Stuttgart. Grundlegende Probleme sind Platz- und Ressourcenmangel im All sowie hohe Ausgaben: Bis zu 30.000 Dollar (27.000 Euro) koste etwa der Transport pro Kilo Ware zur internationalen Raumstation ISS
Algen als mobile Sauerstoffgeneratoren: Rot und blau funkeln die Leuchtdioden. Grünliches Wasser wabert dazwischen durch ein Röhrensystem in zwei Plexiglasplatten. Ventilatoren surren kaum hörbar. Schläuche führen aus der Box. Sie ist der Prototyp eines Fotobioreaktors – ein Behälter, in dem Mikroorganismen leben und zur Energieproduktion Licht nutzen. Algen sollen hier gedeihen. Damit wollen die Forscher am Institut für Raumfahrtsysteme an der Universität Stuttgart künftige Weltraummissionen revolutionieren. „Die Algen sollen das Kohlendioxid der Astronauten vervespern und Sauerstoff produzieren“, sagt Projektleiter Stefan Belz. Und sie könnten auch als Nahrungsmittel dienen.
Die Forschung mit sogenannten Lebenserhaltungssystemen ist erst wenige Jahre alt, wie Norbert Henn vom Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) sagt. Zuvor ging es jahrzehntelang um das Studium des Verhaltens von Pflanzen unter Schwerelosigkeit und Strahlung. Neuerdings gehe es auch um Sauerstoff und Nahrung für Raumfahrer. „Man fand, dass biologische Systeme eine lohnende Ergänzung zu chemisch-physikalischen Lebenserhaltungssystemen sein können.
Grundlegende Probleme sind Platz- und Ressourcenmangel im All sowie hohe Ausgaben: Bis zu 30.000 Dollar (27.000 Euro) koste etwa der Transport pro Kilo Ware zur internationalen Raumstation ISS, sagt Jens Bretschneider von der Uni Stuttgart. Daher tüfteln Forscher an Möglichkeiten, Wasser, Nahrung und Sauerstoff in geschlossenen Systemen herzustellen. „Wasser ist mit dem Stand der Technik zu 95 Prozent wiederverwertbar“, erklärt Bretschneider. Bei Sauerstoff und Nahrung soll die Algenanlage Abhilfe schaffen.
Mehrere Tests mit Reaktortypen hat das Stuttgarter Team schon gemacht. Gerade feilen die Forscher an dem idealen Verhältnis von blauen und roten Leuchtdioden, die die Algen zum Wachsen brauchen. Auch das Kohlendioxid muss wohldosiert sein. Durch gasdurchlässige Membranen an den Plexiglasscheiben gelangt es ins Wasser und so an die Algen – auf demselben Weg kann der produzierte Sauerstoff nach außen weichen.
Blaualgen könnten im Nudelteig als Nahrungsergänzung eingesetzt werden
Blaualgen namens Spirulina, mit denen die Forscher arbeiten, eignen sich etwa im Nudelteig gut als Nahrungsergänzung. Mit 50 bis 60 Prozent sei der Proteingehalt hoch, sagt Silke Restemeyer von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung. Der Anteil unentbehrlicher Aminosäuren, die der menschliche Körper nicht selber herstellen kann, sei sehr groß. Verwendet werden Algen schon heute in der Lebensmittelindustrie, etwa zum Blaufärben von Weingummi.
2018 wollen die Forscher ihren Fotobioreaktor auf die Internationale Raumstation schicken. Ein Astronaut soll dann alle zwei Wochen größere Mengen Algen abschöpfen und Nährstofflösung nachfüllen. 150 bis 180 Tage sollen sich die Lebewesen vermehren und Sauerstoff produzieren.
dpa