Konzept eines Weltraum-Gewächshauses des DLR

© DLR

Science
08/23/2019

Weltraum-Gewächshaus soll Mars-Reisende mit Gemüse versorgen

Ein in Deutschland entwickeltes Modul produziert Nahrung für Raumfahrer in einem komplett geschlossenen System.

Deutsche Forscher haben ein Konzept zur Gemüseversorgung einer bemannten Weltraummission auf Mond oder Mars entwickelt. Experten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) konzipierten ein Gewächshausmodul, das am Freitag in Bremen vorgestellt wurde. Es könnte den Angaben zufolge mit einer kommerziellen Falcon-9-Rakete ins All transportiert werden.

90 kg Nahrung pro Monat

Laut DLR würde sich die Hightech-Anlage nach der Landung entfalten und hätte dann eine Anbaufläche von rund 30 Quadratmetern für Obst und Gemüse in einem völlig geschlossenen System. Sie könnte rund 90 Kilogramm Nahrung pro Monat liefern.

Ein Hightech-Biofiltersystem könnte dabei aus Bioabfällen und dem Urin der Astronauten sogar eine Düngerlösung produzieren, die die Pflanzenzucht antreibt. Auf diese Weise entstünde dann ein "fast vollständig bio-regeneratives Lebenserhaltungssystem".

Test in der Antarktis

Die Experten stützten sich auf Erfahrungen mit einem einjährigen Testlauf des sogenannten Eden-ISS-Gewächshauses am Südpol. Der Container wurde neben der Polarforschungsstation Neumayer III errichtet und versorgte die dort überwinternde Crew mit Frischgemüse und Kräutern. Das Eden-ISS-Projekt zielt auf die Entwicklung von Anbausystemen für Nutzpflanzen auf langen Weltraummissionen.

Das DLR und das ebenfalls beteiligte Bremerhavener Alfred-Wegener-Institut für Polarforschung (AWI) spekulieren aber auch auf Einsätze auf der Erde, etwa in sehr lebensfeindlichen Gegenden wie Wüsten und arktischen Regionen. Denkbar sei zunächst auch ein ganz praktischer Einsatz etwa an Bord des AWI-Eisbrechers "Polarstern" auf dessen Expeditionen.

Von Außenwelt unabhängig

In dem Eden-ISS-Gewächshaus werden Pflanzen bei Kunstlicht ohne Erde gezüchtet, indem sie mit einer Nährlösung besprüht werden. Auf diese Weise ist das System von der Außenwelt unabhängig. Der Gewächshauscontainer steht nach wie vor an der AWI-Station Neumeyer III und wird derzeit für eine weitere Anbausaison vorbereitet. Die US-Weltraumbehörde Nasa schickte laut DLR Salatsamen, die auf der Weltraumstation ISS zum Einsatz kommen.

Durch die neuen Tests sollen zusätzliche Erfahrungen gewonnen, etwa mit Blick auf die ferngesteuerte Kontrolle von Bremen aus. Auf einer Anbaufläche von 12,5 Quadratmetern hatte Eden-ISS im vorigen Jahr binnen neun Monaten knapp 270 Kilo Salat, Paradeiser, Gurken, Radieschen, Kohlrabi und Kräuter erzeugt. DLR und AWI zeigten sich danach hochzufrieden. Unter anderem hoben sie auch die positiven psychologischen Auswirkungen auf die Crew hervor.

GeringerEnergieverbrauch

Eine weitere Erkenntnis aus der Probesaison war laut Forschern, dass der Energieverbrauch des Moduls deutlich niedriger war, als für Gewächshäuser für Weltraummissionen bisher angenommen wurde. "Dies ist ein wichtiger Aspekt für einen späteren Weltraumbetrieb und lässt uns zuversichtlich in die Zukunft dieser Idee schauen", erklärte Projektleiter Daniel Schubert.

Zugleich gibt es nach den Angaben des DLR noch Schwachstellen im Konzept. So ist der Zeitbedarf für Wartung und Betrieb derzeit zu hoch. Drei bis vier Stunden waren dafür bei Eden-ISS in der Antarktis im vergangenen Jahr nötig. "Für ein zukünftiges Weltraumgewächshaus muss der Aufwand wertvoller Astronautenzeit noch deutlich reduziert werden", erklärte DLR-Experte Paul Zabel. Er hatte das Gewächshaus betreut.