Chemie gegen die Klimakrise – Wasser ernten, CO₂ einsaugen: Was kann moderne Chemie leisten?

Ein Pulver, das aussieht, wie Kristallzucker, kann Wasser und CO₂ aus der Luft saugen. Zoomt man auf ein einzelnes Korn, ist es porös wie ein Schwamm. Wenige Gramm ergeben eine innere Oberfläche von der Grösse eines Fussballfeldes. Für diese metallorganischen Gerüstverbindungen, kurz MOFs, erhielt Omar Yaghi aus den USA 2025 zusammen mit Susumu Kitagawa aus Japan und dem Australier Richard Robson den Chemie-Nobelpreis.

Ein Produkt, das aus dieser Entdeckung entstand, ist der sogenannte «Wasserernter». Nachts lagern sich Wassermoleküle in den MOFs ab und tagsüber bringt die Sonnenwärme die Moleküle zum Verdunsten. An einer kühlen Platte kondensieren sie und können als sauberes Trinkwasser eingefangen werden. Aus dem Laborversuch soll nun ein skalierbares Produkt werden: «Wir haben Prototypen im Industriemassstab, die 150 Liter pro Tag liefern. Jeden Tag, sechs bis sieben Jahre lang.»

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• Bild 1 von 3. Ein Schluck frisch ab Wasserernter: Omar Yaghi (rechts) mit Samer Taha, dem Gründer des Wasserernter-Entwicklers Atoco im Forschungs- und Entwicklungszentrum der Firma. Die Wasserernter können etwa in Rechenzentren, Spitälern oder anderer kritischer Infrastruktur installiert werden. (24.04.2026). Bildquelle: Ethan Noah Roy/Bloomberg via Getty Images.

  

• Bild 2 von 3. Omar Yaghi steht vor dem Gerät, das unspektakulär aussieht, aber demonstriert, wie seine Grundlagenforschung, für die er 2025 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde, direkt zur Anwendung gebracht werden kann. Bildquelle: Ethan Noah Roy/Bloomberg via Getty Images.

• Bild 3 von 3. Geerntet werden kann frisches, sauberes, ultrareines, destilliertes Wasser. Bis Ende 2026 sollen die Geräte marktreif sein – und massenhaft produziert werden. Bildquelle: Ethan Noah Roy/Bloomberg via Getty Images.

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Geräte, die statt Strom blosse Abwärme nutzen, kämen auf 1000 Liter täglich. «Ist die Chemie erst einmal so weit, ist der Rest nur noch Ingenieursarbeit.» Konkret heisst das: In sehr trockenen Gebieten, wie der Wüste, kann aus Luft frisches, sauberes Trinkwasser gewonnen werden.

Zusätzlich könnten solche Anlagen auch für die Landwirtschaft oder das Kühlen von Rechenzentren genutzt werden.

Lässt sich die Klimakrise auffangen?

Ein zweites Produkt ist eine Art CO₂‑Staubsauger. Hier nutzt Yaghi eine verwandte Stoffklasse, die COFs (covalent organic frameworks) – das sind Kohlenstoffbindungen, aus denen auch Diamanten gemacht sind. Sie sind sehr stabil und damit ideal, um CO₂ einzufangen. «Hunderte Tonnen des Materials werden heute für Zementwerke in Kanada hergestellt, um CO₂ abzufangen, bevor es in die Atmosphäre gelangt.» Diese Technologie wird als «Carbon Capture» bezeichnet.

Reto Knutti ist Klimaforscher an der ETH Zürich. Wie Yaghi sieht auch er viel Potenzial in der «Carbon-Capture»-Technologie. Allerdings betont er: Der Klimakrise ist allein mit technischen Methoden nicht beizukommen. «Solange die Nettoemissionen positiv sind, geht die Erwärmung weiter. Nettonull ist eigentlich alternativlos, auch wenn die Welt im Moment nicht auf Kurs dazu ist.»

Politischer Wille nötig

Weniger CO₂ auszustossen sei derzeit rund zehnmal günstiger, aber ohne aktive CO₂‑Entfernung sei Nettonull nicht zu erreichen: 10 bis 20 Prozent der Emissionen können kaum vermieden werden. So etwa bei der Zementherstellung, beim Düngen oder dem Fliegen. Yaghis Verfahren hält Knutti für vielversprechend, weil es mit tieferen Temperaturen und damit deutlich weniger Energie auskommt als bisherige Technologien. Das einzige Problem: «Omar Yaghi ist mit seiner Methode zwar deutlich effizienter, und damit potenziell günstiger als seine Konkurrenz, aber er hat viele Jahre Rückstand.»

Yaghi ist Chemiker und kein Unternehmer. Er sei offen für Gespräche mit Politikern über Machbarkeit und Kosten, aber «meine Arbeit besteht darin, die Lösung zu finden und die Gesellschaft entscheiden zu lassen, ob sie diese Lösung annehmen möchte oder nicht. Ich hoffe jedenfalls, dass sie es tun werden, zum Wohle unseres Planeten.»