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Photobioreaktor PBR: aus Kohlenstoffdioxid wird Sauerstoff

Der Photobioreaktor PBR
Der Photobioreaktor PBR - Zusammenschluss eines biologischen und eines physikalisch-chemischen Systems.
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IRS Stuttgart.

Damit Astronauten im Weltall überleben können, müssen alle Ressourcen bereitstehen, die zum Leben nötig sind. Herkömmliche Lebenserhaltungssysteme verwenden hierzu physikalisch-chemische Prozesse und sind auf regelmäßige Nachschublieferungen angewiesen. Weil die Astronauten bei großen Explorationsmissionen jedoch nicht unbegrenzt Vorräte mitführen können, muss der Ressourcenkreislauf geschlossen werden.

Im Sommer 2018 wird das „Life Support Rack“ (Advanced Closed-Loop System/ACLS) – eine von AIRBUS in Friedrichshafen gebaute physikalisch-chemische Luftwiederaufbereitungsanlage – auf die Internationale Raumstation ISS gebracht. ACLS wird allerdings nicht das gesamte aus der Kabinenluft gefilterte Kohlenstoffdioxid (CO2) in Sauerstoff (O2) umwandeln. Verbunden mit ACLS wird das Photobioreaktor-Experiment einen Teil des überschüssigen CO2 Mikroalgen zur Photosynthese zur Verfügung stellen, was ebenfalls Sauerstoff erzeugt. Damit wird die Effizienz des Gesamtsystems erhöht und gleichzeitig essbare Biomasse erzeugt. Das Experiment wird voraussichtlich im Frühjahr 2019 gestartet und soll bis zu sechs Monate laufen. Somit werden auch Langzeitstabilität und -leistung der Züchtung von Mikroalgen im Weltraum untersucht.

Mit PBR wird erstmals ein hybrides Lebenserhaltungssystem getestet – ein wichtiger Meilenstein, um Ressourcenkreisläufe zu schließen. Dieser Ansatz ist für die Raumfahrt ein Schritt in Richtung Verringerung des Nachschubbedarfs und soll so künftige Langzeit-Explorationsmissionen möglich machen. Auf der Erde ergeben sich Beiträge zur Luftaufbereitung in abgetrennten Räumen (zum Beispiel U-Boote), zur Verringerung von CO2 durch Mikroalgen oder zur Nahrungsmittelproduktion in armen, sonnenreichen Regionen.

Downloads

Broschüre: Alexander Gerst (2018)

7.9 MB | PDF

horizons – Aufbruch zu neuen Horizonten in Wissenschaft und Gesellschaft

Infokarte zum Experiment Photobioreaktor

307.5 KB | PDF

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