Von der Antarktis zum Mond – Pflanzenzucht extrem für die Raumfahrt

Frisches Gemüse vom Südpol: Fünf Jahre lang hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in der Eiswüste der Antarktis das Gewächshaus EDEN ISS betrieben. Mit ihm erprobte ein Forschungskonsortium den Pflanzenanbau unter extremen Bedingungen – das ewige Eis ähnelt der Umgebung, die Nahrungspflanzen in der Raumfahrt vorfinden würden. Das Gewächshaus produzierte erfolgreich: Von 2018 bis 2023 wuchs dort mehr als eine Tonne Gemüse – ausschließlich mithilfe von künstlichem Licht, effektiven Nährstofflösungen und ohne Erde. So konnten Konzepte für den Pflanzenanbau im Weltraum erprobt und gleichzeitig die Überwinterungscrews der Forschungsstation Neumayer III, betrieben vom Alfred-Wegener-Institut – Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), mit frischen Lebensmitteln versorgt werden.

Es war die bisher umfangreichste Langzeiterprobung für eine künftige Nahrungsmittelproduktion auf Mond und Mars. EDEN ISS, ein geschlossenes System und unabhängig von Wetter, Sonne und Jahreszeiten, ermöglichte die üppigen Ernten bei reduziertem Wasserverbrauch und dem Verzicht auf Pestizide und Insektizide. Dabei konnten die Forschenden vielfältige Erfahrungen sammeln. Zum Beispiel, wie die Anzuchtsysteme unter den gegebenen Bedingungen funktionieren, wie sich die menschlichen Arbeitsschritte in einen Missionsalltag integrieren lassen und wie sich die Mikrobiologie bei Anbau und Ernte gestaltet. Mittels Fragebögen, Gruppengesprächen und sogar einem Tasting wurde auch geprüft, wie sich das Angebot von frischem Gemüse auf das Wohlbefinden einer isolierten Crew auswirkt.

Die enge Zusammenarbeit von DLR und AWI war entscheidend für den Erfolg von EDEN ISS. Das AWI stellte nicht nur die Infrastruktur der Neumayer-Station III bereit, sondern unterstützte das DLR auch logistisch und wissenschaftlich. Diese Partnerschaft innerhalb der Helmholtz Gemeinschaft ermöglichte den erfolgreichen Betrieb des Gewächshauses und den Gewinn wertvoller Daten für die zukünftige Nahrungsmittelproduktion in einem autarken, geschlossenen Kreislauf. Die Erkenntnisse tragen sowohl dazu bei, Lebenserhaltungssysteme für Langzeitmissionen im Weltraum zu entwickeln, als auch die Nahrungsmittelversorgung in unwirtlichen Regionen auf der Erde zu optimieren.

2023 kehrte EDEN ISS aus der Antarktis zum DLR-Standort in Bremen zurück. Dort wird das Gewächshaus zu EDEN LUNA umgebaut. Ab 2026 soll es in der LUNA-Mondforschungsanlage von DLR und ESA in Köln als ein Trainingsmodul für zukünftige Mondmissionen dienen. Diese Weiterentwicklung baut auf den Erfahrungen aus der Antarktis auf und bereitet Astronautinnen und Astronauten auf den Pflanzenanbau unter den Bedingungen des Monds vor.

Bild: DLR