Atemluft aus Regolith 10.12.2025, 13:30 Uhr

Wie Mondstaub zu Sauerstoff wird

Wer sich den Mond vorstellt, denkt nicht direkt an Sauerstoff. Dabei liegt dort ein Material, das für die Zukunft der Raumfahrt entscheidend werden könnte. Ein Team aus Bremen setzt Maßstäbe beim Abbau von Regolith.

Wie aus Mondstaub Sauerstoff wird: Neue Verfahren und Robotik zeigen, wie Mondmissionen künftig Ressourcen direkt vor Ort nutzen könnten.

Foto: DFKI, Jimmy Dao Sheng Liu

Wie aus Mondstaub Sauerstoff wird: Neue Verfahren und Robotik zeigen, wie Mondmissionen künftig Ressourcen direkt vor Ort nutzen könnten.

Foto: DFKI, Jimmy Dao Sheng Liu

Regolith Abbau im Test: Team Bremen setzt Maßstäbe

Bei der Space Resources Challenge 2025 der European Space Agency (ESA) sollten Roboter Mondboden abbauen, transportieren und für die spätere Sauerstoffgewinnung vorbereiten. Das Team Bremen (Beneficiation of Regolith and Mobile Excavation) lieferte dabei eine besonders überzeugende Lösung.

Herzstück des Ansatzes ist der mobile Rover Coyote III, der große Mengen Mondstaubsimulant aus dem Boden löste, aufnahm und sicher zur stationären Sortiereinheit transportierte. Dort trennte ein speziell konstruiertes Rotationssieb das Material nach unterschiedlichen Korngrößen.

Vor dem künstlichen Mondkrater des DFKI: Das erfolgreiche Team BREMEN und sein Gewinner-System der ESA Space Resources Challenge 2025. Foto: DFKI, Jimmy Dao Sheng Liu

Vor dem künstlichen Mondkrater des DFKI: Das erfolgreiche Team BREMEN und sein Gewinner-System der ESA Space Resources Challenge 2025.

Foto: DFKI, Jimmy Dao Sheng Liu

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
ECB Gesellschaft zur Optimierung der Nutzung regenerativer Energien mbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauingenieur:in (Tiefbau/Fernwärme) (m/w/d) ECB Gesellschaft zur Optimierung der Nutzung regenerativer Energien mbH & Co. KG
Bad Endorf Zum Job 
Tröger & Cie. Aktiengesellschaft-Firmenlogo
Inhouse Application Consultant (m/w/d) Tröger & Cie. Aktiengesellschaft
Dortmund Zum Job 
EGGER Holzwerkstoffe Brilon GmbH & Co. KG-Firmenlogo
OT Specialist / Operational Technology Engineer (w/m/d) EGGER Holzwerkstoffe Brilon GmbH & Co. KG
TenneT-Firmenlogo
Servicetechniker Instandhaltung Umspannwerke (m/w/d) TenneT
Bayreuth Zum Job 
Humanetics Europe GmbH-Firmenlogo
Senior R&D Electronic Engineer (m/w/d) Humanetics Europe GmbH
Rheinmünster Zum Job 
Humanetics Europe GmbH-Firmenlogo
R&D Software Engineer SQL & ERP Applications (m/w/d) Humanetics Europe GmbH
Rheinmünster Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Abteilungsleitung Konstruktiver Ingenieurbau (m/w/d) Hennigsdorf Die Autobahn GmbH des Bundes
Hennigsdorf Zum Job 
ELAC SONAR GmbH-Firmenlogo
Electronical Engineer / Elektroingenieur (m/w/d) ELAC SONAR GmbH
MED-EL Medical Electronics-Firmenlogo
Technician, Automation Engineering (m/f/d) MED-EL Medical Electronics
Innsbruck Zum Job 
eMoSys GmbH-Firmenlogo
Power Electronics Engineer (m/f/d) Ingenieur Leistungselektronik (w/m/d) eMoSys GmbH
Starnberg Zum Job 
DMT-Gesellschaft für Lehre und Bildung mbH-Firmenlogo
W2-Professur (m/w/d) für Angewandte Materialwissenschaften DMT-Gesellschaft für Lehre und Bildung mbH
Hamburger Hochbahn AG-Firmenlogo
Planungs- / Projektingenieur Nachrichtentechnik - Abnahme und Inbetriebnahme (w/m/d) Hamburger Hochbahn AG
Hamburg Zum Job 
DELTA Gruppe-Firmenlogo
Fachplaner / Projektleiter Versorgungstechnik (m/w/d) DELTA Gruppe
Regensburg, Geisenhausen, Landshut Zum Job 
Hochschule für angewandte Wissenschaften München-Firmenlogo
Professur für Thermo-Fluid-Mechanik und naturwissenschaftliche Grundlagen (W2) Hochschule für angewandte Wissenschaften München
München Zum Job 
BG ETEM-Firmenlogo
Ingenieur/-in (m/w/d) für den Außendienst als Aufsichtsperson BG ETEM
Region Minden Zum Job 
BG ETEM-Firmenlogo
Ingenieur/-in (m/w/d) für den Außendienst als Aufsichtsperson I BG ETEM
Region Norden/Westen Berlin Zum Job 
Hitachi Energy Germany AG-Firmenlogo
Project HSE Specialist (w/m/d) Hitachi Energy Germany AG
Mannheim Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur / Wirtschaftsingenieur (m/w/d) Straßenbau, Schwerpunkt Bauabrechnung Die Autobahn GmbH des Bundes
Schleifring GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur Elektronik (m/w/d) Schleifring GmbH
Fürstenfeldbruck Zum Job 
Rieter Components Germany GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Rieter Components Germany GmbH
Hammelburg Zum Job 

Dr. Mehmed Yüksel vom DFKI betont die Bedeutung autonomer Robotik für die Zukunft der Mondforschung: „Unser Rover ‚Coyote III‘ hat unter extremen Bedingungen bewiesen, dass er die nötige Zuverlässigkeit, Ausdauer und Autonomie besitzt, um eine Schlüsselrolle in zukünftigen ISRU-Missionen zu übernehmen.“

Preisgeld für ein Weiterbildungskonzept

Zum Wettbewerb gehörte auch die Ausarbeitung eines technischen Weiterentwicklungskonzepts. Team Bremen zeigte darin, wie sein modulares System in künftige ISRU-Missionen integriert werden kann und welche Verbesserungen den Weg hin zu einer echten Mondinfrastruktur ebnen würden.

Das Team setzte sich gegen internationale Konkurrenz durch und erhält nun 500.000 Euro, um seine Technologie weiterzuentwickeln.

Was hinter Regolith steckt

Regolith ist das lose Oberflächenmaterial auf Himmelskörpern wie dem Mond. Es besteht aus feinem Staub, kleinen Körnern und zerbrochenen Gesteinspartikeln, die über Milliarden Jahre durch Meteoriteneinschläge entstanden sind. Dieser „Mondstaub“ bedeckt den gesamten Boden des Himmelskörpers und enthält wichtige Mineraloxide – und damit auch gebunden Sauerstoff.

Das feinkörnige Regolith rinnt wie trockener Sand zwischen den Fingerspitzen. Foto: Alexandra Ilina

Das feinkörnige Regolith rinnt wie trockener Sand zwischen den Fingerspitzen.

Foto: Alexandra Ilina

Genau diesen Sauerstoff wollen Forscherinnen und Forscher künftig nutzbar machen. Denn wer länger auf dem Mond bleiben will, braucht Luft zum Atmen und Treibstoff für Rückflüge. Beides könnte theoretisch direkt aus Regolith gewonnen werden.

Regolith aufzubereiten ist schwierig

Bevor der Sauerstoff extrahiert werden kann, muss das Rohmaterial erst einmal gesammelt und sortiert werden. Diese Aufgabe stellt die Raumfahrt vor besondere Herausforderungen, denn: Regolith ist extrem fein, haftet elektrostatisch und kann mechanische Systeme stark beanspruchen.

Genau deshalb braucht es Systeme, die nicht nur robust, sondern auch präzise genug sind, um mit diesem anspruchsvollen Material umzugehen. Genau hier setzte die diesjährige Space Resources Challenge der ESA an.

Die Kombination aus herausragender Leistung im Testfeld und einem zukunftsweisenden Weiterentwicklungskonzept brachte dem Team Bremen schließlich den Gesamtsieg ein.

Sauerstoffgewinnung auf dem Mond ist mehr als eine Idee

Dass sich Sauerstoff aus Regolith tatsächlich extrahieren lässt, konnten Forschende der NASA bereits 2023 unter Beweis stellen.

Unter Mondbedingungen demonstrierten sie, wie die sogenannte „carbothermale Reduktion“ funktioniert: Bei diesem Verfahren – das auch zur Gewinnung von Silizium aus Quarz oder zur Reduktion von Eisenerz genutzt wird – wird der Mondregolith zusammen mit einem Reduktionsmittel stark erhitzt. Dabei lösen sich die Sauerstoffverbindungen im Material und es entsteht Kohlenmonoxid. Dieses Gas kann anschließend in einem Elektrolyseprozess weiter aufgespalten werden, sodass reiner Sauerstoff gewonnen wird.

Parallel untersuchten europäische Forschungsgruppen Verfahren wie die Schmelzsalz-Elektrolyse. Dabei wird das Regolith in ein Salzbad eingebracht und unter Strom gesetzt, wodurch sich die einzelnen Elemente trennen lassen. In der Theorie sind hohe Sauerstoffausbeuten möglich und es entstehen zudem nutzbare Metallrückstände.

Tests unter realistischen Bedingungen

Die Space Resources Challenge fand in der LUNA-Anlage in Köln statt. Einer Mondboden-Nachbildung, in der Lichtverhältnisse, Untergrund und Umgebung möglichst realistisch simuliert werden.

Mehr zur LUNA-Anlage auf VDI nachrichten: Luna: Der Mond auf Erden – in einem Kölner Labor

„Die Arbeit in der Raumfahrtforschung ist sehr herausfordernd, da die Bedingungen im Weltraum wirklich einzigartig sind. Tests wie im LUNA-Mondzentrum machen die Arbeit greifbar und motivieren ungemein“, sagt Niklas Spielbauer, wissenschaftlicher Mitarbeiter am FZI.

Ein Beitrag von:

  • Tim Stockhausen

    Tim Stockhausen ist Volontär beim VDI Verlag. 2024 schloss er sein Studium der visuellen Technikkommunikation an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg ab. Seine journalistischen Interessen gelten insbesondere Künstlicher Intelligenz, Mobilität, Raumfahrt und digitalen Welten.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.