Forscher der Universität Kiel haben ein Verfahren entwickelt, das Wasser direkt aus der Luft gewinnt – selbst bei geringer Luftfeuchtigkeit. Das Material CAU-10-H, das auf mit dem Nobelpreis ausgezeichneter Grundlagenarbeit basiert, kann pro Gramm innerhalb weniger Stunden 0,17 Gramm Wasser aufnehmen. Damit lässt sich aus einem Kilogramm des Materials potenziell 1,8 Liter Wasser pro Tag gewinnen. Gleichzeitig verbessert das Verfahren die Effizienz von Kühlanlagen um bis zu das Dreifache im Vergleich zu herkömmlichem Silicagel.
Hintergrund: Wassermangel wird auch in Deutschland zum Problem
Der Sommer 2026 hat deutlich gemacht, dass Wasser kein selbstverständliches Gut ist: Extreme Hitze und der Klimawandel haben die Pegelstände vieler Flüsse auf Rekordtiefs sinken lassen. Städte wie München haben bereits Einschränkungen für die Nutzung von Trinkwasser erlassen. Und das in einem Land, das im globalen Vergleich noch relativ feucht ist – es regnet regelmäßig. In anderen Regionen der Welt ist die Wasserknappheit jedoch weitaus gravierender.
Die neue Methode aus Kiel könnte dort künftig zur Lösung beitragen. Sie ermöglicht die Gewinnung von Wasser aus relativ trockener Luft. Als positiven Nebeneffekt wird die Luft dabei gekühlt – und das auf besonders energieeffiziente Weise.
Vom Nobelpreis zur industriellen Produktion
Das entscheidende Material heißt CAU-10-H und gehört zur Klasse der Metall-organischen Gerüstverbindungen (MOFs). Die Grundlagenarbeit für diese Verbindungen wurde 2025 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Nun ist es den Kieler Forschenden gelungen, den Stoff in größerem Maßstab herzustellen – ein wichtiger Schritt in Richtung industrieller Anwendung.
„Ähnlich wie ein Schwamm nehmen Materialien aus der Klasse der Metall-organischen Gerüstverbindungen in kurzer Zeit viel Wasser auf und können es auch schnell wieder abgeben. Möglich macht es ihre extrem poröse Struktur mit unzähligen fein vernetzten Hohlräumen“, erklärt das Team in einer Publikation auf der Webseite der Universität Kiel.
So funktioniert die Wassergewinnung
Bereits ab einer Luftfeuchtigkeit von 18 Prozent bindet CAU-10-H Wassermoleküle in seinem Porensystem. Die Freisetzung erfolgt ab einer Temperatur von 70 Grad Celsius – erreichbar durch Strom oder Sonnenlicht. Jedes Gramm des Materials kann innerhalb weniger Stunden 0,17 Gramm Wasser aufnehmen. Hochgerechnet bedeutet das: Ein Kilogramm CAU-10-H liefert potenziell 1,8 Liter Wasser pro Tag.
„Dies macht seinen Einsatz für die Trinkwassergewinnung auch in trockenen Regionen interessant“, sagt Lasse Wegner, einer der Erstautoren der beiden Studien zur Wassergewinnung und Effizienzsteigerung von Kühlanlagen.
Doppelter Nutzen: Kühlung und Wassergewinnung kombiniert
Die zweite Studie zeigt ein weiteres Potenzial von CAU-10-H: die Verbesserung von Kühlungssystemen. „In Adsorptionskälteanlagen erreicht es eine bis zu dreifach höhere Kühlleistung im Vergleich zu Silicagel, einem weit verbreiteten Trockenmittel auf Basis von Siliciumdioxid. Solche Systeme könnten künftig Abwärme nutzen, etwa von Rechenzentren oder Bäckereien. Das würde den Energieverbrauch solcher Klimaanlagen im Vergleich zur herkömmlichen Technologie deutlich senken und Kühlung nachhaltiger machen“, so die Universität Kiel.
Die Kombination aus Wassergewinnung und energieeffizienter Kühlung macht CAU-10-H zu einem vielversprechenden Material für Regionen mit Wasserknappheit und hohem Kühlbedarf. Die Forscher sehen darin einen wichtigen Beitrag zur Bewältigung der Folgen des Klimawandels.
