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Pflanzenzucht ohne Erde free

Für die Pflanzenzucht am Südpol braucht es jede Menge hochmoderner Technik. Foto: DLR

Während eine wachsende Weltbevölkerung von einer immer kleiner werdenden Fläche ernährt werden muss, haben Wissenschaftler ihr Auge bereits auf andere Planeten geworfen. Eine Gruppe deutscher Forscher hat ihr erstes Gemüse in der Antarktis angebaut, um die Bedingungen auf dem Mond oder Mars für die Pflanzen zu simulieren.

3,6 kg Salat, 18 Gurken und 70 Radieschen – das ist das Ernteergebnis der Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in der Antarktis.  Die Ernte haben sie in einem Hightech-Gewächshaus eingefahren, das Außentemperaturen von unter minus 20°C ausgesetzt war und obwohl die Pflanzen ohne Erde, Tageslicht oder Pflanzenschutzmittel angebaut wurden. Der Gemüseanbau soll künftig Astronauten dabei helfen, frische Nahrung auf anderen Planeten zu kultivieren.

Pflanzenzucht am Südpol

Im antarktischen Winter ist die Umgebung extrem und lebensfeindlich. Für die Pflanzenzucht am Südpol braucht es daher jede Menge hochmoderner Technik. Leitungen für ausreichend Wasser ebenso wie Lampen für das richtige Licht und sogar Filter und Düsen für eine wachstumsfördernde Luftmischung wurden verlegt und installiert.

Die Temperaturen sinken bis auf minus 30°C und kein Sonnenstrahl dringt für Monate durch die polare Nacht. Dafür hat das Gewächshaus eine besonders effektive Isolierung. Seit Dezember 2017 muss es den antarktischen Bedingungen trotzen.

In diesem Hightech-Gewächshaus in der Antarktis wurden 3,6 kg Salat, 18 Gurken und 70 Radieschen geerntet. Foto: DLR

Ein wesentlicher Faktor für die Gärtnerei unter Extrembedingungen ist die richtige Wasserversorgung. Dafür werden im Gewächshaus-Container große Wassertanks im Boden installiert. Im ewigen Eis werden diese dann mit vorher geschmolzenem, gesiebtem und gereinigtem Wasser befüllt. Das Wasser wird den Pflanzen nicht direkt zugeleitet, sondern zuvor computergesteuert um eine spezielle Nährstofflösung ergänzt.

Etwa alle fünf bis zehn Minuten werden die Pflanzen automatisch mit dem Wasser-Nährstoff-Gemisch besprüht, sodass sie ganz ohne Erde kultivieren werden können. Das Verfahren, genannt Aeroponik, spart den Transport großer Mengen Erde ein.

Steril mit erhöhtem CO2-Gehalt

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Die Luft im Gewächshaus wird den Bedürfnissen der Pflanzen ebenfalls bestmöglich angepasst. Dafür sind CO2-Flaschen mit in die Antarktis gereist, um den Kohlenstoffdioxid-Gehalt in der Gewächshausluft anzureichern. Wie auf einer Raumstation hat das Gewächshaus einen vollständig geschlossenen Luftkreislauf, der es ermöglicht es, sämtliches Wasser, das die Pflanzen an die Luft abzugeben, wieder aufzufangen und ihnen erneut zuzuführen.

Für ein Leben in der polaren Nacht benötigen die Pflanzen neben Luft und einem Nährstoff-Wasser-Gemisch gerade mal einen Cocktail aus blauem und rotem Licht, der Behälter und Gewächse violett schimmern lässt. Um jede Pflanzenart individuell am effektivsten wachsen zu lassen, bauen die Forscher wassergekühlte LED-Systeme ein, bei denen jede LED einzeln über einen Computer angesteuert werden kann. Die Pflanzen werden in einem angedeuteten Tag-Nacht-Rhythmus 16 Stunden lang beleuchtet und erhalten acht Stunden Nachtruhe ohne Licht.

Quelle: DLR

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