Proteine aus dem Bioreaktor 10.05.2017, 13:21 Uhr

Baustoff aus Rinderblut für Häuser auf dem Mars

Proteine, die von Bakterien hergestellt werden, sollen Zement ersetzen und damit ein Transportproblem in der Raumfahrt lösen. Die Methode hat auch Chancen, auf der Erde eingesetzt zu werden, denn sie spart gigantische Mengen an Energie ein.

Die künstlerische Darstellung zeigt eine Mondbasis, die mit dem 3D-Drucker gebaut wurde. Jetzt haben Forscher aus Proteinen im Rinderblut eine Art Beton hergestellt, mit dem auf dem Mars gebaut werden könnte.  Dafür muss das Protein mit marsähnlichem Staub vermischt und in Form gebracht werden. 

Die künstlerische Darstellung zeigt eine Mondbasis, die mit dem 3D-Drucker gebaut wurde. Jetzt haben Forscher aus Proteinen im Rinderblut eine Art Beton hergestellt, mit dem auf dem Mars gebaut werden könnte.  Dafür muss das Protein mit marsähnlichem Staub vermischt und in Form gebracht werden. 

Foto: Mia Allende

Nachdem Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt am Kölner Sonnenofen den ersten Stein hergestellt haben, der für den Bau eines Dorfs auf dem Mond taugt, ziehen Ingenieure der Harvard University (SU) in Kalifornien und der US-Weltraumagentur Nasa jetzt nach.

So sieht er aus, der erste Stein für ein Dorf auf dem Mond, gebacken im DLR-Zentrum in Köln. Nur aus Mondstaub und mit der Hitze aus Sonnenlicht wurde der Stein hergestellt.

So sieht er aus, der erste Stein für ein Dorf auf dem Mond, gebacken im DLR-Zentrum in Köln. Nur aus Mondstaub und mit der Hitze aus Sonnenlicht wurde der Stein hergestellt.

Quelle: G. Porter/ESA

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
EGGER Holzwerkstoffe Brilon GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Mitarbeiter (w/m/d) Arbeitsvorbereitung Kraftwerk EGGER Holzwerkstoffe Brilon GmbH & Co. KG
Korsch AG-Firmenlogo
Abteilungsleiter Forschung / Head of Research (m/w/d) Korsch AG
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur als Abteilungsleiter (w/m/d) Konstruktiver Ingenieurbau, Lärmschutzbauwerke Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Stadtwerke Pinneberg GmbH-Firmenlogo
Betriebsingenieur für den Bereich Fernwärmeerzeugung, Verteilung und Netzbetrieb (m/w/d) Stadtwerke Pinneberg GmbH
Pinneberg Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Abteilungsleitung (w/m/d) Straßen- und Landschaftsbau Die Autobahn GmbH des Bundes
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur oder Ingenieurin Landschaftspflege Planung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Fraunhofer-Gesellschaft e.V.-Firmenlogo
Architekt*in / Dipl.-Ingenieur*in - Vergabe von Bau- & Bauplanungsleistungen Fraunhofer-Gesellschaft e.V.
München Zum Job 
Stadtwerke Hamm GmbH-Firmenlogo
Teamleitung Netzdokumentation/ Vermessung (m/w/d) Stadtwerke Hamm GmbH
KEMNA BAU Andreae GmbH & Co.KG-Firmenlogo
Bauingenieur (m|w|d) Asphalttechnologie und Qualitätssicherung KEMNA BAU Andreae GmbH & Co.KG
Pinneberg Zum Job 
Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Rhein-Firmenlogo
Bauingenieurinnen / Bauingenieure (m/w/d) (FH/Bachelor) Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt Rhein
AGCO GmbH-Firmenlogo
Technischer Assistent (m/w/d) der Werkleitung Traktor AGCO GmbH
Marktoberdorf Zum Job 
Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung'-Firmenlogo
Technische Referentinnen / Technische Referenten (w/m/d) in den Fachrichtungen Versorgungstechnik, Energie- oder Elektrotechnik bzw. Nachrichtentechnik Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung'
HILTI Deutschland AG-Firmenlogo
Technischer Projektleiter Verankerungen (m/w/d) HILTI Deutschland AG
Kaufering nahe München oder Schaan (Lichtenstein) Zum Job 
HILTI Deutschland AG-Firmenlogo
Senior Software Engineer for development of innovative power tools (m/f/d) HILTI Deutschland AG
Kaufering nahe München Zum Job 
Deutsches Patent- und Markenamt-Firmenlogo
Patentprüferin/Patentprüfer (w/m/div) Deutsches Patent- und Markenamt
München, Jena Zum Job 
HILTI Deutschland AG-Firmenlogo
Embedded Software Architect - power tool operating system (m/f/d) HILTI Deutschland AG
Kaufering nahe München Zum Job 
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Senior Projektmanager*in (m/w/d) in Energieprojekten THOST Projektmanagement GmbH
Freiburg im Breisgau, Stuttgart, Karlsruhe, München, Mannheim Zum Job 
THOST Projektmanagement GmbH-Firmenlogo
Ingenieur*in (m/w/d) im Dokumentenmanagement THOST Projektmanagement GmbH
Freiburg im Breisgau, Mannheim, München, Stuttgart Zum Job 
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY-Firmenlogo
Laboratory Technician (f/m/d) Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
Hamburg Zum Job 
Litens Automotive GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Safety and Environmental Advisor (m/w/d) Litens Automotive GmbH & Co. KG
Gelnhausen Zum Job 

Während die Kölner Vulkanasche, die Mondstaub ähnelt, mit Hilfe von konzentriertem Sonnenlicht verflüssigen und zu Ziegeln gießen, setzen die Amerikaner auf Biotechnik. Schneckenhäuser, Muschelschalen und andere Naturprodukte beziehen ihre teils überraschend hohe Festigkeit aus Proteinen. Und diese wollen Michael Lepech, Professor an der SU, und sein Nasa-Kollege David Loftus nutzen, um Zement zu ersetzen. Denn den müsste man in Mengen von hunderttausenden Tonnen auf Mond und Mars schießen, um feste Behausungen zu bauen.

Wenn diese Himmelskörper tatsächlich einmal besiedelt werden benötigen die Siedler feste Unterkünfte, die sie vor gefährlicher Strahlung und Meteoriten schützen. Sie könnten sie möglicherweise schon bald brauchen: Elon Musk, Chef des privaten Raumfahrtunternehmens SpaceX, will die ersten Menschen schon 2024 zum roten Planeten schicken, die Nasa 2030.

Bioziegel sind so fest wie Betonklötze

Sonnenziegel sind eine Möglichkeit, die Transportmengen drastisch zu reduzieren. Die Nutzung von Proteinen, die in Bioreaktoren von genmanipulierten Mikroorganismen wie Bakterien hergestellt werden, eine zweite. Dass es funktioniert haben die US-Forscher schon bewiesen. Sie fanden im Blut von Rindern ein Protein, das, mit mond- oder marsähnlichem Staub vermischt und in Form gebracht, nach dem Aushärten fast so fest ist wie ein Betonklotz.

Wasser wäre überflüssig

Eine Produktionsstätte auf Mond oder Mars bestünde aus Bioreaktoren, in denen die Bakterien Proteine erzeugen, Baggern, die Staub einsammeln und einer Mischanlage. Die Menge an Nahrung, die für die Bakterien herangeschafft werden müsste, ist um Zehnerpotenzen geringer als die an Zement, der benötigt würde. Zudem müsste noch Wasser etwa aus herbeigeschafftem Sauer- und Wasserstoff hergestellt werden. Auf dem Mars könnte allerdings Wasser zu finden sein.

Fast zwei Milliarden Tonnen weniger Kohlendioxid

Lepech ist Spezialist für umweltverträgliches Bauen. Er sucht Abfälle weitgehend zu vermeiden und Energie einzusparen. Bioziegel aus Proteinen und grobem Staub sind seine Vorzeigeprodukte. Die Zementindustrie ist weltweit für fünf Prozent aller Kohlendioxid-Emissionen verantwortlich. Das sind fast zwei Milliarden Tonnen pro Jahr.

3D-Drucker im Einsatz: In 14 Stunden druckt der mobile Bauarbeiter die 3,65 m hohen Außenwände einer Kuppel mit 15 m Durchmesser. Er ist für den Einsatz auf dem Mars gedacht.

3D-Drucker im Einsatz: In 14 Stunden druckt der mobile Bauarbeiter die 3,65 m hohen Außenwände einer Kuppel mit 15 m Durchmesser. Er ist für den Einsatz auf dem Mars gedacht.

Quelle: Steven Keating, Julian Leland, Levi Cai and Neri Oxman/Mediated Matter Group

Die könnte man langfristig einsparen, glaubt Lepech. Er will seine Ziegel auch für irdische Bauten nutzen.

Starkregen macht die Ziegel weich

Ausgereift sind sie allerdings noch nicht. Tests haben gezeigt, dass sie Starkregen auf Dauer nichts entgegenzusetzen haben. Sie werden weich. Doch das lässt sich mit anderen Proteinen oder mit einer Mixtur ändern. Für Einsätze auf Mond und Mars sind sie dagegen schon heute geeignet, denn dort fällt kein Regen. Die Ziegel haben eine ausreichende Festigkeit, um Meteoriten abzuhalten, haben Simulationen mit sehr energiereichen Gaspartikeln ergeben. Außerdem halten sie gefährliche Strahlen aller Art zuverlässig ab.

Eine weitere neue Entwicklung für den Mars: Ein Forscher des Massachusetts Institute of Technology hat einen gerade 3D-Drucker entwickelt, der auf Ketten fährt und autonom arbeitet.

 

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

Themen im Artikel

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.