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Neues Gewächshauskonzept für Raumfahrtmissionen

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Wie die Nahrungsmittelproduktion unter lebensfeindlichen Bedingungen in der Zukunft aussehen könnte, damit befasst sich seit einiger Zeit das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit dem Projekt EDEN-ISS in der Antarktis. Kürzlich wurden Ergebnisse des vergangenen Jahres bekannt gegeben, sowie ein neues Konzept für ein Weltraumgewächshaus präsentiert.

Forscher ernten 268 Kilogramm Obst und Gemüse

Im Antarktis-Gewächshaus EDEN-ISS experimentieren Forscher unter widrigen Bedingungen Nahrungsmittel für zukünftige Raumfahrtmissionen zu produzieren, um Astronauten auf Mars und Mond zu versorgen. Dabei kommen die angebauten Pflanzen ohne Erde und mit künstlichem Licht aus. Sie werden laut Mitteilung des DLR mit einer besonderen Nährlösung versorgt. DLR-Wissenschaftler Dr. Paul Zabel verbrachte ein Jahr im ewigen Eis und erprobte den Anbau unter diesen Bedingungen. Laut Mitteilung waren die Forscher erstaunt, welche Menge sie ernten konnten, und dass sie weniger Energie benötigten, als ursprünglich erwartet. „Insgesamt haben wir in neuneinhalb Monaten 268 Kilogramm Nahrung auf nur 12,5 Quadratmetern produziert, dabei unter anderem 67 Kilogramm Gurken, 117 Kilogramm Salat und 50 Kilogramm Tomaten“, resümiert Zabel. Damit sei genügend Nahrung für eine sechs-köpfige Crew geerntet worden, die allerdings mit Nahrungsmitteln ergänzt werde, die von der Erde mit ins Weltall gebracht wird.

Gewächshaus benötigt weniger Energie als erwartet

Die Leistungsaufnahme des Gewächshauses betrug im Durchschnitt 0,8 Kilowatt pro Quadratmeter Anbaufläche und war damit weniger als halb so groß wie bisher für Weltraumgewächshäuser mit 2,1 Kilowatt pro Quadratmeter angenommen. "Dies ist ein wichtiger Aspekt für einen späteren Weltraumbetrieb und lässt uns zuversichtlich in die Zukunft dieser Idee schauen", freut sich EDEN-ISS-Projektleiter Dr. Daniel Schubert vom DLR-Institut für Raumfahrtsysteme.

Aufwand muss reduziert werden

Drei bis vier Stunden täglich war Zabel durchschnittlich mit dem Anbau der Pflanzen beschäftigt, zweidrittel seiner Zeit gingen für Betrieb und Wartung der Gewächshaustechnik drauf, ein weiteres Drittel für Aussaat, Ernte und Pflege. „Für ein zukünftiges Weltraumgewächshaus muss der Aufwand wertvoller Astronautenzeit noch deutlich reduziert werden", so Zabel.

Neues Gewächshauskonzept für Mond und Mars

Aus den Ergebnissen und Erfahrungen des EDEN-ISS-Projekts ist ein neues Gewächshauskonzept für Mond und Mars entstanden. Entfaltbar und kompakt für den Start mit einer Falcon-9-Rakete kommt das neue Designkonzept daher. Damit bietet es genügend Raum, um auf Mond und Mars Anbaufläche für die Versorgung der Astronauten zu bieten. "Die Anbaufläche beträgt rund 30 Quadratmeter und ist damit fast dreimal so groß wie im Antarktis-Gewächshauscontainer. Mit diesem System lassen sich rund 90 Kilogramm frische Nahrung pro Monat züchten, was bei einer Präsenz von sechs Astronauten einem halben Kilogramm Frischgemüse pro Tag und Astronaut entspricht", erklärt Schubert. Darüber hinaus kann an das Gewächshaus ein Bio-Filter System angeschlossen werden, welches es ermöglicht, eine Düngemittellösung aus Bioabfällen und Urin herzustellen.

Konzept ist Grundlage für zukünftige Forschung

"Für zukünftige astronautische Langzeitmissionen müssen Nahrungsmittel vor Ort angebaut werden. EDEN-ISS hat die Machbarkeit eines Weltraumgewächshauses in der Antarktis bewiesen und damit gezeigt, dass diese Technik auch für die Nahrungsmittelproduktion auf Mond und Mars eingesetzt werden kann", sagt Prof. Hansjörg Dittus, DLR-Vorstand für Raumfahrtforschung und -technologie. "Das jetzt vorgestellte Konzept für ein Weltraumgewächshaus ist eine wertvolle Grundlage, auf der wir weitere Forschungsarbeit aufbauen wollen."