Was ist Harnstoff-Stickstoff?
Harnstoff (CO(NH₂)₂) ist das Hauptausscheidungsprodukt des Proteinstoffwechsels bei Säugetieren. Er enthält 46 % Stickstoff – die höchste Konzentration unter Feststoffdüngern. In Wasser löst er sich rasch, hydrolysiert zu Ammonium & Kohlendioxid (Urease-Enzym).
Im Humanmedizin: Nierenfunktion-Marker
- BUN (Blood Urea Nitrogen) / Harnstoff im Serum: Referenz 7–20 mg/dl (2,5–7,1 mmol/l).
- Erhöhung: Niereninsuffizienz, Dehydrierung, hohe Proteinzufuhr, GI-Blutung, Kortison.
- Erniedrigung: Leberinsuffizienz, Mangelernährung, Schwangerschaft.
- Kreatinin parallel bestimmen → BUN/Kreatinin-Quotient differenziert prärenal/renal/postrenal.
In der Wiederkäuer-Fütterung: Nicht-Protein-Stickstoff (NPS)
- Pansenmikroben synthetisieren aus Harnstoff-Stickstoff + Energie (Stärke/Zucker) Mikrobenprotein → hochwertiges Protein für Kuh.
- Dosierung: max. 1 % der TM-Ration, max. 30 g/Tag/Kuh (Milchkuh), langsam anpassen.
- Risiko: Ammoniak-Vergiftung bei Überdosierung / zu schneller Futteraufnahme / Energie-Mangel.
- Praxis: Harnstoff in Kraftfutter, Lecksteine, TMR – nie pur füttern!
Im Boden & Dünger
- Ausscheidung über Urin → Boden → Hydrolyse → Ammonium → Nitrat (Pflanzenverfügbar).
- Mineraldünger: Harnstoff 46 % N, stabil, lagerfähig. Ausbringung: in Boden einarbeiten (NH₃-Verlust vermeiden), nicht auf gefrorenen/schneebedeckten Boden.
- Umwelt: Nitrat-Auswaschung, Lachgas (N₂O) – Düngeverordnung beachten (Sperrfristen, Bedarfsermittlung).
Industrielle Herstellung (Bosch-Meiser-Verfahren)
NH₃ + CO₂ → 180–200 °C, 150–250 bar → Ammoniumcarbamat → Harnstoff. Kristallisation, Abtrennung, Recycling von NH₃/CO₂. Weltproduktion >180 Mio. t/Jahr (Hauptdünger).
In der Abgasnachbehandlung (AdBlue®)
Diesel-Pkw/Lkw ab Euro 6: Harnstofflösung 32,5 % (AUS 32) in SCR-Katalysator. NH₃ reduziert NOx zu N₂ + H₂O. Verbrauch ~1,5–3 % des Dieselverbrauchs. Erfüllt EU-Grenzwerte.