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Chinesisches Gewächshaus: Grüner Daumen für die Eiswüste

Foto: Evonik Industries AG

Antarktis-Gewächshaus Gärtnern im ewigen Eis

In der lebensfeindlichen Antarktis betätigen sich chinesische Polarforscher neuerdings als Kleingärtner. Dabei hilft ihnen Spezialglas aus Deutschland.
Von Susanne Böllert

Ein knackiger Römersalat mit Gurken, Paprika und frischen Kräutern. Danach eine gepfefferte Tomatensuppe. Zum Nachtisch saftige Wassermelone. So könnte das Menü im Speiseraum der chinesischen Great-Wall-Forschungsstation aussehen.

Für die Kantinengänger auf der King-George-Insel ist solch ein vitaminreiches Mittagessen alles andere als selbstverständlich. Liegt ihr Arbeitsplatz doch in einer Wüste aus Eis und Schnee mitten in der Antarktis.

Hier auf dem 62. Grad südlicher Breite nahe am Südpolarmeer ist weit und breit kein Halm, kein grünes Blatt zu sehen. Temperaturen weit unter minus 30 Grad Celsius, Stürme mit bis zu 320 km/h, extreme Dürre sowie Eis- oder Permafrostböden verhindern so gut wie jede Form von Vegetation.

Eine grüne Oase inmitten der weißen Wüste auf der King-George-Insel gibt es aber doch: Im wohlig warmen Gewächshaus der chinesischen Polarforscher - bis zu 30 Grad Celsius werden hier erreicht - reift grünes Blattgemüse. Kräuter ragen aus der Erde und Cocktailtomaten färben sich langsam rot. Schon im zweiten Frühjahr züchten und ernten die Forscher frisches Gemüse. Sie leben oft viele Monate auf der Forschungsstation und konnten zuvor nur angelieferte Tiefkühlnahrung essen. Ganz ähnlich ergeht es Astronauten im All und U-Boot-Fahrern.

Jahrelange Suche nach geeignetem Material

Frischkost so nah am Südpol - das ist eine echte Sensation, auch kulinarisch. Vor allem technisch war die grüne Oase eine große Herausforderung. Um Konstruktionsschwierigkeiten unter schwierigsten klimatischen Bedingungen vorzubeugen, hatte der Hersteller Shanghai Dushi Green das 36 Quadratmeter große Gewächshaus in Shanghai bereits einmal komplett aufgebaut. In der Antarktis mussten die Konstrukteure es nur noch einmal zusammensetzen.

Jahrelang suchte die Firma nach dem richtigen Material für die Fenster. "Es muss ja nicht nur den starken Stürmen und den extremen Minustemperaturen trotzen, sondern auch der intensiven UV-Strahlung, die am Südpol vorherrscht", erklärt Projektmanager Le Lu.

Am Ende entschied man sich für Plexiglas, ein Acrylglas, das das Essener Chemieunternehmen Evonik produziert. Weimin Wang, der das Antarktisprojekt für Evonik betreute, sagt: "Wir haben sehr gute Erfahrungen damit gemacht und es bereits bei vielen Gewächshäusern in Europa, Nordamerika und Asien eingesetzt." Das Material, das auch für die Fenster in Flugzeugen verwendet wird, sei extrem UV- und witterungsbeständig - das sei unbedingt nötig im ewigen Eis.

Noch einen Vorteil erkannte der Gewächshausbauer aus Shanghai im Plexiglas aus Essen: die Lichtdurchlässigkeit von 91 Prozent. Das ist deutlich mehr als bei Glas und für Treibhauspflanzen, die am Südpol mit natürlichem Licht wachsen sollen, ein Muss. Denn selbst im Sommer, wenn auf der King-George-Insel, die zu den Südlichen Shetlandinseln gehört, die Sonne fast ganztägig scheint, ist die Strahlungsenergie sehr niedrig: Die Sonnenstrahlen treffen hier so flach auf der Erde auf, dass sie kaum noch Kraft haben.

Im Gewächshaus der Great-Wall-Station nutzt man mit 600 Quadratmetern Plexiglasfläche das schwache Licht der Polarsonne so gut es geht - und spart Energie. Dank der guten Wärmeisolierung geht relativ wenig Energie verloren, die derselbe Heizkessel liefert, der auch den Rest der Forschungsstation wärmt.

In den Wintermonaten, in denen sich die Sonne überhaupt nur ein bis zwei Stunden am Tag zeigt, liefern Natrium-Hochdruck- sowie LED-Lampen das nötige Licht.

Auf Erde wird verzichtet

"Mit dieser Mischung aus künstlichem Licht und Sonnenlicht ist das Treibhaus auf der Great-Wall-Forschungsstation derzeit ziemlich einzigartig", erklärt Matthew Bamsey vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), der gemeinsam mit anderen Wissenschaftlern den Gemüseanbau am Südpol seit Beginn der Antarktis-Expeditionen dokumentiert hat. Die Sehnsucht nach Grünzeug hat die Forscher im ewigen Eis schon immer umgetrieben.

Die anderen neun Gewächshäuser, dank derer sich die Polarforscher in der Antarktis derzeit mit frischem Gemüse versorgten, seien meist deutlich kleiner und würden in der Regel nur mit künstlichem Licht arbeiten. "Oft handelt es sich lediglich um so genannte Wachstumskammern, stellt Bamsey fest.

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Frische Kost unter Wasser: Gemüseanbau im U-Boot

Foto: Elise Amendola/ AP

Eine Gemeinsamkeit zwischen dem Gewächshaus der Chinesen und den anderen antarktischen Gemüsezuchten sei indes, dass es sich bei allen um Hydrokulturen handele. "Auf Erde wird also verzichtet, so wie es der Antarktis-Vertrag  empfiehlt", erklärt Bamsey. Dadurch soll verhindert werden, dass Schädlinge auf den Eiskontinent gelangen.

Dünger Kohlendioxid

"Für ein schnelleres Pflanzenwachstum setzen die Chinesen neben dem Sonnenlicht auch auf Kohlendioxid-Düngung", erklärt der Wissenschaftler. Bei der im Gewächshausanbau verbreiteten CO²-Düngung wird das in der Luft vorhandene Kohlendioxid angereichert, was die Photosynthese der Pflanzen stark vorantreibt.

60 Kilo Gemüse pro Monat - diese vitaminreiche Ausbeute lockt übrigens immer wieder Wissenschaftler anderer Nationen in den Speisesaal der Chinesen, die es während ihres langen Forschungsaufenthalts in Eis und Schnee ebenfalls nach frischem Gemüse gelüstet.

Besonders stolz ist man bei Dushi Green aber darauf, dass es sich bei dem Treibhaus auf dem siebten Kontinent um ein intelligentes Gewächshaus handelt. "Temperatur und Luftfeuchtigkeit können wir per Fernzugriff überwachen und steuern", erklärt Le Lu. Sensoren und Kameras aus dem Glashaus geben Informationen über Betriebsbedingungen und Pflanzenwachstum im antarktischen Indoor-Kleingarten nach Shanghai weiter, wo diese ausgewertet werden.

Die Lust am Gärtnern hat inzwischen auch deutsche Polarforscher erfasst. Ab Dezember 2017 wird an der Neumayer-Station III  ein Jahr lang Gemüse gedeihen. Das Projekt vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) soll allerdings nicht allein die Stimmung der Forscher im ewigen Eis heben. Es ist vor allem ein Testlauf für die Pflanzenzucht auf einer Weltraumstation.

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