Forschungsprojekt Eden-ISS

DLR testet autarkes Gewächshaus für das Weltall

| Redakteur: Lilli Bähr

Die extremen Bedingungen in der Polarnacht bis – 45°C fordern die Technik des Eden-ISS-Gewächshauses und liefern Erkenntnisse für die zukünftige Pflanzenzucht auf Mond und Mars.
Die extremen Bedingungen in der Polarnacht bis – 45°C fordern die Technik des Eden-ISS-Gewächshauses und liefern Erkenntnisse für die zukünftige Pflanzenzucht auf Mond und Mars. (Bild: DLR)

Das Eden-ISS-Gewächshaus wird seit einem halben Jahr in der Antarktis getestet und hat nun seinen vollen Betrieb erreicht. Mittlerweile wachsen alle geplanten Pflanzen und die DLR-Forscher konnten eine reiche Ernte verzeichnen.

Seit knapp 6 Monaten steht das Gewächshaus Eden-ISS in der Antarktis, seit 4 Monaten betreut Paul Zabel vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) das Gewächshaus allein. Nun hat es den vollen Betrieb erreicht. Zabel erntet dabei pro Woche im Schnitt 740 g Tomaten, 1,8 kg Gurken und 400 g Kohlrabi. Dazu verschiedene Kräuter, Salate und Radieschen.

Erkenntnisse für die Pflanzenzucht auf Mars und Mond

Die extremen Bedingungen in der Polarnacht bis – 45 °C fordern die Technik und sollen wertvolle Erkenntnisse für die zukünftige Pflanzenzucht auf Mond und Mars sowie für die zukünftige Nahrungsmittelproduktion in klimatisch anspruchsvollen Regionen der Erde liefern. Das frische Gemüse bereichert den Speiseplan der 10 Überwinterer auf der vom Alfred-Wegener-Institut betriebenen Neumayer-Station-III.

Eine besondere Herausforderung für die Forscher ist immer wieder das Wetter berichtet Eden-ISS-Projektleiter Dr. Daniel Schubert. „Mitte Juni hatten wir einen tagelangen Sturm. In dieser Zeit mussten wir drei Tage lang das Gewächshaus aus Bremen steuern und überwachen."

Reiche Ernte aus der Antarktis

Am Bremer DLR-Institut für Raumfahrtsysteme ist das Kontrollzentrum des Antarktisgewächshauses eingerichtet. Von dort aus können die Forscher per Videokonferenz mit Zabel im Gewächshaus sprechen und bekommen die Bilder und technischen Daten aller Pflanzenpopulationen im Gewächshaus übermittelt, darunter die bisherige Ausbeute des Versorgungsexperiments. Auf einer Anbaufläche von insgesamt etwa 13 m2 sollen mittlerweile 35 kg Gurken, 39 kg Salat, 17 kg Tomaten, 7 kg Kohlrabi und 4 kg Radieschen gewachsen und abgeerntet sein. „Besonders gut gedeihen Gurken", erklärt Projektleiter Dr. Daniel Schubert. „Paprika und besonders die Erdbeeren sind anspruchsvoller in der Pflege."

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Pflanzen gedeihen ohne Erde und Sonnenlicht

Das Eden-ISS Gewächshaus zeichnet sich im Unterschied zu bisherigen Pflanzenzucht-Experimenten in der Antarktis durch einen geschlossenen Kreislauf aus, in dem analog zu einer späteren Nutzung in der Raumfahrt oder in Wüsten auf der Erde alles Wasser, das nicht in den Früchten und Pflanzen steckt, wiederverwendet wird. Zudem analysieren die Forscher die Produktion von Sauerstoff durch die Pflanzen, die unter optimiertem künstlichen LED-Licht und mit Nährmittellösung besprüht (Aeroponik) ohne Erde und Sonnenlicht gedeihen. Einzige externe Unterstützung ist die Stromversorgung, die über die Neumayer-Station-III bereitgestellt wird.

Gewächshaus im Härtetest

Auch der Härtetest der Gewächshaustechnik im antarktischen Winter ist wesentlicher Bestandteil des Gemüsezuchtexperiments. In den vergangenen Wochen hatte Paul Zabel etwa den Ausfall eines Regelungsventils im Kühlsystem, den Ausfall einer LED-Lampe oder Unstimmigkeiten im komplexen Steuerungssystem zu meistern. „Oft musste ich nachts oder am Wochenende reagieren, was die Behebung teilweise erheblich erschwert hat. Immerhin steht das Gewächshaus 400 m entfernt von der Station", erklärt er und sieht dabei die Anstrengungen als Dienst für die Wissenschaft: „Ein zukünftiges Gewächshaus auf einem anderen Planeten soll auch durchgehend in Betrieb sein. Daher sind die technischen Ausfälle und deren Reparatur wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse für uns."

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Wie auf einem anderen Planeten

In der Polarnacht kommt die Sonne nicht über den Horizont und es ist für die Forscher der Station gegen 12 Uhr mittags nur ein heller Schein am Horizont zu sehen. Nach der Wintersonnenwende dauert diese Mittagsdämmerung von Tag zu Tag länger, bis Ende Juli die Sonne wieder über den Horizont steigt. Für die Forscher ist die wochenlang andauernde Dunkelheit der Polarnacht eine große Herausforderung. „Es fühlt sich schon etwas wie auf einem anderen Planeten an, wenn man aufgrund des fehlenden Tageslichtes nicht mehr zwischen Tag und Nacht unterscheiden kann", sagt Zabel.

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