Helmholtz Extrem

Gemüseanbau in der Antarktis

Wissenschaftler untersucht eine Gurkenpflanze im EDEN ISS Gewächshaus. (Bild. DLR (CC-BY 3.0))

Wissenschaftler wollen in einem Gewächshaus im ewigen Eis frisches Gemüse anbauen. Das Experiment soll nicht nur die Wintercrew der Neumayer-Station versorgen, sondern vor allem Erfahrungen und Daten für zukünftige Marsmissionen liefern.

Weißes Nichts, soweit das Auge reicht. Die Temperaturen liegen weit unter dem Gefrierpunkt und regelmäßig jagen heftige Stürme über die weiten Ebenen aus Eis und Schnee. Ein Garten Eden sieht wohl anders aus und doch sollen 400 Meter südlich der Neumayer III Station des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) schon bald frische Tomaten, Paprika, Rucola und sogar Erdbeeren gedeihen.

EDEN ISS heißt das Projekt des Instituts für Raumfahrtsysteme am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die Raumfahrtexperten kooperieren mit den Polarforschern des AWI, denn am Südpol herrschen ähnlich unwirtliche Bedingungen wie etwa auf dem Mars. „Bei zukünftigen bemannten Raumfahrtmissionen werden Gewächshausmodule essenzieller Bestandteil der Habitate sein“, erklärt Projektleiter Daniel Schubert. Neben frischer Nahrung und Filterfunktion für Wasser und CO2 sieht er auch in der psychologischen Wirkung einen wichtigen Effekt von Pflanzen in einer sonst sehr technisch gestalteten Umgebung. Auf der Erde könnten derartige Systeme auch eine Antwort auf Bevölkerungswachstum, Klimawandel und Nahrungsmittelverschwendung sein. Vertical Farming heißt das Konzept. Unabhängig von Witterungsbedingungen wachsen Nahrungsmittel in unmittelbarer Nähe zu den Verbrauchern. Schäden durch Dürren und Überschwemmungen werden damit ebenso minimiert, wie verdorbene Frischwaren auf dem Weg vom Acker bis zum Teller.

Grüne Oase am Ende der Welt

In einer Hälfte des Doppelcontainers ist das Gewächshaus untergebracht. Die andere beherbergt den Servicebereich mit Laboreinrichtung und die Schleuse zur Außenwelt. Bis Oktober werden die Module am DLR-Standort in Bremen noch auf Herz und Nieren getestet und anschließend an ihren Bestimmungsort verschifft. Auf dem Ekström-Schelfeis an der Nordküste des Antarktischen Kontinents, nahe der  2009 in Betrieb genommenen  Neumayer III-Station des AWI, werden sie auf eine Plattform montiert. Mit der Station sind sie nur über ein Stromkabel, eine Datenleitung und eine Sicherungsleine verbunden. Im Dezember soll dann die erste Saat gesetzt werden.

Den Job des Gärtners am eisigen Ende der Welt übernimmt Raumfahrtingenieur Paul Zabel. Für ein Jahr wird der 30-Jährige zum Herrn einer grünen Oase inmitten einer Eiswüste und verstärkt die 9-köpfige Wintercrew der Antarktisstation. Erde sucht man im Gewächshaus vergebens, denn die Wissenschaftler setzen auf Aeroponik. Die Pflanzen wachsen in flachen Plastikkisten, den sogenannten Trays. Die feinfaserigen Wurzeln hängen frei und werden alle 10 Minuten automatisch mit einer Nährstofflösung besprüht.

Gewächshäuser für die Reise zum Mars

16 Stunden am Tag sorgen spezielle, wassergekühlte LEDs für Sonnenlichtersatz in der Polarnacht. Das Lichtspektrum lässt sich steuern und damit auf die verschiedenen Pflanzen anpassen. Projektleiter Daniel Schubert erklärt: „Unter speziellem künstlichen Licht, wohl temperiert und ohne Erde nur von ausgesuchten Nährstoffen versorgt, können wir die Pflanzen schneller und produktiver als im natürlichen Umfeld wachsen lassen.“ Die kontrollierte Umgebung mit geschlossenen und überwachten Luft- und Wasserkreisläufen bietet einen weiteren Vorteil: auf Pflanzenschutzmittel kann komplett verzichtet werden.

Für künftige Marsmissionen ist die Antarktis ein ideales Versuchslabor. „Die Gruppengröße in der Antarktisstation ähnelt einer Mars-Crew. Beide finden sich in einer extrem lebensfeindlichen Umgebung wieder und sind stark von Technologien abhängig.“ Auch die Isolation am Südpol kommt einer künftigen Marsmission nahe. Denn zwischen Februar und Oktober ist Neumayer III von der Außenwelt praktisch abgeschnitten. Antarktis-Gärtner Zabel gesteht: „Wir sind tausende Kilometer entfernt und ohne schnelle Rückkehrmöglichkeit. Da fühlt man sich tatsächlich ein wenig, als wenn man die Reise auf einen anderen Planeten antritt.“

EDEN Initiative (DLR)

19.07.2017, Kai Dürfeld
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