Deutsches Forschungsprojekt Die Wundergurke aus dem ewigen Eis

Deutschlands südlichster Schrebergarten steht seit einiger Zeit in der Antarktis. In einem Spezialgewächshaus wächst, ohne Erde, frisches Gemüse. Die erste Ernte verlief vielversprechend.

DLR

Mit Gärtnern hatte Paul Zabel bisher nicht so viel am Hut. Trotzdem wachsen seine Pflanzen wie verrückt - und das in der Antarktis. Möglich macht das ein spezielles Gewächshaus nahe der deutschen Polarforschungsstation "Neumayer III".

Jeden Tag stapft Zabel dick eingepackt 400 Meter durch den Schnee ins Grüne, sät Salat, schneidet Tomatenpflanzen zurück und überprüft, ob es seinen Zöglingen gut geht. Den Lohn seiner Arbeit kann er jetzt genießen: Gerade hat er 3,6 Kilogramm Salat, 70 Radieschen und 18 Gurken geerntet.

"Es war etwas Besonderes, den ersten frischen Salat der Antarktis vor Augen zu haben", sagt Bernhard Gropp vom Alfred-Wegener-Institut, Stationsleiter von "Neumayer III". "Er hat geschmeckt, als hätten wir ihn frisch im Garten geerntet." Insgesamt zehn Überwinterer gibt es auf der Station. (Das Fazit des SPIEGEL-ONLINE-Geschmackstests vor der Abreise des Containers in die Antarktis: "Die Paprika sind schön knackig, die Gurken vielleicht ein bisschen wässrig. Aber kann man schon machen!")

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Antarktis-Gewächshaus: Deutschlands südlichster Schrebergarten

Auch auf anderen Polarforschungsstationen in der Antarktis hat es bereits Versuche mit Gewächshäusern gegeben. Während des antarktischen Winters sind die wissenschaftlichen Außenposten vom Rest der Welt abgeschnitten. Flüge gibt es nur in medizinischen Ausnahmefällen. Über Monate müssen die Stationsbesatzungen also von ihren Vorräten zehren. Auf "Neumayer III" gab es die letzte Lebensmittellieferung Ende Februar. Zu diesem Zeitpunkt brachte Zabel gerade die erste Saat aus.

Das Gärtnern in der Abgeschiedenheit ist eine Herausforderung. Im Antarktis-Gewächshaus gab es nach dem Aufbau kleinere Systemausfälle. Außerdem fegte der stärkste Sturm seit mehr als einem Jahr über die Station. Dazu kommt: Zabel muss mit den vorhandenen Ressourcen auskommen, Nachschub gibt es nicht. Ähnlich müssen sich Astronauten fühlen.

Pflanzen wachsen ohne Erde

Mond und Mars sind das eigentliche Ziel von Raumfahrtingenieur Zabel und seinen Kollegen am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Bremen. Das von ihnen entwickelte Gewächshaus soll Astronauten bei der Erkundung ferner Planeten versorgen. Und nicht nur das: Es soll die grüne Lunge der Raumstationen sein. "Es stellt für die Astronauten Sauerstoff zum Atmen her und reinigt das Wasser", erläutert Projektleiter Daniel Schubert.

Schubert blickt auf die vielen Bildschirme im Bremer Kontrollraum. Von dort überwachen er und sein Team alles, was im Gewächshaus passiert. Monitore zeigen Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalt an. Eine Kamera fotografiert regelmäßig alle Pflanzen. In acht Regalen sprießen auf mehreren Etagen üppig grüne Salate, gelbblühende Tomatenpflanzen, Basilikum, Schnittlauch, Petersilie, Gurken, Kohlrabi und kleine Rucola-Setzlinge. Nur die Erdbeeren sind noch nicht ausgesät.

Der Witz bei der ganzen Sache: Das Gemüse sprießt komplett ohne Erde. "Aeroponik" heißt das Verfahren. Die Wurzeln sind deutlich größer als bei Pflanzen, die in Erde wachsen. Sonst aber sehen die in Plastikhalterungen eingeklemmten Gewächse aus wie in einem gut gepflegten Hobbygarten - und riechen auch so: verblüffend natürlich.

Im Mai erwarten die Forscher den vollen Betrieb des Container-Gewächshauses. Dann sollen pro Woche rund vier bis fünf Kilogramm Frischgemüse geerntet werden. Die Pflanzen wüchsen schneller als unter normalen Bedingungen, sagt Projektleiter Schubert. Alle fünf Minuten werden die Wurzeln der Pflanzen computergesteuert mit einer Nährstofflösung besprüht, sie bekommen mehr Licht und Kohlendioxid als normalerweise. Besonders wichtig für das Projekt sind die geschlossenen Kreisläufe. Luft und Wasser werden immer wieder recycelt, wie es im Weltraum auch sein müsste.

Über Flaschen führen die DLR-Forscher zusätzliches Kohlendioxid zu, das die Astronauten auf einer echten Raumstation ausatmen würden. Auch Wasser müssen sie teilweise ergänzen, denn das wird im Gemüse gebunden und mit der Ernte dem Kreislauf entnommen. Wie viele Ressourcen die Forscher in das Gewächshaus geben müssen und wie viel Ertrag dabei herauskommt, soll am Ende des einjährigen Projekts feststehen.

"Testpersonen haben alle abgenommen"

Wie solche künstlichen Lebenswelten - Habitate genannt - funktionieren, daran forscht auch Klaus Slenzka, Chefwissenschaftler der Lebenswissenschaften beim Bremer Raumfahrtkonzern OHB. "Was muss ich vorne reingeben, und was kommt hinten raus? Das ist wissenschaftlich noch nicht verstanden." Alle Habitate, die für die Forschung bisher auf der Erde betrieben worden seien, hätten nicht genug Nahrung produziert, sagt Slenzka. "Die Testpersonen haben alle abgenommen."

Deshalb arbeitet Slenzka erst mal nur im kleinen Maßstab im Labor. Sein Habitat ist ein Aquarium mit einer grünen Brühe aus Algen und Bakterien. "Das geschlossen zu betreiben, ist schon eine Herausforderung." Denn die Algen müssen in dem Habitat kontinuierlich wachsen. Es müssen immer so viele absterben und verrotten, wie neue entstehen. "Sonst produziert man Abfall und braucht neue Ressourcen", sagt Slenzka.

Wie man auf den Mars leben könnte, hat die Geophysikerin Christiane Heinicke bereits ein Jahr lang während einer Simulation auf dem Vulkan Mauna Loa auf Hawaii getestet. Im echten Einsatz im Weltraum hätte die Mars-Station jedoch nicht funktioniert, sagt Heinicke. Sie will deshalb ein Habitat entwickeln und bauen, das auch auf dem Mond oder dem Mars stehen könnte - mit Sicherheitsschleusen und einer echten Außenhülle, die Druck und Strahlen standhält. "Meines Wissens arbeitet bisher niemand an solch einem Forschungshabitat."

Ab Oktober will Heinicke ein erstes Modell am Bremer Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation aufbauen. Ein einsatzfähiges Habitat, bestehend aus mehreren Modulen mit Schlafzimmer, Küche, Labor, Gewächshaus und Fitnessraum, soll in den nächsten fünf bis zehn Jahren entstehen.

Auch das DLR-Gewächshaus könnte so nicht auf Mond oder Mars stehen. "Die Technologien sind da", sagt Schubert. Doch bis das Gewächshaus alltauglich sein wird, bräuchten die Forscher noch mindestens 15 Jahre.

Irena Güttel, dpa/chs

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