EDEN-LUNA – Gewächshaus für die Nahrungsmittelversorgung der Zukunft
EDEN-LUNA – Gewächshaus für die Nahrungsmittelversorgung der Zukunft
EDEN-LUNA – Pflanzenzucht auf Mond und Erde
Im Projekt EDEN-LUNA erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wie Menschen mit frischem Gemüse und Obst bei Langzeitmissionen versorgt werden können, ob an Bord eines Raumschiffs, auf dem Mond, Mars oder auf der Erde.
Das Projekt EDEN-LUNA ist Teil der EDEN Forschungsinitiative (Evolution & Design of Environmentally-closed Nutrition-Sources). Die in 2011 gestartete Initiative, ist ein Forschungsprogramm, welches Gewächshauskonzepte entwirft und ihre Anwendbarkeit für planetare Forschungsstationen und Habitaten analysiert
Nahrungsmittelversorgung der Zukunft
Den Fokus legen die Forschenden der DLR-Institute für Raumfahrtsysteme, für Datenwissenschaften, für Robotik und Mechatronik sowie für Luft- und Raumfahrtmedizin im Projekt EDEN-LUNA auf:
die Optimierung des Nährstoffversorgungssystems
die Verbesserung der Energieeffizienz
die potenzielle Anbindung von robotischen Systemen
die Charakterisierung des mikrobiologischen Bioms im Gewächshaus
Für eine frische und gesunde Nahrungsproduktion in einem Lebenserhaltungssystem, das für Langzeitmissionen im Weltraum sowie auf der Erde zum Einsatz kommen soll, muss sowohl die Qualität der Pflanzen als auch deren Gesundheit genauestens überwacht werden. Nur so kann langfristig Pflanzenstress vermieden und damit auf den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln in einem solchen geschlossenen Kreislauf nahezu verzichtet und auf ein Minimum reduziert werden. Die Robustheit der Komponenten dieses geschlossenen Kreislaufs ist dabei von entscheidender Bedeutung. Die Erweiterung, Erneuerung und Einbindung von intelligenter Robotik, Datenanalyse und Fehleridentifikation und -behebung kann dazu einen erheblichen Beitrag leisten und macht ein solches System nicht nur für riskante Explorationsmissionen interessant, sondern vor allem auch auf der Erde kostengünstig verfügbar.
Von der Antarktis zum Mond – EDEN-ISS wird zu EDEN-LUNA
EDEN-LUNA setzt auf dem erfolgreich abgeschlossenen und EU-geförderten Projekt EDEN-ISS-Gewächshaus auf. Mit dem Gewächshaus erprobte das DLR in der unwirtlichen Umgebung der Antarktis den Pflanzenanbau so dicht wie möglich an den Bedingungen einer Langzeitmission im Weltraum. Abgeschnitten von der Außenwelt stand das Gewächshaus von Anfang 2018 bis Ende 2022 nahe der vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) betriebenen Antarktisstation Neumayer III. Auf dem siebten Kontinent wuchsen in der Polarnacht Gemüse, Salate und Kräuter mithilfe von künstlichem Licht, effektiven Nährstofflösungen und vollkommen ohne Erde.
Ende 2022 wurde das Gewächshaus, die sogenannte Mobile Test Facility (MTF), in der Antarktis abgebaut und mit dem Eisbrecher Polarstern im April 2023 wieder zurück zum DLR-Standort Bremen transportiert. Am DLR-Institut für Raumfahrtsysteme wird das Gewächshaus seit dem für einen zweiten großen Testlauf mit Blick auf die baldige Rückkehr der Menschheit zum Mond umfänglich überholt. Das bisher größte Testgewächshaus für den Gemüseanbau in der Raumfahrt EDEN-ISS soll als analog-Simulator EDEN-LUNA für eine zweite Lebensphase im Jahr 2025 umgebaut und zukünftig zum Training angehender Mondastronauten und Mondastronautinnen genutzt werden.
Umbau des Gewächshauses für das Mond-Training in der LUNA-Halle in Köln
Mit dem Ausbau wird das Gewächshaus digitaler, vernetzter und ressourcensparender. Ein robotischer Arm im Container wird Astronautinnen und Astronauten bei ihrem Training in der LUNA-Halle in Köln unterstützen. Kameras und ein KI gesteuertes Gewächshausmanagement überwachen und versorgen in Zukunft die Pflanzen. Zudem wird die Aufbereitung von Urin als Nährstofflösung in den Gewächshauskreislauf integriert.
Das Gewächshaus wird an der Testeinrichtung LUNA am DLR-Standort Köln angeschlossen, um die analoge Mondumgebungssimulation zu erweitern und erste Prozeduren und Anforderungen an ein Mondhabitat mit einem geschlossenen (Bio-) Lebenserhaltungssystem im Verbund mit dem LUNA-Netzwerk zu testen.
Hintergrund-Info: Test- und Trainingseinrichtung LUNA
Astronautinnen und Astronauten, die zum Mond fliegen, werden in Köln in der Test- und Trainingseinrichtung LUNA auf dem Gelände des DLR in Köln ausgebildet. Die Inbetriebnahme der Halle erfolgt schrittweise und hat bereits am 25. September 2024 mit der Eröffnung begonnen. Das umgebaute Gewächshaus EDEN LUNA wird sich in diese Forschungseinrichtung einfügen. Die Test- und Trainingseinrichtung LUNA ist ein Gemeinschaftsprojekt des DLR und der Europäischen Weltraumorganisation ESA, die in Köln das Europäische Astronautenzentrum (EAC) betreibt.
Am Gewächshausprojekt EDEN LUNA sind die DLR-Institute für Raumfahrtsysteme, für Datenwissenschaften, für Robotik und Mechatronik sowie für Luft- und Raumfahrtmedizin mit verschiedenen Beiträgen beteiligt. CEA-ergänzende Systeme (Controlled Environment Agriculture) werden zukünftig eine vollständig kontrollierte Umgebungen für den Anbau von Pflanzen gewährleisten. Diese reichen von Algenreaktoren und Nahrungsaufbereitung bis hin zum Abfallmanagement.
Der Betrieb des Gewächshauses EDEN-LUNA innerhalb des LUNA Projektes in Köln ist zunächst bis zum Jahr 2026 geplant und soll erweitert werden. Der Betrieb wird über das EDEN Kontrollzentrum (Mission Control Center, MCC) in Bremen unterstützt.
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Projekt EDEN LUNA – Evolution und Design von umweltgeschützten Nahrungsquellen
Künstlerische Darstellung: Gewächshaus EDEN-LUNA, angeschlossen an der LUNA-Halle in Köln
Das Gewächshaus EDEN-LUNA wird an die LUNA-Halle (Luna Analog Facility) am DLR-Standort in Köln angeschlossen und Astraunautinnen und Astronauten bei ihrem Training in Zukunft unterstützen.
Die LUNA-Halle (Luna Analog Facility) am DLR-Standort in Köln. Hier wird das Gewächshaus EDEN-LUNA angeschlossen und Astraunautinnen und Astronauten bei ihrem Training unterstützen. Die LUNA-Halle (Mond auf Erden) ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Die wegweisende Anlage dient zur Vorbereitung künftiger astronautischer und robotischer Mondmissionen und wurde am 25. September 2024 feierlich eröffnet.
