Stuttgart (pm) Die Zement-Herstellung ist eine der emissionsintensivsten Industrieprozesse. Stuttgarter Wissenschaftler*innen forschen daher an einem neuen, nachhaltigen mineralischen Baustoff: Biobeton. Zur Herstellung nutzen sie einen bisher eher verkannten Rohstoff – menschlichen Urin. Camper*innen, die während der Tourismusmesse CMT vom 17. bis 25. Januar auf dem Wohnmobilstellplatz der Messe Stuttgart stehen, können das Forschungsprojekt unterstützen, indem sie den Urin aus ihren Trenntoiletten spenden. Für die Sammelaktion kooperieren die Messe Stuttgart, der Trenntoilettenhersteller Arwinger und der Komposttoilettenvermieter Kompotoi mit der Universität Stuttgart.
Wissenschaftler*innen der Universität Stuttgart forschen an einem neuartigen Baustoff – Biobeton. Die Herstellung erfolgt mithilfe von Biomineralisierung. Bei diesem Verfahren produzieren lebende Organismen durch chemische Reaktionen anorganisches Material. Das Material kann potenziell CO₂-neutral komplett aus Abfallstoffen hergestellt werden.
Das Biomineralisierungsverfahren des Stuttgarter Teams weist eine Besonderheit auf: Es basiert auf menschlichem Urin – einem reichlich vorhandenen, aber bisher verkannten Rohstoff. „Die bisher hergestellten Proben weisen vielversprechende Materialeigenschaften für bestimmte Einsatzgebiete im Hochbau auf“, sagt Professor Lucio Blandini, Leiter des Instituts für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren (ILEK) der Universität Stuttgart. Das Projektteam hat Probekörper hergestellt, die Druckfestigkeiten von über 60 MPa erreichen – deutlich höher als in allen bislang veröffentlichten Studien zur Biomineralisierung. Das heißt: Auch mit Urin können hochfeste Bausteine hergestellt werden. Ziel der Forschung sei es aber nicht, herkömmlichen Beton vollständig zu ersetzen, so Prof. Blandini: „Wir verstehen den Baustoff vielmehr als intelligente Ergänzung für ausgewählte Anwendungen.“
CMT-Camper*innen können Urin aus Trenntoiletten für die Forschung spenden
Der Biomineralisierungsprozess erfordert große Mengen an Urin, etwa 26.000 Liter pro Kubikmeter Biobeton. Damit das Team zukünftig auch größere Bauteilformate herstellen und testen kann, startet nun erstmals eine groß angelegte Urin-Sammelaktion. Unterstützt wird das von den Unternehmen für nachhaltige Toilettensysteme Arwinger und Kompotoi sowie der Messe Stuttgart.
Vom 17. bis 25. Januar 2026 findet auf der Messe Stuttgart die Tourismusmesse CMT statt. Während der Messelaufzeit werden auf dem Wohnmobilstellplatz der Messe Stuttgart etliche Camper*innen erwartet. Camper*innen mit Trenntoilette sind eingeladen, den Inhalt ihrer Urinsammelbehälter für die Biobeton-Forschung zu spenden. Die Urin-Spenden können direkt auf dem Stellplatz abgegeben werden, die Firmen Arwinger und Kompotoi stellen hierfür einen speziellen Sammelbehälter bereit und organisieren den Abtransport.
„Als Hersteller von Trenntoiletten liegt uns die sinnvolle Nutzung von Ressourcen für eine funktionierende Kreislaufwirtschaft besonders am Herzen. Als gelernter Betonbauer begeistert mich die Idee, Urin als Rohstoff für die Herstellung nachhaltiger Baustoffe zu erforschen. Umso mehr freut es mich, dass wir die Sammlung von Urin auf der CMT 2026 initiieren konnten und damit die Forschenden der Universität Stuttgart bei ihrem bahnbrechenden Projekt unterstützen“, sagt Sven Mahn, Geschäftsführer Arwinger.
„Dass menschliche Ausscheidungen als Dünger nutzbar sind, ist die Grundidee von unseren Komposttoiletten“, sagt der Mitgründer von Kompotoi, Jojo Casanova. „Dass daraus sogar Biobeton entstehen kann, war auch für uns ein Aha-Moment. Es zeigt, wie viel Potenzial in diesem Stoffstrom steckt, den wir bisher fast ausschließlich in einem linearen System denken, das mit der Entsorgung endet. Das muss sich ändern und das kann sich ändern. Unsere Ausscheidungen können deutlich mehr, als wir ihnen heute zutrauen. Das Spannende ist, dass damit Anlässe und Orte, wo viele Menschen zusammenkommen – egal ob Events oder Innenstädte – plötzlich eine zusätzliche Dimension der Ressourcenschöpfung bekommen.“
Roland Bleinroth, Geschäftsführer der Messe Stuttgart, kommentiert: „Nachhaltigkeit und Klimaschutz liegen uns als Messe Stuttgart besonders am Herzen. Wir setzen uns seit Jahren mit zahlreichen eigenen Projekten für einen verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen und innovative Lösungen im Sinne einer nachhaltigen Zukunft ein. Für uns war schnell klar, dass wir die Biobeton-Forschung durch die diesjährige Sammelaktion auf der CMT unterstützen wollen, um gemeinsam mit unseren Partnern und der Wissenschaft neue Wege für eine klimafreundliche Kreislaufwirtschaft aufzuzeigen. Wir freuen uns, dass wir dazu beitragen können, nachhaltige Entwicklungen wie diese sichtbar und erlebbar zu machen.“
Wie aus Urin ein nachhaltiger Baustoff wird
Während der CMT will das Forschungsteam auch über Biomineralisierung und den Biobeton informieren. Daniele Funaro vom Institut für Mikrobiologie und Axel Steffens vom Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart stehen während der Messe am Stand der Firma Arwinger (Halle 8 / Stand D03) für Gespräche bereit – zum Beispiel darüber, wie der Biomineralisierungsprozess genau funktioniert: Zur Grundzutat Sand geben die Forschenden ein bakterienhaltiges Pulver, füllen die Mischung in eine Schalung und spülen sie drei Tage lang mit Urin, der mit Calcium angereichert wird. Die Bakterien bewirken, dass der im Urin enthaltene Harnstoff zu Carbonat umgewandelt wird. Durch das anwesende Calcium wachsen Kristalle aus Calciumcarbonat (Kalk) heran. Das Sandgemisch verfestigt sich zu Biobeton, einem Festkörper, der chemisch Ähnlichkeiten zum natürlichen Kalksandstein aufweist. Je nach Schalung können Elemente in unterschiedlichen Formen und Größen produziert werden, momentan mit einer Tiefe von bis zu 15 Zentimetern.
Über das Projekt „SimBioZe“ der Universität Stuttgart
Die Biomineralisierungs-Forschung ist Teil des Projekts „SimBioZe“, in dem drei Institute der Universität Stuttgart ihre Kompetenzen bündeln: Das Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren (ILEK), das Institut für Mikrobiologie (IMB) und das Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA). Zudem ist das Zentrum Ökologischer Landbau der Universität Hohenheim beteiligt. Kooperationen mit Industriepartnern wie dem Flughafen Stuttgart sind geplant. Im Fokus des Projekts steht neben der Biomineralisierung auch die Einbindung des Biobetons in eine zirkuläre Wertschöpfungskette: Das Projekt zeigt auf, wie Urin aus Abwasserströmen gesammelt und aufbereitet werden kann, um ihn als Rohstoff für die Biobetonproduktion zu nutzen. Gleichzeitig untersucht das Team, wie sich dabei sekundäre Wertstoffe zurückgewinnen lassen, etwa zur Herstellung von Düngemitteln. Das Projekt wird finanziert vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg.
Quelle: Universität Stuttgart