Wundersame Verwandlung: Kot zu Kohle

Israelische Forscher haben eine Vision: eine Toilette, mit der man Energie gewinnt statt verbraucht. Damit diese Idee Wirklichkeit werden kann, haben Amit Gross und Reut Yahav-Spitzer im Labor menschlichen Kot in Kohle verwandelt. Die Studie dazu präsentieren sie im "Journal of Cleaner Production".

In einem Druckgefäß haben die Wissenschaftler der Ben-Gurion Universität (BGU/Beerscheva) dafür den Kot unter starker Hitze zu Kohle gepresst. Unter ähnlichen Bedingungen ist Kohle auch natürlich entstanden - allerdings brauchte der Prozess wesentlich länger. In einem Labor der Universität im Campus Sde Boker dauert die sogenannte "Hydrothermale Carbonisierung" (HTC) gerade einmal zwischen zehn Minuten und zwei Stunden.

Die Energiebilanz des Verfahrens gibt den Forschern Hoffnung, dass die Technik Schule machen könnte: "In unserem Versuch ist drei- bis viermal so viel Energie entstanden, wie wir für die Herstellung der Kohle ursprünglich verwendet haben", sagte Gross der Deutschen Presse-Agentur. Für die Toilettenspülung und den Transport der Exkremente in Klärwerke werde derzeit sinnlos Energie verbraucht - und der Kohlenstoff der heruntergespülten Fäkalien bleibe weitgehend ungenutzt.

Gross und seine Kollegen träumen deshalb von einer effizienten Toilette: Ein eingebautes Druckgefäß könnte den Kot direkt in Kohle verwandeln. "Damit könnten wir die Treibhausgasemission verringern," erklärt Gross. Denn bei dieser Form der Biokohle würde, anders als bei fossilen Brennstoffen, die Atmosphäre nicht zusätzlich mit CO2 belastet.

Zugleich würde die nachhaltige Sanitäranlage das Problem der Entsorgung von Fäkalien lösen. Laut WHO sterben jährlich 842 000 Menschen an den Folgen von Hygienemängeln, auch weil sie keinen Zugang zu sauberen Toiletten haben. "Bei unserem Verfahren werden Krankheitserreger im Kot abgetötet", sagt Gross, "eine Infektionsgefahr geht von der Kohle nicht mehr aus".

Nur die Farbe der Briketts erinnert noch daran, woraus sie ursprünglich hergestellt worden sind. Am Geruch hingegen lässt es sich nicht mehr erkennen. Der ist leicht scharf und erinnert an Verbranntes.

In weiteren Studien wollen die Wissenschaftler von der Ben-Gurion Universität nun testen, wie sich die Briketts aus menschlichen Exkrementen beim Grillen verhalten. Außerdem soll geprüft werden, ob die während der Kohleherstellung entweichenden Gase bei der kommerziellen Nutzung ein Problem für die Umwelt sein könnten. "Wir wollen außerdem Salat mit dem nährstoffreichen Wasser, das als Nebenprodukt im Verfahren entsteht, gießen und so dessen Potenzial als Düngemittel untersuchen", sagt Forscherin Yahav-Spitzer.

Die israelische Universität hat in der Vergangenheit bereits Geflügelkot in Kohle verwandelt, die 24 Prozent mehr Energie als herkömmliche Biokohle aufweist. Völlig neu ist der Ansatz der Forscher der Ben-Gurion Universität somit nicht.

Studenten der Technischen Universität Berlin haben zudem vor einigen Jahren bereits ein Verfahren entwickelt, mit dem sie menschliche Fäkalien in Biokohle verwandeln und diese als Düngemittel nutzen können. Das Klärwerk der Stadt Lingen, das Schweizer Unternehmen AVA-CO2 sowie die Düsseldorfer Firma TerraNova Energy betreiben zudem Forschungsprojekte, um aus Klärschlamm Braunkohle herzustellen.

Ludwig Leible vom Karlsruher Institut für Technologie hat indes Zweifel, ob die Toiletten-Idee der Israelis in absehbarer Zeit markttauglich ist: "Die Technologie dahinter ist nicht simpel und gerade in Entwicklungsländern nur schwer umzusetzen." Der Agrarwissenschaftler gibt außerdem zu bedenken, dass die Energie, die in der Kohle lagert, in elektrischen Strom oder Wärme umgewandelt werden müsse, was die Energiebilanz deutlich schmälern würde.

Außerhalb eines geschlossenen Toilettensystems sei Kohle, die aus menschlichem Kot hergestellt wird, zudem noch sehr teuer: "Die HTC-Kohle kostet etwa 600 bis 800 Euro pro Tonne - Steinkohle nur ein Zehntel davon." Für den Markt sei sie deshalb bislang wenig attraktiv. Er wolle die "visionäre" Idee "nicht kaputt reden", sagt Leible. Es sei allerdings noch ein weiter Weg.