Strukturiertes Wasser vs. Wasserstoffwasser: Das eine ist messbar, das andere nicht

Wasserstoffwasser und strukturiertes Wasser werden beide als Verbesserung gegenüber dem Wasser aus dem Hahn verkauft, und die beiden Behauptungen werden so oft im selben Satz verglichen, dass sie wie Varianten derselben Idee klingen. Das sind sie nicht. Wasserstoffwasser enthält ein bestimmtes gelöstes Gas, molekularen Wasserstoff (H2), und die Menge dieses Gases in einer bestimmten Probe lässt sich mit einem benannten Messgerät bestimmen und als Zahl angeben – in Teilen pro Milliarde (ppb) oder Milligramm pro Liter. „Strukturiertes“ oder „hexagonales“ Wasser bezeichnet eine behauptete Umordnung von Wassermolekülen in eine stabile, geordnete Form. Keine standardisierte Labormethode konnte jedoch nachweisen, dass diese Anordnung existiert oder dass sie sich anders verhält als Reinstwasser. Ob eine Behauptung mit einem Messgerät überprüft werden kann oder nur anhand einer Beschreibung, ist der nützliche Maßstab für den Vergleich der beiden.

• Wasserstoffwasser ist Wasser mit gelöstem H2-Gas – eine Menge, die sich mit Reagenz-Testtropfen, einem elektronischen Messgerät oder einer Labormethode wie der Gaschromatografie überprüfen lässt.
• Strukturiertes oder hexagonales Wasser bezeichnet eine behauptete molekulare Anordnung, die sich bei Untersuchungen mit Kernspinresonanz (NMR) nicht von Reinstwasser und unter demselben Test nicht einmal von menschlichem Urin unterscheiden ließ.
• ORP (Oxidations-Reduktions-Potenzial) wird oft neben Wasserstoffwerten angegeben. Es handelt sich jedoch um eine allgemeine elektrische Messgröße, die von mehreren Faktoren beeinflusst wird, und nicht um einen spezifischen Wasserstoffmesswert.

Was „strukturiertes Wasser“ tatsächlich behauptet

Hinter der Behauptung zu strukturiertem Wasser steht die Vorstellung, gewöhnliches flüssiges Wasser lasse sich in ein stabiles hexagonales Gitter umordnen, das manchmal als „vierte Phase“ bezeichnet wird und sich von festem, flüssigem und gasförmigem Wasser unterscheidet. Diese Anordnung soll verändern, wie sich das Wasser verhält oder mit dem Körper interagiert. Das ist eine konkrete, überprüfbare Idee. Daher ist es berechtigt zu fragen, was geschieht, wenn sie tatsächlich getestet wird.

Die Kernspinresonanz, die Standardmethode, mit der Chemiker untersuchen, wie Moleküle in einer Flüssigkeit angeordnet sind und sich bewegen, wurde an als hexagonal oder strukturiert vermarktetem Wasser eingesetzt. Dabei zeigte sich kein wesentlicher Unterschied zu Reinstwasser oder sogar zu menschlichem Urin unter demselben Test (Quelle: Hexagonales Wasser). Ein Grund, weshalb eine stabile Struktur im großen Maßstab schwer mit der grundlegenden Wasserchemie vereinbar ist, liegt in der Zeit: Die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Wassermolekülen brechen ständig auf und bilden sich neu – in Zeiträumen von weniger als 200 Femtosekunden. Das ist viel zu schnell, als dass ein geordnetes Gitter in einem ganzen Glas Wasser bestehen bleiben könnte (Quelle: Hexagonales Wasser).

Auch eine Maßeinheit gibt es dafür nicht. Für Wasserstoff gibt es PPB und mg/l, für einen Ofen eine Temperatur und für Leitungswasser einen TDS-Wert in ppm. Für strukturiertes oder hexagonales Wasser gibt es keine vergleichbare Zahl, die ein Labor angibt, eine unabhängige Stelle überprüft oder die auf einem Flaschenetikett steht. Eine Behauptung, die sich mit keiner benannten Methode messen lässt, ist nicht automatisch falsch. Sie lässt sich aber auch nicht überprüfen – und genau darin unterscheidet sie sich von dem Vergleich, um den es in diesem Artikel geht.

Was „Wasserstoffwasser“ tatsächlich behauptet

Das gelöste Gas, molekularer Wasserstoff (H2), gelangt auf zwei gängige Arten ins Wasser: durch Elektrolyse, bei der Wassermoleküle aufgespalten werden und an einer Elektrode in einer Flasche, Karaffe oder Maschine H2-Gas freigesetzt wird, oder durch eine reaktive Tablette, bei der Magnesium mit Wasser reagiert und beim Auflösen Wasserstoffgas freisetzt. Bei beiden Methoden befindet sich am Ende dieselbe Art von Gas im Wasser; es wird lediglich auf unterschiedliche Weise erzeugt.

Das Interesse am Trinken von H2 geht auf eine Reihe von Labor- und Tierstudien zurück, insbesondere auf eine Arbeit von Ohsawa und Kollegen aus dem Jahr 2007 in Nature Medicine. Sie ergab, dass molekularer Wasserstoff in kultivierten Zellen und Tiermodellen für Hirnschäden infolge eingeschränkter Durchblutung selektiv mit dem Hydroxylradikal reagieren konnte – einer besonders reaktiven und zellschädigenden Form reaktiver Sauerstoffspezies (Quelle: Ohsawa et al., Nature Medicine (2007), über Europe PMC). Dabei handelt es sich um einen Befund zu einem chemischen Mechanismus, der in Zellen und Tieren beobachtet wurde, nicht um ein nachgewiesenes Ergebnis beim Menschen. Es ist auch keine Behauptung, dass das Trinken von Wasserstoffwasser eine Erkrankung behandelt oder verhindert. Der Befund liefert jedoch einen konkreten, überprüfbaren chemischen Grund dafür, die H2-Konzentration als aussagekräftige Zahl und nicht als werbliche Ausschmückung zu betrachten.

Da es sich um ein eindeutig bestimmbares Gas handelt, ist die in einer bestimmten Flasche Wasser zu einem bestimmten Zeitpunkt gelöste Menge eine reale physikalische Größe. Sie steigt während eines Elektrolysezyklus an, sinkt wieder, wenn das Wasser offen an der Luft steht, und lässt sich wie jedes gelöste Gas als Zahl erfassen.

Wie sich gelöster Wasserstoff tatsächlich überprüfen lässt

Dass sich eine Wasserstoffbehauptung grundsätzlich messen lässt, bedeutet nicht, dass jeder Wasserstoffwert auf einem Etikett auf dieselbe Weise gemessen wurde. Drei Methoden weisen H2 tatsächlich nach; eine verbreitete Messung tut es nicht.

• Titration mit Testtropfen. Ein mit Methylenblau verwandtes Reagenz ändert bei gelöstem Wasserstoff seine Farbe. Die Anzahl der Tropfen, die nötig ist, um eine Probe vollständig zu entfärben, ergibt einen Messwert in Bruchteilen eines Parts per Million. Die Methode ist kostengünstig und wasserstoffspezifisch, aber es handelt sich um einen manuellen Test, bei dem die Ablesung von Person zu Person etwas variieren kann.
• Messgeräte für gelösten Wasserstoff. Elektronische Sensoren geben die Konzentration direkt in ppm oder PPB an. Die genaueren Geräte sind Laborinstrumente und keine Taschengeräte. Die Genauigkeit hängt vom Sensor und seiner Kalibrierung ab. Das ist eine andere Frage als die, ob die Methode selbst Wasserstoff misst – ein Thema, das ausführlicher behandelt wird, wenn es um den Vergleich von Messgeräten für gelösten Wasserstoff geht.
• Gaschromatografie. Dabei handelt es sich um die Labormethode, mit der gelöste Gase direkt getrennt und quantifiziert werden; die Ergebnisse werden üblicherweise in Milligramm pro Liter angegeben. Sie ist die Referenzmethode, wenn ein Ergebnis einer unabhängigen Prüfung standhalten muss.

ORP, also das Oxidations-Reduktions-Potenzial, wird oft neben Wasserstoffwerten angegeben. Es lohnt sich, genau zu benennen, was damit tatsächlich gemessen wird: die allgemeine Neigung eines Stoffes, Elektronen aufzunehmen oder abzugeben, angegeben in Millivolt. Wasserstoffgas verschiebt den ORP-Wert zwar in den negativen Bereich, das tun aber auch der pH-Wert, die Temperatur und gelöste Mineralien – und nichts davon hat etwas mit dem Wasserstoffgehalt zu tun. Ein negativer ORP-Wert ist ein Hinweis darauf, dass eine reduzierende Substanz vorhanden ist, aber keine Angabe zur Wasserstoffmenge. Ihn als solche zu behandeln, übertreibt, was sich aus diesem Messwert ablesen lässt (die vollständige Erklärung findest du unter Wasserstoff im Wasser messen).

Wie ein labortechnisch bestätigter Wasserstoffwert aussieht

Am besten lässt sich verstehen, was „messbar“ in der Praxis bedeutet, wenn man sich ein tatsächliches Testergebnis statt nur eines technischen Datenblatts ansieht. Das unabhängige Labor H2 Analytics untersuchte Flaschen aus Hydrions eigener Produktreihe mit einem Gaschromatografen des Typs SRI 8610C, also derselben Geräteklasse wie oben beschrieben, und gab den gelösten Wasserstoff in Milligramm pro Liter an. Die vollständige Methodik und die Ergebnisse sind im Bericht zur unabhängigen Laborzertifizierung aufgeführt.

Dieses Laborergebnis steht neben den technischen Angaben auf den Produktseiten der Flaschen. Das ist eine andere Art der Überprüfung, aber ebenfalls überprüfbar. Vor einem direkten Vergleich ist auch die Zyklusdauer wichtig. Für die Core-Flasche werden mit PEM-Elektrolyse aus Platin und Iridium bis zu 5.000 PPB (5 ppm) angegeben; ein Zyklus dauert weniger als fünf Minuten. Das ist deutlich kürzer als der 20-minütige Testlauf des Labors. Der Wert von 9,00–9,14 mg/l stammt daher aus dem längeren Durchlauf und beschreibt nicht, was bei einem normalen fünfminütigen Zyklus in die Flasche gelangt. Der im Bericht angegebene 10-Minuten-Wert von 5,85–6,05 mg/l entspricht eher dem typischen Gebrauch. Für die Hydrion Pulse gelten andere Angaben: etwa 4.000 PPB bei einer Einstellung von 5 Minuten und bis zu 8.000 PPB bei 10 Minuten, mithilfe von SPE/PEM-Elektrolyse mit platinbeschichteten Titanelektroden. Die beiden Flaschen kommen auf unterschiedliche Werte, weil sie unterschiedliche Zyklen und Hardware verwenden – nicht, weil die eine eine andere Art von Wasserstoff erzeugt als die andere. Ein höherer PPB-Wert beschreibt nach dieser Methode zu diesem Zeitpunkt mehr gelöstes Gas und ist kein Urteil darüber, welche Flasche insgesamt besser ist (mehr dazu, wie ein PPB-Wert zu verstehen ist, erfährst du unter PPB-Werte bei Wasserstoffwasser erklärt). Für diesen Vergleich ist etwas anderes entscheidend: Beide Zahlenreihen gehen auf ein benanntes Messgerät, ein benanntes Labor oder einen dokumentierten Spezifikationstest mit angegebener Zyklusdauer zurück. Genau eine solche Überprüfung musste eine Behauptung zu „strukturiertem Wasser“ noch nie bestehen.

Eine schnelle Methode, um Wasserbehauptungen einzuordnen

Die Frage der Messbarkeit lässt sich über diesen einzelnen Vergleich hinaus anwenden. Wenn für ein Wasserprodukt oder eine Wasserbehandlung behauptet wird, es unterscheide sich von Leitungswasser, helfen drei Fragen dabei, eine überprüfbare von einer nicht verifizierten Behauptung zu unterscheiden.

• Was genau soll sich am Wasser verändern? Eine vage Beschreibung wie „lebendiger“ oder „besser aufnehmbar“ lässt sich schwerer überprüfen als eine konkrete Aussage wie „mehr gelöstes Wasserstoffgas“.
• Gibt es ein benanntes Messgerät oder eine Maßeinheit, die für genau diese Eigenschaft entwickelt wurde? Für Wasserstoff gibt es Testtropfen, Messgeräte für gelösten Wasserstoff und Gaschromatografie; alle geben einen Wert in ppm oder PPB an. Für eine Behauptung über die Struktur von Wasser gibt es kein entsprechendes Verfahren.
• Falls ein Zahlenwert angegeben wird: Wurde er mit einer Methode ermittelt, die für diesen Stoff entwickelt wurde, oder mit einem allgemeinen Ersatzmesswert? ORP ist eine reale und nützliche Messgröße, aber kein Wasserstoffmesswert. Ihn als solchen zu behandeln, ist eine gängige Methode, mit der eine ungemessene Behauptung sich die Glaubwürdigkeit einer gemessenen leiht.

Auf diesen Fall angewendet besteht Wasserstoffwasser die ersten beiden Prüfungen – mit dem Vorbehalt, dass jeder konkrete Wert aus einem tatsächlichen Test und nicht aus einer Annahme stammen sollte. Strukturiertes Wasser kann derzeit keine der beiden Prüfungen bestehen. Die umfassendere Widerlegung von Mythen über Wasserstoffwasser untersucht mehrere weitere Behauptungen anhand desselben Maßstabs. Dieselbe Frage – „Gibt es einen Zahlenwert, und ist es die richtige Art von Zahlenwert?“ – lässt sich ebenso gut auf andere alternative Wasserbehandlungen anwenden, darunter den Vergleich von Schungitwasser, falls du damit weiterüben möchtest. Wenn du die PPB-Angaben der verschiedenen Arten von Wasserstoffwasser nebeneinander sehen möchtest, sind sie in der Kollektion Wasserstoffwasser genauso aufgeführt wie in diesem Artikel: als Zahlen, nicht als Slogans.