Antoine Laurent de Lavoisier

Bereits um 1520 wurden von Paracelsus erste Beobachtungen zur Freisetzung eines brennbaren Gases bei der Reaktion von Metallen mit Säuren gemacht. Auch Théodore de Mayerne (1650) und Robert Boyle (1671) beschrieben dieses Phänomen. Sie alle erkannten es jedoch noch nicht als eigenständiges Element noch untersuchten sie systematisch seine Eigenschaften.

Die ersten bekannten Experimente mit Wasserstoff führte Henry Cavendish um 1766 durch. Er identifizierte das Gas als eigenständige Substanz und benannte es wegen seiner offensichtlich brennbaren Eigenschaften als „inflammable air“ („brennbare Luft“).

Wenige Jahre später (1783) experimentierte auch Antoine Lavoisier mit diesem Gas. Er beobachtete, dass bei seiner Verbrennung Wasser entsteht, und prägte daraufhin den bis heute gültigen wissenschaftlichen Namen Hydrogenium (von altgriechisch ὕδωρ hydōr „Wasser“ und γενής genēs „bildend, erzeugend“).

Erste medizinische Experimente

Kurz darauf begann der Arzt Dr. Thomas Beddoes mit medizinischen Untersuchungen an Tieren und Menschen und beschrieb seine Ergebnisse erstmals 1793. Er glaubte, viele Krankheiten gingen auf einen Sauerstoffüberschuss zurück, und setzte Wasserstoff ein, um diesen zu verdrängen. H₂ wurde damals noch durch die Reaktion von Metallen mit Säuren gewonnen (z. B. Eisen mit Schwefelsäure).

Für die gesamte Apparatur zur Erzeugung, Reinigung, Sammlung und kontrollierten Inhalation der Gase erhielt Beddoes wesentliche Unterstützung von James Watt, dem die Entdeckung der Dampfmaschine zugeschrieben wird. 1794 veröffentlichten sie gemeinsam ihre Forschungsergebnisse sowie den Aufbau der Apparaturen.

1799 gründete Beddoes in Bristol das Pneumatic Institution — das weltweit erste Forschungsinstitut für therapeutische Gase. Als Laborleiter stellte er den jungen Humphry Davy ein, der dort vor allem die Wirkung von Lachgas (N₂O) erforschte und später als einer der bedeutendsten Chemiker seiner Zeit berühmt werden sollte. Bereits 1802 schloss das Institut jedoch seine Türen, und die medizinische Gasforschung kam für fast ein Jahrhundert zum Erliegen.

Die positiven Wirkungen der inhalierten Gasgemische zeigten sich vor allem bei Atemwegserkrankungen, z.B. bei Lungentuberkulose.

Historischer Kupferstich (1794): Fig. 1 zeigt die Gasgewinnungs-Anlage (Retorte A im Ofen → Leitung F → Zwischengefäß G → Gasometer), Fig. 2 die Draufsicht des Gasometers, Fig. 3 den Ofen-Querschnitt. (Beddoes & Watt, Part II, S. 41, 1794)

1888 nutzte der amerikanische Chirurg Dr. Nicholas Senn Wasserstoff als diagnostisches Hilfsmittel: Der amerikanische Chirurg Dr. Nicholas Senn nutzte H₂-Gas, um Perforationen im Magen-Darm-Trakt zu lokalisieren, etwa nach Schuss- oder Stichwunden. Das Prinzip war denkbar einfach: Wasserstoff wurde rektal eingeführt, und trat das Gas an einer Wunde aus, war die Perforation gefunden — vergleichbar damit, wie ein Klempner ein Leck in einem Rohr aufspürt. Ohne diese Methode waren solche Verletzungen nahezu immer tödlich, da sie ohne Bestätigung nicht operiert wurden.

Über mehr als zwei Jahrhunderte hinweg — von Beddoes‘ Inhalationsversuchen über Senns chirurgische Diagnostik bis hin zu den Tiefseetauchern des 20. Jahrhunderts — diente Wasserstoff stets nur als Mittel zum Zweck. Dass er keine negativen Wirkungen hervorruft, war früh bekannt und ist bis heute bestätigt — doch eigene therapeutische Eigenschaften sprach ihm über all die Jahre niemand zu. Ein schwerer Irrtum, wie im Folgenden gezeigt wird.

Vom Elektrolysewasser zum Wirkstoff Wasserstoff

Einen anderen Weg beschritt 1930 der deutsche Ingenieur Alfons Natterer: Mit einer selbst entwickelten 3-Kammer-Elektrolysezelle stellte er saures, basisches und neutrales Wasser her, wobei sowohl das basische als auch das neutrale Wasser einen Gehalt an gelöstem Wasserstoff aufwiesen. Die Wässer fanden in der ärztlichen Praxis vielfältige Anwendung, unter anderem bei Atemwegs-, Stoffwechsel- und Hauterkrankungen. Zahlreiche Gutachten berichteten von schnellen und teils außergewöhnlichen Heilwirkungen — sowohl innerlich als auch äußerlich —, was Natterer über Jahrzehnte zu einem Pionier der elektrolytischen Wasseraufbereitung machte.

Ab 1931 begann in Japan der Forscher Michisue Suwa (Synnohl Electric Machinery), sich mit der Beziehung zwischen Wasser und Elektrizität zu befassen. Über zwei Jahrzehnte Grundlagenforschung mündeten 1952 in der Entwicklung des ersten industriell hergestellten Geräts zur Herstellung von elektrolysiertem Trinkwasser, gemeinsam mit Professor Akiba von der Universität Tokio. Das damit erzeugte Wasser wurde als „Synnohl Liquid“ bekannt und zunächst in der Landwirtschaft erprobt — unter anderem zur Verbesserung des Reisanbaus.

1965 genehmigte das japanische Gesundheitsministerium Wasserelektrolysegeräte als medizinische Apparatur mit anerkannter Wirkung bei chronischem Durchfall, Verdauungsstörungen und überschüssiger Magensäure — als erstes Land weltweit. 1978 folgte Südkorea mit einer vergleichbaren Zulassung.

Parallel dazu wurde Wasserstoff auch als Atemgas erforscht: Ab den 1940er-Jahren erprobte die schwedische Marine unter Arne Zetterström erstmals Hydrox-Atemgemische (96 % H₂, 4 % O₂) für Tiefen bis 160 Meter. Ab 1968 führte das französische Unternehmen COMEX das HYDRA-Programm durch und testete Wasserstoff-Gemische für Sättigungstauchgänge bis zu 701 Meter Tiefe. Diese Versuche belegten, dass Menschen Wasserstoff sicher atmen können.

1975 veröffentlichten Dole, Wilson und Fife im Journal Science die erste therapeutische Wasserstoffstudie: Mäuse mit Hautkrebs zeigten unter hyperbarem Wasserstoff eine deutliche Tumorrückbildung. Doch eine Reproduktion der Ergebnisse gelang 1978 nicht, und das Interesse im Westen erlosch.

In Japan hingegen hielt die Technologie in den 1980er-Jahren Einzug in den klinischen Alltag: 1985 setzte Dr. Hidemitsu Hayashi, Direktor des Water Institute of Japan, ein Elektrolysegerät in der Kyowa Medical Clinic ein. Er beobachtete Verbesserungen nicht nur bei Magen-Darm-Beschwerden, sondern auch bei Diabetes, Gicht, Lebererkrankungen und Bluthochdruck. 1989 brachte Fujiiryoki das erste Heim-Ionisierungsgerät auf den Markt und machte die Technologie für den normalen Haushalt zugänglich.

1992 löste ein Fernsehbericht einen öffentlichen Hype aus. Im selben Jahr wurde der japanische Fachverband für Wasserionisierungsgeräte (3AAA) gegründet. Unter dem Vorsitz von Professor Itokawa (Medizinische Fakultät, Universität Kyoto) bestätigte ein wissenschaftlicher Ausschuss 1994 die Sicherheit und 1997 die Wirksamkeit bei Magen-Darm-Beschwerden. Im selben Jahr lieferte Shirahata den ersten Laborbeweis, dass elektrolysiertes reduziertes Wasser freie Sauerstoffradikale neutralisieren und DNA vor oxidativen Schäden schützen kann. 1999 folgte die weltweit erste doppelblinde klinische Trinkwasser-Studie mit dem Ergebnis, dass alkalisches ionisiertes Wasser therapeutisch nützlich ist.

Doch trotz jahrzehntelanger positiver Erfahrungen blieb eine zentrale Frage ungeklärt: Welcher Bestandteil des Wassers war für die Wirkung verantwortlich? Man vermutete den alkalischen pH-Wert, das negative Redoxpotenzial oder eine veränderte Wasserstruktur — den gelösten Wasserstoff hatte niemand auf dem Schirm.

Die Antwort kam 2007 — aus Japan: Ohsawa veröffentlichte in Nature Medicine eine wegweisende Studie, in der Ratten mit Hirnschäden durch Ischämie und Reperfusion behandelt wurden. Die Methode war nicht elektrolysiertes Wasser, sondern die Inhalation von 1–4 % Wasserstoffgas. Das Ergebnis: H₂ neutralisiert gezielt die schädlichsten freien Radikale und schützt Gewebe vor oxidativen Schäden. Damit war erstmals wissenschaftlich belegt, dass molekularer Wasserstoff selbst der therapeutische Wirkstoff ist — und die jahrzehntelangen Erfolge mit elektrolysiertem Wasser in Japan erklärten sich rückwirkend: Es war der darin gelöste Wasserstoff, nicht der pH-Wert oder das Redoxpotenzial.

Dieser Durchbruch löste eine weltweite Forschungswelle aus. Heute, knapp zwei Jahrzehnte später, belegen über 2.000 wissenschaftliche Publikationen und über 145 klinische Humanstudien die Wirksamkeit von H₂ in über 170 verschiedenen Krankheitsmodellen.

Reichspatent DE 383666 (1923): 3-Kammer-Elektrolysezelle, wie sie Natterer nutzte.
Zwei Diaphragmen bilden die Mittelkammer (M); Speisewasser (S) zirkuliert per Pumpe (P), in M entsteht das neutrale, entionisierte „Hydropuryl“ (sein Produkt). Ionen wandern zur Anodenkammer (An) bzw. Kathodenkammer (Kn); D/F spülen mit Leitungswasser; über F werden saures/basisches Aktivwasser abgeführt. Vollständige Entionisierung: bis 37,5 h. (Quelle: Aquacentrum)

Tauchglocke der französischen Firma COMEX in Marseille. Im HYDRA-Programm (1968–1988) testete COMEX Atemgemische mit 49–54 % Wasserstoff für Tiefen bis 701 Meter. Foto: TheMajesticPilot

Geschichte des Wasserstoffs