Bauchemie: Biobeton aus menschlichem Urin

Ein Team der Universität Stuttgart forscht daran, Urin als klimafreundliche Alternative für Zement zu nutzen. Es benötigt dazu hunderte Liter Harn und sucht daher nach Großspenden.

Eine Person steht in einem öffentlichen Badezimmer vor einer Reihe von Urinalen. Die Person trägt ein gestreiftes T-Shirt, weiße Shorts und dunkle Schuhe. Die Umgebung ist sauber und modern gestaltet. — © RUBEN BONILLA GONZALO / Getty Images / Moment (Ausschnitt)
Pinkeln für die Umwelt: So könnten Betonhersteller künftig um Großspenden werben.

»Wir bauen auf Urin« – mit diesem Aufsteller baten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Stuttgart auf der Reisemesse CMT um Urinspenden. Was ungewöhnlich klingt, ist ein Forschungsprojekt. Die Forscher entwickeln daraus einen Beton, der ohne Zement auskommt und deutlich klimafreundlicher sein soll. Statt ihren Urin wie sonst üblich zu entsorgen, konnten Camper die Körperflüssigkeit in Sammelcontainer schütten. Aufgebaut hatte die Container das Team um Professor Lucio Blandini, Leiter des Instituts für Leichtbau, Entwerfen und Konstruieren (ILEK). Unterstützung bekam das Forschungsteam von Arwinger und Kompotoi, zwei Unternehmen für nachhaltige Toilettensysteme.

Bis wenige Tage vor Ende der CMT seien etwa 100 Liter zusammengekommen, sagte Blandini. Etwa sechs bis sieben Camper hätten regelmäßig ihren Urin abgegeben. Die Forscher hatten allerdings auf mehr gehofft. Denn bei der Herstellung des Biobetons sei Urin eine entscheidende Zutat.

Mischung wird tagelang mit Urin gespült

Klassischer Beton besteht hauptsächlich aus Sand, Wasser und Zement als Bindemittel – einem Klebstoff, dessen Herstellung enorme Mengen klimaschädliches CO₂ freisetzt. Die Stuttgarter Forscher haben deswegen einen Biobeton entwickelt, der ganz ohne Zement auskommt. Dafür wird Sand mit einem bakterienhaltigen Pulver in Formen gefüllt und tagelang mit Urin gespült. Der Harnstoff im Urin wird dabei in Calciumcarbonat-Kristalle umgewandelt. Dabei härtet der Beton laut den Forschern sogar schneller aus als herkömmlicher Zement.

Mit einem Anteil von etwa sechs bis sieben Prozent an den weltweiten CO₂-Emissionen müsse die globale Zementindustrie »ihren Beitrag zum Klimaschutz liefern«, heißt es in einer Studie des Vereins Deutscher Zementwerke (VDZ). So blicke die Betonbranche auch auf Verfahren, die Zement ersetzen könnten, erklärte Ulrich Lotz, Geschäftsführer Betonverbände Baden-Württemberg. Dabei gelte aber: »Ökologische Produkte setzen sich nur durch, wenn sie ökonomisch mindestens gleichwertig, gleichpreisig und vielleicht sogar vorteilhaft sind.« Zement nennt er auch den »billigsten Kleber der Welt«. Je höher aber die CO₂-Steuer werde, desto teurer werde Zement.

Der »Charme« des Biobetons aus Stuttgart sei die Verfügbarkeit der Grundressourcen. »Die kosten an sich nichts«, sagte er. Den Urin aber in solchen Mengen einzufangen, dafür brauche es erst mal eine Infrastruktur.

Tausende Liter Urin für einen Kubikmeter Biobeton

Die Probekörper des Biobetons aus Stuttgart halten etwa einen Druck von 60 Megapascal aus. Das erlaube in der Theorie bereits erste Anwendungen wie etwa der Einsatz als Betonbausteine für tragende Mauerwerke, Stützen oder Pflastersteine. In Zukunft wollen die Wissenschaftler auch Bauteile wie Träger herstellen. Um größere Betonstücke zu realisieren, brauchen sie allerdings Tausende Liter des menschlichen Abfallproduktes. Denn hochgerechnet auf einen Kubikmeter Biobeton benötigt das Verfahren etwa 26 000 Liter Urin.

Um an solche Mengen zu kommen, setzen die Forscher auf Kooperationspartner – wie den Flughafen Stuttgart oder verschiedene Festivals. Dabei wollen sie auch herausfinden, wie es sich auswirkt, wenn im Urin Rückstände von Medikamenten, Drogen oder verschiedenen Hormonen enthalten sind. Denn bisher wurden die Versuche ausschließlich mit dem Urin von Männern gemacht, die im Institut ihren Harn gespendet haben. Die Messebesucher seien sehr interessiert an dem Projekt gewesen, sagte Professor Blandini. Auch wenn viele über die Idee, mit Urin zu bauen, zuerst schmunzeln mussten.