Algen für Astronauten 08.07.2015, 14:14 Uhr

Stuttgarter Forscher tüfteln an Aufzuchtbox für Algen im Weltall

Algen, frisch gewachsen, soll künftigen den Mittagstisch der Astronauten auf Langzeitmissionen bereichern. Doch will soll man Algen im all züchten? Stuttgarter Forscher arbeiten an einer Zuchtanlage, die besonders platzsparend ist und Algen besonders gute Wachstumsbedingungen liefert. Schöner Nebeneffekt: Algen würden die Luft im Raumschiff verbessern.

LED-Panele mit blauen und roten Lampen bestrahlen eine Reaktorkammer in einer Box, die als Prototyp eines Photobioreaktors dient. Forscher versuchen durch den Einsatz von Algen im Weltraum Sauerstoff und Nahrung für Astronauten herzustellen. 

LED-Panele mit blauen und roten Lampen bestrahlen eine Reaktorkammer in einer Box, die als Prototyp eines Photobioreaktors dient. Forscher versuchen durch den Einsatz von Algen im Weltraum Sauerstoff und Nahrung für Astronauten herzustellen. 

Foto: Daniel Naupold/dpa

Auffallend purpurnes Licht schimmert aus einem Metallkoffer. Rote und blaue Leuchtdioden sollen Algen die Kraft geben, die sie zum Wachsen brauchen. Entwickelt wurde der kleine Fotobioreaktor am Institut für Raumfahrtsysteme der Uni Stuttgart (IRS). Die Forscher wollen testen, wie zuverlässig und erfolgreich sich die Blaualge Spirulina und die Süßwasseralge Chlorella im Weltall züchten lassen.

Dafür bewegen sich Mikroalgen in einem Nährmedium durch verschiedene Gefäße innerhalb der Box. Aus dem bunten Kunstlicht bezieht die grüne Flüssigkeit quasi ihre Energie, die die Algen gedeihen lässt.

Prototyp eines Photobioreaktors der Uni Stuttgart, in dem Algen als Nahrungsquelle im Weltall gezüchtet werden.

Prototyp eines Photobioreaktors der Uni Stuttgart, in dem Algen als Nahrungsquelle im Weltall gezüchtet werden.

Foto: Daniel Naupold/dpa

Algen sollen Astronauten auf Langzeitmissionen als Nahrungsquelle dienen. Denn sie enthalten wertvolles Eiweiß. Doch Algen sind nicht nur ein frisches ,Gemüse’, sie sind gleichzeitig ein Luftverbesserer. Durch den Prozess der Photosynthese nehmen die Mikroorganismen das Kohlendioxid aus der Atemluft der Astronauten auf und wandeln es in Sauerstoff um. Der sorgt zum einen für Frischluft an Bord, könnte in Kombination mit Wasserstoff in Brennstoffzellen aber auch zu elektrischer Energie gewandelt werden.

Algen sind pflegeleicht und reich an Eiweiß

Die Herausforderung, auf mehrjährigen Weltraummissionen Nahrungsquellen zuverlässig zu züchten, ist enorm. Die Vorteile, die Algen bieten, liegen dabei aber auf der Hand. Sie gedeihen verhältnismäßig einfach, sind pflegeleicht und haben einen hohen Proteingehalt.

Die im All gezüchteten Algen könnten zu Granulat getrocknet werden.

Die im All gezüchteten Algen könnten zu Granulat getrocknet werden.

Foto: Daniel Naupold/dpa

Ein zehnmonatiger Forschungsaufenthalt auf dem Mars würde inklusive Hin- und Rückflug etwa 900 Tage dauern. Zwar gibt es durchaus Lebensmittel, die so lange konserviert werden können. Allerdings würden sie für zusätzliches Gewicht sorgen und eine Menge Platz wegnehmen.

Bei der Erforschung von im All einsetzbaren Lebenserhaltungssystemen steht die Wissenschaft noch am Anfang. Auch im Fall des Stuttgarter Fotobioreaktors gibt es noch zahlreiche Fragen, die nicht abschließend geklärt sind. Zum Beispiel die, woher die Entwicklung im All genügend Photonen, also Lichtteilche beziehen kann, damit sich die Algen ausreichend vermehren.

Reaktor wird für minimalen Platzbedarf weiterentwickelt 

„So ein Testreaktor würde bei weitem noch nicht ausreichen, um einen Menschen mit Eiweiß zu versorgen“, so Doktorand Jens Bretschneider. Die Anlagen müssen trotz des geringen Platzes in einem Raumschiff leistungsfähiger werden. „Deshalb soll das System auf minimalen Platzbedarf getrimmt werden“, so Bretschneider. Zudem muss es so stabil laufen, dass Astronauten allenfalls hin und wieder die Anlage kontrollieren müssen.

Der an der Uni Stuttgart entwickelte Photobioreaktor zur Algenzucht im All passt in einen Koffer. Die Anlage muss noch optimiert werden, um mehr Nahrungsmittel zu liefern.

Der an der Uni Stuttgart entwickelte Photobioreaktor zur Algenzucht im All passt in einen Koffer. Die Anlage muss noch optimiert werden, um mehr Nahrungsmittel zu liefern.

Foto: Daniel Naupold/dpa

Aktuell experimentieren die Stuttgarter mit der Alge Chlorella vulgaris. Die einzellige Grünalge sei sehr pflegeleicht, gut essbar und verfüge über einen hohen Eiweißanteil. Das Granulat der Algen soll nussig sowie salzig schmecken und könnte zum Beispiel als Nahrungsergänzungsmittel im Nudelteig eingesetzt werden.

Die Stuttgarter Forscher möchten den Reaktor in knapp drei Jahren einem Praxistest unter Realbedingungen unterziehen. Dann soll das Gerät für mehrere Monate auf der Internationalen Raumstation ISS arbeiten. Andere Forscher möchten Astronauten sogar frische Tomaten bieten. Uns so waren auch schon kleine Tomatenpflanzen an Bord der ISS

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