headerimage: 

Landesverband Th├╝ringen e.V.

Teil 1: Tomaten aus dem Weltraum??? Landwirtschaft auf der ILA 2014

Datum: Sonntag, 25. Mai 2014

Was hat die Landwirtschaft mit der Luftfahrt oder gar Raumfahrt zu tun??? Dieser und vielen anderen interessanten Fragen konnte man in den vergangenen Tagen auf der europäischen Leitmesse für Luftfahrt der ILA 2014 auf dem Messegelände am BER nachgehen.

Nun zugegeben für gewöhnlich herzlich wenig und ehrlich gestanden es klingt sogar etwas absurd das ausgerechnet die bodenständige Landwirtschaft in die Luft geht, aber dennoch gibt es tatsächlich mehr Schnittstellen zur Luftfahrt als man es sich allgemein vorstellen mag. Tatsächlich ist es dabei nicht nur so, das die Landwirtschaft ausschließlich in Form von terrestrischen Daten wie Satelliten- und Luftbildern partizipiert, sondern auch der umgekehrte Fall tritt durchaus ein. Mancheinma interessiert sich die Luftfahrt durchaus auch für Vorgänge aus der Landwirtschaft und dem Gartenbau. Das in diesem Zusammenhang wohl interessanteste Projekt fand ich am Stand der DLR in der Weltraumhalle:

 

Tomatenzucht im Weltall

 

Will man auf den Mars oder vielleicht in Zukunft gar noch weiter in den Weltraum reisen, so sollte man am Anfang der Reise einige wichtige Fragen im Vorfeld geklärt haben. So zum Beispiel die Frage: Was passiert auf so langen Reisen mit giftigen Abfallprodukten wie CO² oder auch Fäkalien??? Wie versorgt man die Crew mit Lebensmitteln ohne dabei gleich die gesamte Dimension des Fluggerätes zu sprengen.

Dieser durchaus nicht ganz uninteressanten Frage stellte sich das Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit dem Projekt Eu:CORPIS (Euglena Combined Regenerativ Organic Food Production in Space). Ein kleiner Satellit am Rande des DLR Stands der es in sich hatte; denn 2016 sollen tatsächlich zwei Gewächshäuser ins Weltall starten, in denen eine Überlebensgemeinschaft aus Bakterien, Tomaten und einzelligen Algen sowie künstlicher Urin in einem Satellit ein kombiniertes Lebenserhaltungssystem bilden sollen. Dabei wird unter anderem das Abfallprodukt Urin als Dünger verwertet, der wiederum das Wachstum von Tomaten bei Langzeitmissionen und in der lebensfeindlichen Atmosphäre   für Mond- und Marshabitate ermöglichen soll.

Bei dem Versuchsaufbau wird in regelmäßigen Abständen künstlicher Urin in das System gegeben. Dieser wird über einen Wasserkreislauf durch die Lavaplatten des Rieselfilters C.R.O.P. geleitet, in dem unzählige Mikroorganismen leben und hungrig auf diese Nahrung warten. Diese Bakterien zersetzen das für Pflanzen giftige Ammoniak des Urins zunächst in Nitrit und anschließend in Nitrat. Dieses wiederum ist für die Tomatenpflanzen der richtige Dünger, um Früchte zu tragen und neue Samen zu produzieren. Um den plötzlichen Anstieg von Ammoniak abzufangen, kommen die Euglena der beteiligten Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) ins Spiel: Die Augentierchen sind unempfindlich gegen Ammoniak und helfen beim raschen Abbau. "Wir nutzen die Eigenschaften von Organismen, um Stoffe umzuwandeln - die wir wiederum für die Erhaltung anderer Organismen benötigen", erläutert der wissenschaftliche Leiter der Mission, Dr. Jens Hauslage vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin.

Wachsen unter Mars- und Mondbedingungen

Um im Weltraum die unterschiedliche Schwerkraft von Mars und Mond simulieren zu können, entwickeln und bauen die Ingenieure des DLR-Instituts für Raumfahrtsysteme und des DLR-Instituts für Faserverbundleichtbau und Adaptronik einen 250 Kilogramm leichten Satelliten, der während des Flugs in rund 600 Kilometern Höhe um seine Längsachse rotiert. Damit wirkt im Inneren eine Zentrifugalkraft, die je nach Rotationsgeschwindigkeit entweder die 0,16-fache Erdgravitation wie auf dem Mond oder die 0,38-fache Erdgravitation wie auf dem Mars erzeugt. In den ersten sechs Monaten wird das erste der beiden Gewächshäuser unter Mondbedingungen in Betrieb sein, die nächsten sechs Monate ist das zweite Gewächshaus unter Marsbedingungen aktiviert. Beide befinden sich dabei in einem speziellen, aus Kohlenstofffaserverbund-Komponenten gefertigten Drucktank, der konstant einen Innendruck von einem Bar aufrechterhält.

Gewächshäuser unter Beobachtung

Während der Mission werden unzählige Kameras und Sensoren erfassen, was im Inneren der Gewächshäuser abläuft: Wie verläuft das Wachstum der Tomaten und ihre Photosynthese? Welchen pH-Wert und welche Sauerstoffkonzentration hat das Wasser, das in einem Kreislaufsystem die Stoffe durch das gesamte Gewächshaus transportiert. Weitere Kameras haben die einzelligen Algen, ihr Schwimmverhalten und somit ihre Wahrnehmung von Schwerkraft im Blick. In regelmäßigen Abständen werden Proben genommen und vollautomatisch auf genetischer Ebene analysiert.

"Wir wollen demonstrieren, dass die Nutzung von Abfallprodukten in diesem Fall zur Tomatenzucht auch bei reduzierter Schwerkraft auf Mars und Mond und bei Langzeitmissionen möglich ist. Die Experimente an Bord von Eu:CROPIS werden wichtige Ergebnisse liefern, um ein Überleben der Menschheit in lebensfeindlichen Räumen zu ermöglichen - sei es im Weltraum oder auf der Erde", sagt Dr. Jens Hauslage. So wird der Rieselfilter C.R.O.P. derzeit bereits in der Landwirtschaftlichen Fakultät der Universität Bonn (Agrohort) erfolgreich eingesetzt, um aus Abfällen wertvollen Dünger zu gewinnen.

Die Mission wird über ein Jahr laufen, anschließend verglüht der Satellit in der Atmosphäre.