Paul Zabel im eisigen Garten Eden-ISS

© DLR

Wissen
08/23/2019

Wie Gemüsezucht im Weltall gelingen kann

Nachdem Forscher erfolgreich Salat, Gurken und Kräuter in der Antarktis geerntet haben, nehmen sie nun das All ins Visier.

von Susanne Mauthner-Weber

Die Ausbeute ist nicht schlecht für einen Mann, der unumwunden zugibt, nie einen grünen Daumen gehabt zu haben. „Insgesamt haben wir in neuneinhalb Monaten 268 kg Nahrung auf nur 12,5 m² produziert – darunter Gurken, Salat und Tomaten“, sagt Paul Zabel. Das Besondere daran: Das Gemüse wurde im ewigen Eis gezogen. Jetzt wurde über das Experiment im Eden-ISS-Gewächshaus in der Antarktis (der KURIER berichtete) Bilanz gezogen. Ein Gemüse war dabei eine Enttäuschung, wie der Forscher zugeben muss.

Rückblick

Alles begann 2011, als das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) anfing, nachzudenken, wie Grünzeug in extrem lebensfeindlichen Regionen – Wüsten oder Weltall – gedeihen könnte. Man richtete ein Labor ein, schickte Forscher Zabel – den einzigen Freiwilligen für die Mission – auf die Wageningen-Universität in den Niederlanden, um die Kunst der Pflanzenzucht in Gewächshäusern zu erlernen, und setzte ihn in den Alpen aus. Zweck: ein herausforderndes Überlebenstraining.

Schließlich brach er Ende 2017 als Teil der Überwinterungscrew der Antarktisstation Neumayer III des Alfred-Wegener-Instituts ins ewige Eis auf. Mission: Gemüsezucht ohne Erde unter künstlichem Licht.

Er habe viel gelernt, berichtet Zabel im Interview mit dem KURIER – über „Paprikapflanzen, die zwar super gewachsen sind, aber frustrierenderweise keine Früchte gebildet haben“ oder „den Energieverbrauch, der nur halb so hoch wie berechnet war“. Nachsatz: „Aber für All-Missionen noch immer zu viel“.

Wie man vorging

Wie auf einer Raumstation hat das Südpol-Gewächshaus einen geschlossenen Luftkreislauf, inklusive einer Schleuse, durch die Neo-Gärtner Zabel Tag für Tag das Gewächshaus betrat. Entscheidend war, die Luft frei von Keimen und Pilzsporen zu halten. Der geschlossene Kreislauf ermöglicht es, sämtliches Wasser, das die Pflanzen an die Luft abgeben, wieder aufzufangen und es ihnen erneut zuzuführen. Das mit der Keimfreiheit scheint jedenfalls gut gelungen. „Unser Salat ist 1.000-mal weniger mit Bakterien und Pilzen belastet als der aus dem Supermarkt“, habe eine seiner Untersuchungen ergeben, berichtet Zabel.

Aller Anfang ist klein: Die Tomaten des Südpols

Vor der Ernte: Paradeis-Experiment gelungen

Nach der Ernte: Zabels Kohlrabi, der aus der Kälte kam

Insgesamt scheinen die Wissenschafter zufrieden: Man sei der Nahrungsmittelproduktion der Zukunft in Wüsten und kalten Regionen sowie unter den lebensfeindlichen Bedingungen zukünftiger Raumfahrtmissionen zum Mond oder Mars näher gerückt. „In einem Jahr Antarktis mit unserem Gewächshaus haben wir sehr anschaulich gesehen, wie sich auf kleinstem Raum genug Nahrung generieren lässt." EDEN-ISS-Projektleiter Daniel Schubert hofft, für eine sechsköpfige Crew so ein Drittel der Nahrung aus frisch angebauten Lebensmitteln zur Verfügung stellen zu können.

Fliegendes Gewächshaus

Das neue faltbare Weltraumgewächshaus nicht zu vergessen, das aufgrund der Erkenntnisse jetzt zumindest als Animation existiert und für einen Start mit einer Falcon-9-Rakete konzipiert wurde. Schubert: „Die Anbaufläche beträgt 30 Quadratmeter und ist damit fast dreimal so groß wie im Antarktis-Gewächshauscontainer. Mit diesem System lassen sich 90 kg frische Nahrung pro Monat züchten.“ Das entspricht, wenn man von einer Crew von sechs Astronauten ausgeht, einem halben Kilogramm Frischgemüse pro Tag, rechnet das DLR vor.

Eden im Schlafmodus

Übrigens: Nachdem  Gärtner Zabel sein Antarktis-Gewächshaus verlassen hatte, wurde es in einen „Schlafmodus“ versetzt, im Mai aber per  Fernsteuerung  wieder  hochgefahren. Mittlerweile gedeiht die vorsorglich deponierte Aussaat. Damit scheint man einem weiteren  Raumfahrtszenario näher gerückt zu sein:  Ein potenzielles Gewächshaus wird vorausgeschickt, nimmt ferngesteuert seinen Betrieb auf und die Astronauten müssen nach ihrer Ankunft die reifen Früchte nur noch ernten. Hoffentlich.