Forschung Uni schickt Algen ins All

Im Büro von Gisela Detrell steht ein Photobioreaktor. Das Test-Exemplar, das ins All geflogen wird, ist viel kleiner. In die Reaktorkammer passen gerade mal 600 Milliliter Algenflüssigkeit.
Im Büro von Gisela Detrell steht ein Photobioreaktor. Das Test-Exemplar, das ins All geflogen wird, ist viel kleiner. In die Reaktorkammer passen gerade mal 600 Milliliter Algenflüssigkeit. © Foto: Ferdinando Iannone©
Von Melissa Seitz 02.02.2019

Im April startet eine Space-X-Rakte vom Kennedy Space Center in Florida ins All. Am Boden wird Gisela Detrell stehen, die Daumen drücken und auf das Beste hoffen. Denn zwischen Kisten mit Nahrung und Experimenten wird ein Kasten liegen, an dem sie und drei Kollegen des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRS) in Stuttgart mehr als drei Jahre getüftelt haben. In ihm befinden sich zwei Photobioreaktorkammern zur Kultivierung von Mikroalgen.

Im Büro von Detrell steht der große Bruder des Experiments: ein ungefähr ein Meter hohes Konstrukt aus Schläuchen, Lichtröhren und Kammern, in denen eine grüne Flüssigkeit schwimmt. Wenn die Ingenieurin das Gerät an den Strom anschließt, brennen die Lichter und in der Flüssigkeit blinden sich Bläschen. Ein bisschen ähnelt es einer Lava-Lampe.

In den Kammern bewegen sich winzige Algen der Art Chlorella vulgaris. Mit dem bloßen Auge sind sie nicht erkennbar, aber die kleinen grünen Zellen haben es in sich. Sie können kleine Lebensretter sein. „Am Institut arbeiten wir unter anderem an Lebenserhaltungssysteme für bemannte Raumfahrten. Dabei geht es nicht darum, es den Astronauten bequem zu machen. Es geht ums Atmen, Trinken und Essen“, erklärt Detrell. Chlorella vulgaris kann in Zukunft wahrscheinlich eine dieser lebenserhaltenden Maßnahmen erfüllen. „Sie versorgen Astronauten durch die Membran in den Bioreaktorkammern mit Sauerstoff und bereiten Kohlendioxid wieder auf“, erklärt die Ingenieurin.

Seit 2015 arbeitet das IRS gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrtechnik und Airbus an dem Weltraumexperiment. Im Dezember wurde der Reaktor, der von Detrell, zwei weiteren Ingenieuren und einem Biotechnologen entwickelt wurde, in die USA geschickt. Jetzt sind es nur noch ein paar Monate, bis das Experiment startet. Dass etwas beim Start der Rakete schief gehen könnte, darüber denkt Detrell nicht nach: „Ehrlich gesagt, ist das nicht der Teil, vor dem ich am meisten Angst habe. Wir werden die ganze Zeit mitzittern.“ Entspannen können sie und ihr Team erst, wenn die Proben des Experiments im November wieder an der Uni eingetroffen sind.

Zwar wurden so viele Simulationen und Berechnungen gemacht, aber: „Man weiß ja nie. Schief gehen kann immer etwas“, sagt die Ingenieurin. Schließlich müssen drei Astronauten den Reaktor im All erst mal in Betrieb nehmen. „Sie haben ein extra Training dafür bekommen und eine Step-by-Step-Liste, wie sie vorgehen müssen“, sagt sie. Denn wenn der Reaktor auf der ISS ankommt, befindet sich in den Kammern nur Wasser, die Algen müssen mit einer Pumpe hineingepresst werden und immer wieder sollen Proben entnommen werden. Sie landen dann bei -80 Grad in einem Gefrierschrank, bis es zurück zur Erde geht.

Irgendwann könnte es laut Detrell möglich sein, dass die kleinen grünen Algenzellen auch als Nahrung für Astronauten dienen. Auf dem Bürotisch der Ingenieurin stehen Chlorella-Tabetten, Algen-Spaghetti und ein grünes Pulver. Alles aus genau den Algen, die bald auch ins All fliegen werden. Die Zellen für diese Produkte wurden aber bearbeiten. Das Algen, die sich in dem Reaktor befinden, könnten Astronauten zwar essen, jedoch würden sie sie nicht ernähren: „Der Körper kann die Zellmembran nicht auflösen“, sagt die Ingenieurin. „Sie würden einfach so durch den Körper gehen.“ Das wäre aber Verschwendung, schließlich ist Chlorella vulgaris eine echte Protein-Bombe. Die Alge kann laut Detrell 30 Prozent des täglichen Nahrungsbedarfs eines Astronauten decken.

Professionelle Hilfe eines Ex-Raumfahrers

Bei der Entwicklung des Experiments hat Reinhold Ewald dem Team unter die Arm gegriffen. Der ehemalige Astronaut ist im September 2015 als Nachfolger von Astronauten-Kollege Ernst Messerschmid an die Universität Stuttgart gekommen. Er arbeitet nun als Professor für das Fachgebiet Astronautik und Raumstationen. „Er konnte uns durch seine Erfahrungen im Weltall und auf der Raumstation helfen“, erzählt Gisela Detrell.

Der erster Raumflug von Reinhold Ewald erfolgte am 10. Februar 1997 mit dem Raumschiff Sojus TM-25. Auf der Raumstation Mir führte er als als Wissenschaftskosmonaut verschiedene Experimente durch. sei

30

Prozent des täglichen Nahrungsbedarfs eines Raumfahrers könnte mit der Alge gedeckt werden. Die Alge könnte als Pulver über Astronautenfutter gestreut werden.

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