EDEN-ISS: Tomaten und Gurken aus der Polarnacht

Reiche Ernte im Antarktis-Gewächshaus EDEN-ISS. Rund 100 Kilogramm Frischgemüse sind bisher geerntet und bereichern den Speiseplan der Überwinterer.

DLR-Forscher Paul Zabel erntet im Schnitt 740 Gramm Tomaten pro Woche im EDEN-ISS-Gewächshaus in der Antarktis. Bild: DLR (CC-BY 3.0).

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Seit knapp sechs Monaten steht das Gewächshaus EDEN-ISS in der Antarktis, seit vier Monaten betreut Paul Zabel vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) das Gewächshaus allein. Nun hat es den vollen Betrieb erreicht. Paul Zabel erntet dabei pro Woche im Schnitt 740 Gramm Tomaten, 1,8 Kilogramm Gurken und 400 Gramm Kohlrabi. Dazu verschiedene Kräuter, Salate und Radieschen. Die extremen Bedingungen in der Polarnacht bis minus 45 Grad Celsius fordern die Technik und liefern wertvolle Erkenntnisse für die zukünftige Pflanzenzucht auf Mond- und Mars sowie für die zukünftige Nahrungsmittelproduktion in klimatisch anspruchsvollen Regionen der Erde. Das frische Gemüse bereichert den Speiseplan der zehn Überwinterer auf der vom Alfred Wegener Institut betriebenen Neumayer-Station III und war auch ein Highlight zum Mittwinterfest.

"Die Arbeit im und am Gewächshaus ist sehr intensiv", sagt Paul Zabel. "Etwa die Hälfte meiner Zeit bin ich mit der Aussaat, Pflanzenpflege und der Ernte beschäftigt, die andere Hälfte der Zeit kümmere ich mich um die technischen Systeme des Gewächshauses sowie um die Ausführung der rund 40 Experimente und Validierungsprozeduren. Eine besondere Herausforderung für die Forscher ist immer wieder das Wetter berichtet EDEN-ISS Projektleiter Dr. Daniel Schubert. "Mitte Juni hatten wir einen tagelangen Sturm. In dieser Zeit mussten wir drei Tage lang das Gewächshaus aus Bremen steuern und überwachen". Am Bremer DLR-Institut für Raumfahrtsysteme ist das Kontrollzentrum des Antarktisgewächshauses eingerichtet. Von dort aus können die Forscher per Videokonferenz mit Paul Zabel im Gewächshaus sprechen und bekommen die Bilder und technischen Daten aller Pflanzenpopulationen im Gewächshaus übermittelt, darunter die bisherige Ausbeute des wegweisenden Versorgungsexperiments. Auf einer Anbaufläche von insgesamt etwa 13 Quadratmetern sind mittlerweile 35 Kilogramm Gurken, 39 Kilogramm Salat, 17 Kilogramm Tomaten, sieben Kilogramm Kohlrabi und vier Kilogramm Radieschen gewachsen und abgeerntet. "Besonders gut gedeihen Gurken", erklärt Projektleiter Dr. Daniel Schubert. "Paprika und besonders die Erdbeeren sind anspruchsvoller in der Pflege."

Autark unter Extrembedingungen

Das EDEN-ISS Gewächshaus zeichnet sich im Unterschied zu bisherigen Pflanzenzucht-Experimenten in der Antarktis durch einen geschlossenen Kreislauf aus, in dem analog zu einer späteren Nutzung in der Raumfahrt oder in Wüsten auf der Erde alles Wasser, das nicht in den Früchten und Pflanzen steckt, wiederverwendet wird. Zudem analysieren die Forscher die Produktion von Sauerstoff durch die Pflanzen, die unter optimiertem künstlichen LED-Licht und mit Nährmittellösung besprüht (Aeroponik) ohne Erde und Sonnenlicht gedeihen. Einzige externe Unterstützung ist die Stromversorgung, die über die Neumayer-Station III bereitgestellt wird.

Auch der Härtetest der Gewächshaustechnik im antarktischen Winter ist wesentlicher Bestandteil des Gemüsezuchtexperiments. In den vergangenen Wochen hatte Paul Zabel etwa den Ausfall eines Regelungsventils im Kühlsystem, den Ausfall einer LED Lampe oder Unstimmigkeiten im komplexen Steuerungssystem zu meistern. "Oft musste ich nachts oder am Wochenende reagieren, was die Behebung teilweise erheblich erschwert hat. Immerhin steht das Gewächshaus 400 Meter entfernt von der Neumeyer Station III", erklärt er und sieht dabei die Anstrengungen als Dienst für die Wissenschaft: "Ein zukünftiges Gewächshaus auf einem anderen Planeten soll auch durchgehend in Betrieb sein. Daher sind die technischen Ausfälle und deren Reparatur wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse für uns."

Polarnacht, Halbzeit und Mittwinterfest

Bei all den Anstrengungen war es eine willkommene Abwechslung, dass die Überwinterungscrew auf der Station das Mittwinterfest feierte. "Die Wintersonnenwende, auch Mittwinter genannt, war ein ganz besonderer Tag für mich in der Antarktis", sagt Paul Zabel. "Dieser Tag markiert den Mittelpunkt der Polarnacht und auch die Halbzeit meines Aufenthalts in der Antarktis". Und Stationsleiter Bernhard Gropp berichtet: "An der Neumayer-Station haben wir Mittwinter mit einem gemeinsamen Festmahl gefeiert. Aber nicht nur dort, sondern auch im Alltag sind frisches Gemüse, Salat und Kräuter aus dem Gewächshaus eine echte Bereicherung, die wir nicht mehr missen möchten. Deshalb helfen auch alle Crewmitglieder gerne mit. Unsere Stationsköchin und Paul Zabel stimmen sich zudem eng zur optimalen Zubereitung des erntefrischen Gemüses ab."

In der Polarnacht kommt die Sonne nicht über den Horizont und es ist für die Forscher der Neumayer-Station III gegen 12 Uhr mittags nur ein heller Schein am Horizont zu sehen. Nach der Wintersonnenwende dauert diese Mittagsdämmerung von Tag zu Tag länger, bis Ende Juli die Sonne wieder über den Horizont steigt. Für die Forscher ist die wochenlang andauernde Dunkelheit der Polarnacht eine große Herausforderung. "Es fühlt sich schon etwas wie auf einem anderen Planeten an, wenn man aufgrund des fehlenden Tageslichtes nicht mehr zwischen Tag und Nacht unterscheiden kann", sagt Zabel. "Dazu bezaubert die Antarktis in dieser Jahreszeit mit beeindruckenden Naturschauspielen. Die stundenlang andauernden Sonnenuntergänge zu Beginn der Polarnacht bleiben unvergesslich, genauso wie der beeindruckende Sternenhimmel und die Polarlichter." (EDEN-ISS)

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