06.11.2025

Hamburger Horizonte an der TU Hamburg

Wasser als Schnittstelle von Natur und Technik
Foto: TU Hamburg/ Bittcher
Hamburger Horizonte an der TU Hamburg: Prof. Dr. Alexander Petrov, Institut für Optische und Elektronische Materialien, Stefanie Hentschel, Redakteurin von Science made in Hamburg, Präsident Prof. Dr.-Ing. Andreas Timm-Giel, Prof. Dr.-Ing. Irina Smirnova, Institut für Thermische Verfahrenstechnik und Vizepräsidentin Forschung, Prof. Dr. Michael Fröba, Institut für Anorganische und Angewandte Chemie der Universität Hamburg, Prof. Dr. Patrick Huber, Institut für Material- und Röntgenphysik, Dr.-Ing. Klaus Johannsen, Institut für Wasserressourcen und Wasserversorgung.

Im Rahmen der Hamburger Horizonte hat die Technische Universität Hamburg zu der Veranstaltung „Wasser, die Flüssigkeit, die Natur und Technik verbindet“ eingeladen. Mit einer Poster-Ausstellung, Laborführungen und Kurzvorträgen gab die TU Hamburg Einblick in aktuelle Forschungsansätze zur Wasserforschung in Hamburg. Die Veranstaltung ist Teil der Hamburger Horizonte – einer gemeinsamen Initiative des Hamburg Institute for Advanced Study (HIAS), der Körber-Stiftung und der Universität Hamburg. Bis zum 20. November 2025 sind verschiedene Veranstaltungsformate geplant, die Wasser als Lebensraum und wertvolle Ressource in den Fokus nehmen. Ziel ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse einem breiten Publikum verständlich zu machen.

„Wir überlegen in letzter Zeit insbesondere, wie wir das, was wir über die verschiedenen Eigenschaften von Wasser lernen, einer interessierten Öffentlichkeit näherbringen können“, erklärte Prof. Irina Smirnova, Leiterin des Instituts für Thermische Verfahrenstechnik und Vizepräsidentin Forschung an der TU Hamburg in ihrer Begrüßung. Ein Weg zur öffentlichen Wahrnehmung verläuft über „Science Made in Hamburg“, eine Initiative der Universitäten in Kooperation mit der Stadt Hamburg, die von der Projektverantwortlichen Stefanie Hentschel vorstellt wurde. Um den gesellschaftlichen Nutzen von Hamburgs Forschungs- und Hochschullandschaft sichtbar machen, berichtet die Redakteurin regelmäßig auf hamburg.de über spannende Forschungsprojekte aus der Region – unter anderem über die Forschung von „BlueMat“.

Wasser als Forschungs- und Arbeitsmaterial

Hinter dem Begriff BlueMat verbirgt sich der neue Exzellenzcluster der TU Hamburg. Im Fokus der Forschung steht ein zunächst unscheinbares Element: Wasser. „Wasser ist die nachhaltige Flüssigkeit par excellence“, erklärte Prof. Patrick Huber, BlueMat Co-Sprecher, begeistert. „Sie deckt 70 Prozent unseres Planeten ab, sie ist allgegenwärtig. Unser Klima wird dadurch bestimmt, das Wetter, wir selbst bestehen zu großen Teilen aus Wasser. Eine Suche von Leben im Universum ist eine Suche nach Wasser.“

BlueMat erforscht nachhaltige und interaktive Materialsysteme in Verbindung mit Wasser – sogenannte „Blue Materials“. Wasser soll dabei nicht im Makrobereich eingesetzt werden, so wie während der ersten industriellen Revolution in Dampfmaschinen, sondern als aktiver Werkstoff im Nanobereich. Prof. Huber erhofft sich davon revolutionäre Durchbrüche in der Materialforschung. Dabei steht insbesondere die Wechselwirkung von Wasser mit porösen Materialien im Mittelpunkt, um so neuartige Funktionen zu ermöglichen. Prof. Alexander Petrov vom Institut für Optische und Elektronische Materialien demonstrierte das anhand der Wechselwirkung von Silizium mit Wasser. Wenn eine Siliziumoberfläche beispielsweise mit Wasser in Berührung kommt, verändert das die Struktur der Poren. Diese veränderten Poren reflektieren nun andere Lichtwellen und verändern so die Farbe des Materials – ein „Chamäleon-Effekt“. Diese Eigenschaft könnte beispielsweise in smarten Fenstern genutzt werden, die durch das Verdampfen von Wasser bestimmte Strahlen filtern und so die Temperatur im Gebäude regulieren.

Innovationen aus dem Labor

Auch in anderen Bereichen dient Wasser als wahrer Wunderstoff. Bei Führungen ins CampusLab „Circular Economy“ wurde gezeigt, wie Wasser als Arbeitsmedium in einer Bioraffinerie eingesetzt wird, um aus Biomasse wie Holz oder Stroh Grundstoffe wie Zucker, Cellulose und Lignin zu gewinnen. Dafür ist lediglich heißes Wasser und hoher Druck notwendig, wie Prof. Smirnova in ihrem Kurzvortrag erklärte. In nur wenigen Minuten ließen sich dadurch die benötigten Grundstoffe herstellen.

Prof. Dr. Michael Fröba vom Institut für Anorganische und Angewandte Chemie der Universität Hamburg erläuterte die besonderen Eigenschaften des Wassermoleküls und seine vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten. Wasser ist die einzige Verbindung auf der Erdoberfläche, die in allen drei Aggregatszuständen vorkommt.

In einer weiteren Labor-Exkursion führte Thorsten Dorsch vom Institut für Wasserressourcen und Wasserversorgung Interessierte im Versuchs- und Trinkwasserlabor der TU Hamburg in die Analyse und Aufbereitung von Wasser ein. Hierbei wurden Verfahren zur Entfernung von Schadstoffen vorgestellt, unter anderem mit Membranen, durch die mit Druck Wasser gepresst wird. Ein Thema, dem sich auch Dorschs Kollege Dr. Klaus Johannsen widmet. Dieser stellte in seinem Vortrag ein Pilotprojekt zur Membranfiltration von Filterspülwasser zur Wiederverwendung als Rohwasser vor. Dieses soll anschließend wieder in den normalen Aufbereitungsprozess zurückgeführt und ins Trinkwassernetz eingespeist werden. Das Projekt könnte damit einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen Wasserversorgung leisten.

Weitere Informationen unter: https://hamburger-horizonte.de