Astrobiologie: Bergbau im All

Mikroben bauen seltene Erden ab - die Technologie funktioniert auch im Weltall, wie Forscher jetzt auf der Raumstation "ISS" herausgefunden haben.

Rußverschmierte, schwitzende Kumpel in Stollen und Schächten - so stellen sich die meisten Menschen Bergbau vor. Doch Rohstoffe lassen sich auch ohne dröhnende Kohlebagger und Presslufthammer gewinnen. Leise, geradezu elegant lösen Mikroorganismen Metalle und Mineralien aus Gesteinen, meistens aus Erzen, indem sie etwa Schwefel zu Sulfat oxidieren. Das Verfahren wird Bioleaching (Biolaugung) oder Biomining genannt und auf der ganzen Welt im Rohstoffabbau eingesetzt. Wenn es nach einigen Astrobiologen geht, liegt das wahre Potenzial des biologischen Bergbaus jedoch nicht auf der Erde, sondern im All.

Ohne ihn zu besiedeln, könnten Menschen mithilfe der schwefel- oder eisenoxidierenden Bakterien auf dem Mars Metalle aus der Klasse der seltenen Erdelemente gewinnen; auch Bergbau auf Asteroiden wäre möglich. Seltene Erden werden auf dem blauen Planeten knapp. Die Abhängigkeit der Menschheit von den wertvollen Rohstoffen wächst mit jedem neuen Handy. Seltene Erden werden nicht nur in der Smartphone-Industrie, sondern beispielsweise auch in der Medizintechnik oder für Brennstoffzellen gebraucht.

Doch funktioniert der Bio-Bergbau überhaupt im All? Arbeiten die Mikroorganismen in der Schwerelosigkeit genauso zuverlässig wie unter dem Einfluss der Erdanziehungskraft? Um das herauszufinden, haben Wissenschaftler um den Astrobiologen Charles Cockell auf der Internationalen Raumstation ISS drei Bakterien seltene Erden aus Basaltstein lösen lassen. Das Gleiche taten die Forscher auf der Erde. Die Ergebnisse sind an diesem Mittwoch in Nature Communications erschienen: Zwei der drei untersuchten Mikroben lieferten ähnlich gute Ergebnisse wie auf der Erde, ein Bakterium schnitt schlechter ab. Die Forscher simulierten zudem das Gravitationsfeld des Mars - auch in diesem Fall funktionierte die Biolaugung.

Einen anderen, nachhaltigeren Weg gehen indes Forscherinnen und Forscher um Katrin Pollmann vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). Sie nutzen Biolaugung, um seltene Erden aus Elektroschrott zu recyceln. Die HZDR-Methode ist zwar noch zu teuer für die Industrie, aber garantiert günstiger als millionenschwere Weltraumprojekte.