Astronauten-Urin befeuert Raketen auf Mars-Flug

Foto: Nasa

Raketen mit Urinantrieb:Das Bakterium "Brocadia anammoxidans" kann Ausscheidungen von Astronauten in Treibstoff verwandeln. Das schreiben Forscher der Radbout Universität Nijmegen in der Zeitschrift "Nature". Sie haben den Proteinkomplex erstmals präzise beschrieben, der in der als "Anammox" bezeichneten Reaktion den Raketentreibstoff Hydrazin produziert. "Erstmals wissen wir nun, dass Hydrazin tatsächlich ein Zwischenprodukt ist - und wie es gebildet wird", so Studienleiter Mike Jetten.

Die Reaktion ist schon seit den 1990er-Jahren bekannt: Forscher wissen, dass das Bakterium im Zuge der "Anaeroben-Ammoniak-Oxidation" (Anammox) das im Urin enthaltene Ammoniak auffrisst und dabei Hydrazin "ausspuckt", das ein wichtiger Treibstoff der Raumfahrt ist. Als sich herausstellte, dass die erzeugbaren Hydrazin-Mengen dabei aber nur gering sind, verlor etwa die NASA, die mit Astronauten-Urin zum Mars fliegen wollte, ihr Interesse.

Jetten erforschte nun die genaue Kristallstruktur des Proteinkomplexes, der dem Anammox-Bakterium seine außergewöhnliche Fähigkeit verleiht. "Nachdem wir das Konzept des Organismus erarbeitet hatten, mussten wir die Proteine identifizieren. Der Nachweis, dass Hydrazin als Zwischenprodukt gebildet wird, war ein mühsames Trial-And-Error-Verfahren. Doch er ist gelungen", so der Forscher.

 

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Den Traum vom Marsflug mit Urinantrieb hat Jetten noch immer nicht aufgegeben. "Natürlich müssen noch viele Einzelheiten gelöst werden. Ein Problem ist, dass Astronauten einer Marsmission wohl kaum genügend Urin produzieren werden. Ohne derartige nachhaltige Lösungen ist das Vorhaben jedoch kaum zu realisieren - und bis zum Marsflug vergehen ja noch einige Jahre", so der Mikrobiologe. Dank der neuen Erkenntnisse sei zumindest eine Verbesserung des Hydrazin-Produktionsprozess in Reichweite.

Kommerziell wird Anammox bisher in der Wasserpurifikation verwendet. Es etabliert sich immer mehr als Alternative zur klassischen Kläranlage, die ebenso Stickstoff entfernt, dabei jedoch ohne Sauerstoff und somit auch ohne Luftpumpen auskommt, was den Vorgang wesentlich billiger macht. Günstig ist auch, dass kein CO2 verbraucht und Methan erzeugt wird. Die weltweit ersten großtechnischen Anammox-Anwendungen stehen in Hattingen, Gelsenkirchen und Rotterdam.

Sarah Baker Foto: LLL/flickr CC

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