Was machen Astronauten mit ihrem Urin?

Was machen Astronauten mit ihrem Urin? Recycling im All

Im Weltraum besitzt jeder Wassertropfen einen extrem hohen Wert für das Überleben der Crew an Bord. Um teure Nachschubtransporte von der Erde einzusparen, was machen astronauten mit ihrem urin wird durch moderne Raumfahrttechnik zu sauberem Trinkwasser umgewandelt. Erfahren Sie, wie Astronauten ihre Ressourcen durch modernste Raumfahrttechnik nachhaltig im geschlossenen System nutzen.

Vom Raketentreibstoff zum Kaffee: Was machen Astronauten mit ihrem Urin?

Auf der Internationalen Raumstation (ISS) wird der Urin der Astronauten nicht einfach im All entsorgt, sondern durch hochkomplexe Lebenserhaltungssysteme vollständig recycelt.
Eine spezialisierte Anlage verdampft, filtert und reinigt die Flüssigkeit so gründlich, dass daraus absolut reines, keimfreies Trinkwasser entsteht. Die Frage, was mit dem Urin geschieht, lässt sich also einfach beantworten: Er wird zum Kaffee von morgen.

Niemand trinkt im Weltraum reines Abwasser, auch wenn das Gerücht hartnäckig bleibt.

Das urin recycling iss ist eine logistische Meisterleistung, die das Überleben in der Schwerelosigkeit überhaupt erst bezahlbar macht. Jeder Liter Wasser, der nicht mühsam von der Erde hochgeschossen werden muss, spart zehntausende Euro an Transportkosten und schafft Platz für wichtige wissenschaftliche Instrumente. Aber wie verwandelt man eine gelbliche, salzige Flüssigkeit in Wasser, das sauberer ist als die meisten Quellen auf der Erde?

Die Weltraumtoilette: Wie funktioniert das Urinsammeln ohne Schwerkraft?

Wer auf der Erde die Toilette benutzt, verlässt sich auf die Schwerkraft.
Im All würde Flüssigkeit ohne Gegenmaßnahmen einfach als bunte Kugeln durch die Kabine schweben. Ein Albtraum für die Elektronik und die Hygiene. Deswegen wie funktioniert weltraumtoilette primär wie ein sanfter Staubsauger. Über einen trichterförmigen Saugschlauch wird der Urin mit einem kontinuierlichen Luftstrom direkt in das System gezogen.

Als ich das erste Mal im Detail sah, wie komplex dieses millionenschwere System konstruiert ist, war ich baff.

Jede Fehlfunktion führt im Orbit sofort zu einer logistischen Krise. Um zu verhindern, dass sich im Rohrsystem gefährliche Keime bilden oder Kalziumkristalle die Leitungen verstopfen, wird dem Urin direkt nach dem Spülen eine chemische Lösung beigemischt. Diese Stabilisierung bereitet die Flüssigkeit auf den eigentlichen Reinigungsprozess vor, der in zwei separaten Hauptanlagen stattfindet.

Schritt 1: Die Urine Processor Assembly (UPA)

Die eigentliche Magie beginnt in der Urine Processor Assembly (UPA).

Da Wasser im Weltraum nicht normal gekocht werden kann – Wasserdampf würde in der Schwerelosigkeit nicht nach oben steigen –, nutzt die Anlage eine rotierende Zentrifuge im Vakuum. Durch den niedrigen Druck kocht die Flüssigkeit bereits bei Raumtemperatur. Die Zentrifuge drückt die schweren Schadstoffe an die Außenwand, während der reine Wasserdampf in der Mitte abgezogen und kondensiert wird.

Dieses System isoliert zunächst etwa 87% des reinen Wassers aus dem Rohurin.
Zurück bleibt eine extrem zähflüssige, salzige Masse, die als Urin-Sole (Brine) bezeichnet wird. Früher musste dieser hochkonzentrierte Abfall gelagert und in unbemannten Raumtransportern beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre verbrannt werden. Doch die Raumfahrttechnik hat in den letzten Jahren einen gewaltigen Sprung gemacht.

Schritt 2: Die Brine Processor Assembly (BPA)

Um auch den letzten Tropfen Feuchtigkeit zu retten, schaltete die NASA eine neue Einheit namens Brine Processor Assembly (BPA) hinterher.
Diese jagt warme, trockene Luft durch eine spezielle Membranblase, um die verbliebene Sole komplett auszutrocknen. Der aufgefangene Wasserdampf wird direkt in die Kabinenluft abgegeben, wo hochmoderne Luftentfeuchter ihn wieder einsammeln.

Die Gesamt-Wasserwiederverwertungsquote auf der ISS erreichte durch dieses zweistufige Verfahren einen historischen Höchstwert von exakt 98%.
Vor dem Einsatz der BPA lag die Quote jahrelang bei rund 93-94%. Die restlichen 2% unrettbarer Schlamm werden schließlich mit dem festen Urin-Abfall versiegelt und gezielt beim Absturz verbrannt.

Sauberer als Leitungswasser: Wie rein ist das recycelte Weltraumwasser wirklich?

Es klingt im ersten Moment extrem gewöhnungsbedürftig.
Aber hier ist die nackte Wahrheit, die jeden Ekel sofort verfliegen lässt: Das wasseraufbereitung weltraum liefert Wasser, das reiner ist als das, was bei uns zu Hause aus dem Hahn fließt. Bevor ein Astronaut den ersten Schluck nimmt, wandert das Destillat in die Water Processor Assembly (WPA).

Dort wird es mit der Feuchtigkeit aus der Atemluft und dem Schweiß der Crew gemischt.
Ein katalytischer Reaktor grillt organische Spurenstoffe bei hohen Temperaturen komplett weg, während riesige Multifilterbetten selbst winzigste Ionen blockieren. Zum Schluss wird Jod als biologische Sperre hinzugefügt, damit in den Tanks absolut keine Keime oder Algen wachsen können.

Seien wir ehrlich: Wer Mineralwasser aus der Flasche trinkt, konsumiert Wasser, das auf der Erde bereits Milliarden Jahre lang durch Gestein, Tierkörper und Abwasserkanäle gewandert ist.
Der einzige Unterschied ist, dass die Natur dafür Jahrhunderte braucht – auf der ISS dauert der gesamte Reinigungsprozess von der Toilette bis zur Kaffeetasse gerade einmal rund acht Tage.

Fortschritt der Wasseraufbereitung im All

Die Effizienz der Systeme hat sich über die Jahrzehnte massiv gesteigert, um Langzeitmissionen zum Mars überhaupt realisierbar zu machen.

Frühe ISS-Systeme (Vor 2016)

• Erreichte wegen chemischer Ausfällungen oft nur magere 70-75% Effizienz

• Keine Weiterverarbeitung, die restliche feuchte Sole flog als Müll von Bord

• Regelmäßige, teure Wassertransporte von der Erde waren zwingend nötig

Modernes ECLSS-System (Mit UPA & BPA) ⭐

• Bricht Rekorde mit einer Gesamteffizienz von exakt 98% im US-Segment

• Die BPA-Einheit dörrt die Sole vollständig aus und rettet die Restfeuchtigkeit

• Ermöglicht fast autarke Missionen und spart Millionen an Startgewicht

Die sensorische Hürde: Ein Astronaut überwindet den Kopf-Ekel

Matthias, ein europäischer Astronaut im Alter von 41 Jahren, trainierte monatelang in Köln für seinen ersten sechsmonatigen Aufenthalt auf der ISS. Er wusste genau, dass er im Orbit recycelten Urin trinken müsste, doch in der Theorie klang das weitaus unproblematischer als in der Realität.

In seiner ersten Woche an Bord der Raumstation schwebte Matthias zur Getränkestation, um sich einen morgendlichen Kaffee zu machen. Als er den Beutel mit heißem Wasser befüllte, schoss ihm plötzlich der Gedanke durch den Kopf, dass dieses Wasser vor wenigen Tagen noch im Urintank der Toilette war, und er spürte eine instinktive Blockade im Hals.

Statt den Kaffee wegzuschütten, erinnerte er sich an die technischen Schaubilder der Vakuumdestillation aus seiner Ausbildung und zwang sich zu einem bewussten, kleinen Schluck. Er schloss die Augen und konzentrierte sich rein auf den Geschmack des Kaffees.

Das Wasser schmeckte absolut neutral, frisch und völlig geruchlos. Nach vier Wochen im Orbit war das recycelte Wasser für Matthias so normal geworden wie Leitungswasser zu Hause, und er realisierte, dass die Hürde niemals die Wasserqualität war, sondern ausschließlich das eigene Gehirn.