

Das kann man sich so vorstellen, als wolle man bei wenig Licht ein Foto machen. Die Belichtungszeit ist dann entsprechend lange und sowohl Objekt als auch Kamera dürfen sich nicht bewegen, damit das Bild scharf wird. Bewegung führt zu unscharfen Bildern. Wasserstoffbrücken sind sehr dynamisch. Sie existieren nur einige Pikosekunden (1 ps = 10^-12 s). Das ist eine ungeheuer kleine Zeitspanne; der millionste Teil einer Millionstel Sekunde, um genau zu sein. Danach erfolgt die Bildung einer neuen Wasserstoffbrücke.

Eine Methode zur Untersuchung von derart schnellen Dynamiken ist die Schwingungs- Rotations-Tunnel-Spektroskopie im fernen Infrarotbereich (FIR-VRT). Damit lassen sich tatsächlich kleine Wassercluster beobachten ^{[14, 15, 20]}. Quantenchemische Berechnungen (ab-initio- und DFT-Methoden) liefern Aussagen über die thermodynamische Stabilität dieser Cluster. Die Rechnungen bestätigen die experimentell ermittelten Cluster und machen Voraussagen zur Stabilität von größeren Oligomeren, die mittels Spektroskopie nicht gefunden wurden. Dabei ist es wichtig zu verstehen, dass für jedes Oligomer mehrere Cluster denkbar sind, die sich energetisch geringfügig voneinander unterscheiden ^{[20, 21]}.

Für das Hexamer wurden fünf Isomere berechnet, im Energie-Ranking liegt der Ring (die strukturelle Einheit der hexagonalen Schichten aus Pollack`s Strukturmodell) an vorletzter Stelle. Das Auftreten des Rings wurde einzig bei sehr speziellen Bedingungen, nämlich in flüssigem Helium (unterhalb von -269 °C) beobachtet ^[22]. Größere Verbände aus Wassermolekülen sind nur in Clathrathydraten bekannt.

Kritik an Pollack`s Strukturmodell

Das wissenschaftliche Interesse von Wasser an Grenzflächen ist groß und wird wie beschrieben mit modernen spektroskopischen Methoden untersucht ^[23-25]: Moleküldynamiksimulationen ergänzen die experimentell gewonnenen Erkenntnisse ^[26]. Keine dieser Erkenntnisse ist mit Pollack`s Modell vereinbar.

In der Tat gibt es einige naheliegende Punkte, die das Strukturmodell sehr unwahrscheinlich machen:

• Die Ladung der Hexagone (und damit der EZ)

Eine Anhäufung von gleichnamiger Ladung ist irrsinnig und hier zudem ein Widerspruch in sich selbst. Denn einerseits ist die Anziehung von negativer Ladung (des O-Atoms) und positiver Ladung (des H-Atoms) die Voraussetzung für die Bildung der H-Brücken, und damit des ganzen Netzwerks. Andererseits soll die gleiche Anziehung zwischen der negativen Ladung des Netzes und der restlichen H⁺-Ionen nicht stattfinden?

• Die Planarität der hexagonalen Netze

Strukturgebendes Merkmal aller untersuchter Wasserverbindungen, ob in kleineren Clustern oder in großen Netzwerken wie sie in Eis gefunden werden, ist immer die tetraedrische Koordination des Sauerstoffatoms (vgl. VSEPR-Modell). Schon die Existenz eines einzigen planaren Rings ist thermodynamisch sehr ungünstig. Das Vorliegen von planaren Wasserschichten ist im flüssigen wie im festen Zustand nicht plausibel.

• Die Isomerie von Oligomeren

Nach Pauling existieren für die Anordnung von N Wassermolekülen theoretisch (3/2)^N Isomere.

Ein hochsymmetrisches Netzwerk aus Millionen von Molekülen mit ist also denkbar unwahrscheinlich.

• Die Lebensdauer der H-Brücken

Findet in Pollack`s Darstellung leider nicht einmal Erwähnung und wird schlicht ausgeblendet.

• Die Anzahl der Bindungen und H-Brücken

In allen bekannten Strukturen ist jedes O-Atom über kovalente Bindungen mit zwei H-Atomen verknüpft. Zusätzlich ist jedes O-Atom Akzeptor und Donor einer H-Brücke. Diese Bindungssituation geht mit der tetraedrischen Koordination des Sauerstoffs einher. In Pollack`s Modell werden drei Bindungen zu H-Atomen in einer Ebene mit dem O-Atom und eine H-Brücke zur nächsten Ebene postuliert.

Trotz aller Kritik sollte festgehalten werden, dass sich Pollack`s Ausführungen auf die Grenzfläche, die Exclusion Zone, bezieht. Diese umfasst nach seinen Angaben wenige hundert Mikrometer, also einige zehntel Millimeter. Das Modell ist also keineswegs dazu geeignet auf größere Wassermengen übertragen zu werden. Trotzdem ist Pollack regelmäßig Gastredner auf Kongressen und Symposien von Vereinigungen der Alternativmedizin und alternativer Wasserforschung (z. B. Drei-Länder-Wasser-Symposium der DGEIM, 12.11.2013, New Horizons in Water Science – Homeopathy New Evidence, 13. – 14.07.2018, INK Umweltkongress 29. – 30. 3. 2019). In seinen Vorträgen erklärt er sein Strukturmodell und es wird auf traurige Weise deutlich, wie sehr grundlegende Prinzipien der Strukturchemie missachtet werden, weil er offensichtlich keine Ahnung von deren Kenntnis hat (z. B. https://www.youtube.com/watch?v=7SO55sRzzQo . Minute 33-42). Ihm scheint nicht klar zu sein, dass Strukturmodelle auf Basis von gemessenen oder berechneten Daten erstellt werden. Dazu gehören auch die Angaben von Kennwerten wie Bindungsabstände, Bindungswinkel und die Beschreibung der chemischen und geometrischen Umgebung der an der Struktur beteiligten Atome. Er hingegen entwickelt sein Strukturmodell ausgehend von einer Struktur von Eis, die er im Übrigen auch noch falsch verstanden hat. Messungen oder Berechnungen anhand eines simulierten Strukturmodells hat er nicht angefertigt. Das ist ein bisschen wenig in Anbetracht der Behauptung, dass das hexagonale Wasser den vierten Aggregatzustand darstellen soll.

Doch damit nicht genug. Die Behauptungen zu kommerziell vermarktetem hexagonalem Wasser gehen noch viel weiter.

Kritik an hexagonalem Wasser und dessen Herstellung

Mittels Verwirblern, Steinen oder energetisierten Glasscheiben soll es möglich sein, das gesamte Wasser zu strukturieren. Es ist nicht immer schlecht, wenn Menschen an Dinge glauben, die sich der wissenschaftlichen Lehrmeinung entziehen. Aber unter dem Deckmantel von wissenschaftlicher Evidenz darf das nicht geschehen. Die Werbeversprechen für hexagonales Wasser sind wissenschaftlich haltlos und irreführend. Laut Gesetz gegen unlauteren Wettbewerb (UWG) ist das sogar gesetzlich verboten.

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Literatur:

[1]: https://www.youtube.com/watch?v=B98lmqQHZOU

[2]: https://schoepferinsel.com/hexagonales-wasser-wasserwirbler/

[3]: https://www.brain-effect.com/magazin/ez-wasser

[4]: https://www.biotikon.de/Hexagonales-Wasser.html?msclkid=36801465fedd1c818abc77f9947c2c58&utm_source=bing&utm_medium=cpc&utm_campaign=DE%3A%20Produkte%20(Search)&utm_term=hexagonales%20wasser&utm_content=Hexagonales%20Wasser%20stabilisiert

[5]: https://www.neuro-programmer.de/ez-wasser/

[6]: https://www.aquawissen.de/hexagonales-wasser/

[7]: https://www.sundt.de/blogs/magazin/hexagonales-wasser-herstellen?_pos=1&_sid=1166d5dea&_ss=r

[8]: https://www.hexagonal.com/fluesse-hexagonal-strukturieren/

[9]: G. H. Pollack: Wasser, viel mehr als H₂O, VAK Verlags GmbH, Kirchzarten 2014.

[10]: https://recreationlounge.de/

[11]: https://www.hexagonal.com/hexagonales-vs-energetisiertes-wasser/ (aufgerufen am 11.01.2022)

[12]: https://misterwater.eu/hexagonales-wasser-aus-dem-alchimator/?sm-p=954094485

[13]: A. Geiger et al.,Molekulare Eigenschaften und Funktion des Wassers , UniReport – Berichte aus der Forschung der Universität Dortmund, 37: 48-50, 2004.

[14]: F. Keutsch, R. Saykally, Water clusters: Untangling the mysteries of the liquid, one molecule at a time, Proc. Natl. Acad. Sci., 98:10533-10540, 2001.

[15]: R. Ludwig, Wasser: von Clustern in die Flüssigkeit, Angew. Chem., 113: 1856-1876, 2001.

[16]: R. Ludwig, D. Paschek, Wasser: Anomalien und Rätsel, Chem. Unserer Zeit, 39: 164-175, 2005.

[17]: K. Fumino et al., Wasserstoffbrücken in protischen ionischen Flüssigkeiten – Ähnlichkeiten mit Wasser, Angew. Chem., 121: 3230-3233, 2009.

[18]: K. Roth, H₂O – Jo mei!, Chem. Unserer Zeit, 47: 108-121, 2013.

[19]: W. Mäntele, Elektrosmog und Ökoboom, Ein naturwissenschaftlicher Blick auf populäres Halbwissen, Springer Verlag, Berlin 2021.

[20]: K. Liu et al., Water Clusters, Science, 271(5251): 929-933, 1996.

[21]: J. Kim, K. S. Kim, Structures, binding energies and spectra of isoenergetic water hexamer clusters: Extensive ab initio studies, J. Chem. Phys., 109: 5886-5895, 1998.

[22] K. Nauta, R. E. Miller, Formation of cyclic water hexamer in liquid helium: The smallest piece of ice, Science, 287: 293-295, 2000.

[23]: J. Penfold, The structure of the surface of pure liquids, Rep. Prog. Phys., 64: 777-814, 2001.

[24]: G. L. Richmond, Molecular bonding and interactions at aqueous surfaces as probed by vibrational sum frequency spectroscopy, Chem. Rev., 102: 2693-2724, 2002.

[25]: K. R. Wilson et al., Investigations of volatile liquid surfaces by synchrotron X-ray spectroscopy of liquid microjets, Rev. Sci. Instr., 75: 725-736, 2004.

[26]: I. F. W. Kuo, C. J. Mundy, An Ab intitio molecular dynamics study of an aqueous liquid-vapor interface, Science, 303: 658-660, 2004.