Tomaten im Weltall

Der Mars. Ein Sehnsuchtsort, für dessen Eroberung die Vorbereitungen auf Hochtouren laufen. Wäre es für uns Menschen tatsächlich möglich, auf dem Roten Planeten längere Zeit zu überleben? Und wie sähe die Versorgung aus? Vielleicht so wie im US-amerikanischen Film „Der Marsianer“: Astronaut Mark Watney (Matt Damon) züchtet Kartoffeln – und watet durch seine eigenen Exkremente, mit denen er die Knollen düngt. Keine angenehme Vorstellung. Aber nicht undenkbar.

Gemüseanbau auf der ISS

Denn Gemüse im Weltall zu züchten, ist keine Science-Fiction. Seit 2002 experimentieren die Austronaut*innen der Internationalen Raumstation ISS mit dem Pflanzenanbau im All. 2015 dürfen sie zum ersten Mal Salat, der auf der Raumstation angebaut wurde, verzehren - in einer Live-Übertragung vor den Augen der Weltöffentlichkeit. Seitdem treibt die NASA ihre Forschungsprogramme weiter voran, um Astronaut*innen auf Langzeitflügen mit frischem Obst und Gemüse zu versorgen.

Auch andere Raumfahrtexpert*innen versuchen sich daran, Pflanzen unter künstlichen Bedingungen wachsen zu lassen. Ein Ansatz, von dem nicht zuletzt die Menschen auf der Erde profitieren: Gefragter denn je sind neue Lösungen, um in Zeiten von Klimawandel und wachsender Weltbevölkerung die Nahrungsmittelproduktion in klimatisch ungünstigen Regionen zu sichern. Zum Beispiel in Wüsten – oder in Kältezonen wie der Antarktis.

Frisches aus dem ewigen Eis

Am Südpol, einem der unwirtlichsten Orte der Erde, besteht 2018 das EU-geförderte Projekt EDEN ISS den Praxistest: Ein Jahr lang versorgt das Modell-Gewächshaus die Crew der Antarktisstation Neumayer III des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) mit Gurken, Salat und Co. Insgesamt sind es rund 270 Kilogramm Gemüse, die in den beiden umgebauten Schiffscontainern reifen. Entwickelt wurde das Gewächshaus im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) – gemeinsam mit internationalen Partnern.

Für ihre Rekordernte im ewigen Eis erzeugen die Wissenschaftler*innen Bedingungen, die die Nutzpflanzen sogar besser und schneller wachsen lassen als in der Natur – unabhängig von Wetter, Sonne und Jahreszeit. Und ganz ohne Erde, aber mit viel Technik: Per Computersteuerung werden die Pflanzen mit einem Wasser-Nährstoff-Gemisch besprüht. Spezielle Filter und UV-Strahlung reinigen die Luft von Pilzsporen und Keimen. Insektizide und Pestizide werden somit überflüssig.

Weniger Energieverbrauch durch neue LED-Technologien

Wie auf einer Raumstation ist der Luftkreislauf auch beim EDEN ISS-Gewächshaus geschlossen. Der Vorteil: Das Wasser, das die Pflanzen abgeben, kann aufgefangen und erneut genutzt werden. Ein Mix aus blauem, rotem und weißem LED-Licht lässt die künstliche Sonne 16 Stunden am Tag scheinen. Expert*innen des DLR schätzen, dass immer leistungsfähigere LEDs den derzeit noch hohen Energieverbrauch künftig senken werden.

Bis 2021 will das DLR zusammen mit AWI und anderen Forschungspartnern die EDEN-ISS-Produktionsprozesse weiter verfeinern. Derzeit rotiert der Kleinsatellit Eu:CROPIS des DLR mit zwei Gewächshäusern im All, in denen Tomaten unter Mars- und Mondbedingungen reifen sollen – mit Dünger aus künstlichem Urin und Energie aus Solarzellen. Mittlerweile steht das EDEN-ISS-Gewächshaus auch anderen Forschungsgruppen weltweit offen, die in der Antarktis Pflanzenzucht-Experimente durchführen wollen. Einer der ersten neuen Kooperationspartner ist laut DLR die NASA: Die amerikanische Weltraumagentur hat original NASA-Salatsamen geschickt, wie sie auch auf der Internationalen Raumstation ISS gedeihen. Gemeinsames Ziel ist es, das Gewächshauskonzept weiterzuentwickeln, das künftig Mond- und Marsstationen versorgen soll – und vielleicht auch irdische Regionen.

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