117 Kilogramm Salat, 67 Kilogramm Gurken, 46 Kilogramm Tomaten, 19 Kilogramm Kohlrabi, 15 Kilogramm Kräuter und 8 Kilogramm Radieschen – das ist die vorläufige Bilanz nach einem Jahr Gemüseanbau im ewigen Eis. Von Dezember 2017 an hatte Paul Zabel vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im EDEN-ISS-Gewächshaus neben der deutschen Antarktisforschungsstation Neumayer III des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) auf dem siebten Kontinent Gemüse angebaut. Das DLR betreibt das Gewächshaus, um Informationen für eine künftige Gemüsezucht auf Mond und Mars zu gewinnen. Finanziert wird das Projekt aus Mitteln des Europäischen Forschungsrahmenprogramms Horizon 2020.

Täglich frisches Gemüse für das Überwinterungsteam

Zabel arbeitete fast täglich in dem rund 400 Meter von der Neumayer-Station entfernten EDEN-ISS-Gewächshaus. Bei starken Stürmen wurde das Gewächshaus automatisch vom Kontrollzentrum in Bremen überwacht und gesteuert. „Von Bremen aus waren wir mit Paul in täglichem Kontakt", berichtet EDEN-ISS-Leiter Daniel Schubert vom DLR-Institut für Raumfahrtsysteme im Deutschlandfunk.

Auch die anderen Mitglieder des insgesamt zehnköpfigen Überwinterungsteams auf der Neumayer-Station unterstützten Paul Zabel bei seiner Arbeit. „Nach über einem Jahr in der Antarktis blicken wir auf eine erfolgreiche Überwinterung zurück. Die Arbeit in dem Gewächshaus und das frische Gemüse haben unsere Zeit an der Neumayer-Station III bereichert", sagt Stationsleiter Bernhard Gropp. Die detaillierte Auswertung der Studien zur Pflanzenzucht in der Antarktis laufen noch. Die umfangreichen Ergebnisse, die unter anderem technische, botanische, mikrobiologische sowie psychologische Analysen enthalten, werden für Mai 2019 erwartet.

Künstliches Licht und Nährstofflösung für die Pflanzen

Denn in dem EDEN-ISS-Gewächshaus wachsen die Pflanzen nicht wie üblich in der Erde, sondern in zwei umgebauten Schiffscontainern komplett unabhängig von den äußeren Umweltbedingungen. Das künstliche Licht stammt aus LED-Lampen und die Wurzeln wachsen nicht in Erde, sondern hängen in der Luft und werden regelmäßig mit Wasser und Nährstoffen angesprüht. Das komplette Klima im Gewächshaus kann gesteuert werden – einschließlich Temperaturen und Luftfeuchtigkeit.

Dennoch gab es auch ein paar Probleme während des Jahres im Eis. Zum einen seien beispielsweise Paprika- und Erdbeerpflanzen zwar gut gewachsen, wie Zabel im Deutschlandfunk berichtet. Die Erdbeeren hätten jedoch gar keine Früchte gebildet, und die Paprika nur sehr wenige. „Da müssen wir noch mal schauen, woran das da genau gelegen hat“, so Zabel. Die meisten Probleme lagen aber im technischen Bereich, wie Systemausfälle oder einzelne Komponenten, die unerwartet kaputtgingen.

In zehn Jahren wächst Gemüse auf dem Mond

In den kommenden zwei Jahren wird das DLR deshalb zusammen mit dem AWI und anderen Forschungspartnern die Produktionsprozesse im EDEN-ISS-Gewächshaus weiterentwickeln, um zukünftigen Stationen auf Mond und Mars ein optimiertes Gewächshauskonzept anzubieten. Die Fortführung des Projekts ist offen für Forscher aus der ganzen Welt. „Bald übergeben wir das Gewächshaus an die neuen Überwinterer, die das EDEN-ISS-Projekt in der Antarktis fortführen und sich um den Pflanzenanbau kümmern werden", so Schubert.

Vor allem die Zuverlässigkeit der Systeme müsse den Forschenden zufolge noch verbessert werden. Schließlich soll bei einer Anwendung im All der Gemüseanbau gleichzeitig Sauerstoff für die Menschen erzeugen – ein Ausfall der Systeme wäre dann lebensbedrohlich. Dem Deutschlandfunk gegenüber zeigt sich Zabel dennoch optimistisch: „Ich denke, man könnte schon innerhalb von zehn Jahren so ein Gewächshaus für Mond oder Mars funktionsfähig bekommen.“

jmr