Fermentative Herstellung von Ammoniak

Die schlechte Nachricht: Das Haber-Bosch-Verfahren, das derzeit zur Produktion von Ammoniak herangezogen wird, verbraucht ein Hundertstel des gesamten Weltenergiebedarfs und ist von fossilen Energieträgern abhängig. Die gute Nachricht kommt nun aus der HTL für Lebensmitteltechnologie, Getreidewirtschaft und Biotechnologie des Landes Oberösterreich. Dort hat eine Schulklasse herausgefunden, wie sich Ammoniak auf natürliche und schonende Weise herstellen lässt.

Klimaanlagen sind, wenngleich nicht jedem und jeder sympathisch, so doch immer bedeutsamer in den heißen Phasen unseres urbanen Lebens. Für die Klimaanlagen der Zukunft wiederum ist Ammoniak wichtig, weil es ein effizientes und umweltfreundliches Kühlmittel ist. Die schlechte Nachricht: Das Haber-Bosch-Verfahren, das derzeit zur Produktion von Ammoniak herangezogen wird, verbraucht ein Hundertstel des gesamten Weltenergiebedarfs und ist von fossilen Energieträgern abhängig. Um die Umwelt zu schonen, muss man sie also zuallererst belasten.

Die gute Nachricht kommt nun aus der HTL für Lebensmitteltechnologie, Getreidewirtschaft und Biotechnologie des Landes Oberösterreich. Dort hat eine Schulklasse herausgefunden, wie sich Ammoniak auf natürliche und schonende Weise herstellen lässt, nämlich fermentativ mit dem Enzym Urease und mit Harnstoff. Hiervon produzieren wir schließlich alle täglich etwa 20 Gramm, gratis, einfach indem wir, na ja, „Wasser lassen“.

Die Urease wurde zuerst aus Sojabohnen und in weiterer Folge aus dem Bakterium Sporosarcina pasteurii gewonnen, auf Alginatkugeln fixiert und so dem Harnstoff zugesetzt, in späteren Versuchen sogar direkt einer Lösung aus unbearbeitetem Urin. Die Urease beschleunigt die natürliche Harnstoffzersetzung: 1 Gramm Urease kann bei Raumtemperatur bis zu 60 Gramm Harnstoff zu Ammoniak umsetzen.

Zu Zersetzungserscheinungen schien es eingangs auch innerhalb des Projektteams zu kommen. Erschwerte Kommunikation und Fokussierung auf die richtigen Ziele in einer mit zehn Köpfen riesigen Gruppe ging so mancher und manchem an die Nieren. Nachdem sich die Schüler/innen dann auf E-Mail als Hauptkommunikationsquelle geeinigt hatten, ging es deutlich leichter.

Vielleicht, so die Überlegungen der Klasse, ließe sich aus dem kleinen Geschäft künftig ein großes Geschäft machen. In Fußballstadien zum Beispiel könnte aus dem in den Toiletten landenden Urin unmittelbar ganz viel Harnstoff herausgetrennt und weiterverarbeitet werden. Allein in Linz könnten so jeden Tag knapp zwei Tonnen Ammoniak gewonnen werden, was in weiterer Folge eine Kühlleistung von sechs Grad Celsius ergäbe. Im Sommer gilt dann natürlich trotzdem: immer genug trinken! Nicht nur, damit die Ammoniakproduktion nicht versiegt …