Werkstoffe Autos aus Kuhfladen

Dünger, Futter für Biogasanlagen und nützlicher Rohstoff: Kuhdung

(Foto: Florian Peljak)

Forscher gewinnen aus Tierexkrementen Fasern, die zugfester sind als Stahl. Sie könnten Beton tragfähiger oder Fahrzeuge leichter - und damit aus Kot Geld machen.

Von Andrea Hoferichter

Der Protagonist des Kinderbuchs "Vom kleinen Maulwurf, der wissen wollte, wer ihm auf den Kopf gemacht hat" hätte auch bei Alexander Bismarck von der Universität Wien recherchieren können. Bismarck ist Experte für Tierexkremente und kann schon an Menge, Länge und Dicke der enthaltenen Fasern erkennen, aus wessen Verdauungstrakt sie stammen. Der Chemiker braucht diese Kenntnisse, denn er will mit seinem Team den Dung von Kühen, Ziegen, Pferden oder Elefanten in Nanozellulose verwandeln.

Nanozellulose wird bisher vor allem aus Holz gewonnen und gilt als Tausendsassa im Reich nachhaltiger Materialien. Die Fasern bestehen aus aneinandergereihten Glukosemolekülen, im Grunde also nur aus Zucker, sind ungleich dünner als Haare und dabei zugfester als Stahl.

Wissenschaftler wollen mit Nanozellulose unter anderem Beton stabiler, Autos leichter machen, Ölfilme auf dem Meer aufsaugen und bioabbaubare Verpackungen herstellen. Auch die Wiener Forscher haben für ihr kotgeborenes Material schon Produktideen. Gemeinsam mit Industriepartnern entwickeln sie Leiterplatten aus mit Nanozellulose verstärktem Papier und sie arbeiten im EU-Projekt Nano Text Surf an Nanofiltern, mit denen sich etwa Schwermetall oder andere Salze aus Wasser entfernen lassen.

Kuhmist wird zum wertvollen Rohstoff

"Der Kot von Pflanzenfressern enthält bis zu 40 Prozent Zellulose aus den Zellwänden von Gras und Blättern, ähnlich viel wie Holz", sagt Bismarck. Zudem wurde die ausgeschiedene Zellulose schon von kräftigen Gebissen zermalmt und durch Verdauungssäfte, Enzyme und Säuren von störendem Beiwerk befreit. Der Energieaufwand, um daraus Nanozellulose zu machen, ist deshalb deutlich kleiner als bei der üblichen Produktion aus Holz, und es kommen weniger aggressive Chemikalien zum Einsatz. "Außerdem geht es hier um ein Abfallprodukt, das nicht wie ein Baum erst jahrelang wachsen muss, bevor man es nutzen kann", sagt der Forscher.

Samuel Schabel von der Technischen Universität Darmstadt kann sich gut vorstellen, dass die Wiener Methode Zukunft hat: "Die Nanozelluloseproduktion aus Holz ist aufwendiger und biologische und biotechnologische Verfahren sind noch nicht so weit." Bei diesen Verfahren bauen Bakterien oder Algen die Nanofasern aus Zucker oder Kohlendioxid auf.

Grundsätzlich ist die Idee, Tierdung als Rohstoff zu nutzen, nicht neu, zumindest was Produkte aus dickeren Zellulosefasern betrifft. Papier aus Elefanten- oder Giraffendung gibt es längst zu kaufen. Und die Künstlerin Jalila Essaidi aus den Niederlanden präsentierte vor ein paar Jahren Designermode aus Kuhmist. Die patentierten Zellulosefasern namens Mestic will sie über ihr Start-up Inspidere B. V. als umweltfreundlichere Alternative zu Baumwolle und Viskose auf die Märkte bringen.

Auch Bismarck setzt langfristig auf Kuhmist als Rohstoff. "Gerade in Europa fallen große Mengen an und die Entsorgung ist in vielen Regionen zum Umweltproblem geworden." Das Verfahren funktioniere aber auch mit Ziegen- oder Pferdemist.

Acht Elefanten aus dem Wiener Zoo sorgen täglich für Materialnachschub

Für die Forschung bevorzugt er allerdings Elefantendung. "Der Kot enthält besonders viele Fasern und stinkt nur ein bisschen." Acht Dickhäuter aus dem Wiener Tiergarten Schönbrunn sorgen täglich für Materialnachschub. Die Forscher sterilisieren die Exkremente in einem Ofen bei 120 Grad Celsius und trocknen sie an der Luft. Die Fasern werden chemisch behandelt, unter anderem, um den Holzstoff Lignin zu entfernen, und anschließend gemahlen.

Als nächstes planen die Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen der Universität für Bodenkultur Wien, Mist oder Gülle zunächst in einer Biogasanlage von Bakterien bearbeiten zu lassen. "Dann bräuchten wir hinterher keinen Ofen und noch weniger Chemikalien", sagt Bismarck. Und es hätte den Charme, dass über die Biogasanlage zusätzlich noch Energie für die Strom- oder Wärmeproduktion gewonnen wird. Da es längst viele Biogasanlagen gibt, sind die Transportwege von Kuh-, Schweine- oder Ziegenställen oft kurz.

Immer wieder erreichen den Chemiker auch Anfragen aus Afrika. "Die Betreiber von Wildparks wollen mit dem neuen Verfahren vor allem Aufmerksamkeit für den Tierschutz schaffen", sagt er. Allerdings sollte es gerade dort mit Bedacht betrieben werden. Schließlich muss genug für die Mistkäfer übrig bleiben, denn sie brauchen den Kot zum Überleben.

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