Gemüse im Eis

Profile – In einer Antarktisstation entsteht Gemüse zur Versorgung von Astronauten. Gezüchtet wird in einem speziellen Regalsystem, das aus Profilen inklusive Verbindungstechnik von Item besteht.

12. November 2019
Gemüse im Eis
Die mobile Testanlage nahe der Neumayer-Station III mitten in der Antarktis steht auf einer Plattform. Bei der Inneneinrichtung vertraut das DLR-Institut für Raumfahrtsysteme auf Item-Bauteile. (© DLR German Aerospace Center)

Forschung im ewigen Eis ist unverzichtbar für das Leben auf und über der Erde. Ein ganz spezielles Forschungsprojekt in der Antarktis dient zum Beispiel als Vorbereitung für die Nahrungsmittelkultivierung auf der Internationalen Raumstation ISS. Vierzehn internationale Organisationen, Universitäten, Forschungsinstitute und Unternehmen schlossen sich 2015 zum Eden-ISS-Konsortium zusammen, um ein Gewächshaus für künftige planetare Expeditionen zu konzipieren und zu realisieren. Die Leitung übernahm das Institut für Raumfahrtsysteme.

Gemeinsam entwarfen die Projektpartner eine mobile Testanlage, die aus zwei sechs Meter langen Containern besteht. Für deren Einrichtung griff das Institut unter anderem auf die Komponenten aus dem MB-Systembaukasten von Item zurück. »Wir arbeiten schon seit etlichen Jahren in unserem Institut in Bremen mit Produkten von Item und haben bisher sehr gute Erfahrungen gemacht«, sagt einer der Projektverantwortlichen.

»Der Zusammenbau von Laboreinrichtungen ist einfach und leicht verständlich – ohne lange Anlernphasen kann praktisch jeder unserer Mitarbeiter mit dem Item-System arbeiten.«

Spezielles Regal

Für das Gewächshaus in der Antarktis konstruierte das Institut ein Regal aus Aluminiumprofilen und passenden Verbindungselementen mit 21 Ebenen. Jede Regalfläche bietet dabei Platz für zwei nebeneinander angeordnete Plastikboxen, in denen die Gemüse- und Obstpflanzen wachsen. »Wir kultivieren derzeit rund 200 Pflanzen. Bisher ernteten wir hauptsächlich Salat, Gurken und Tomaten – im Durchschnitt zwischen vier und fünf Kilogramm Gemüse pro Woche.«

Während sich in einem Container die Pflanzen befinden, wurde im zweiten ein Servicebereich für die Laborarbeit mit Versorgungssystemen und einem Arbeitsplatz eingerichtet.

Seit dem Projektbeginn 2015 gab es verschiedene Varianten für die Aufbauten im Inneren des Containers. »Wir richteten die Container beim DLR in Bremen zu 90 Prozent ein und transportierten sie schließlich nach einer dreimonatigen Testphase zum Zielort«, erklärt der Projektleiter. »Die Container enthielten einige sensible Systeme, wie beispielsweise LED-Lampen, die bei einer solchen Reise durch mehrere Klimazonen mit häufigem Umverladen einem großen Risiko ausgesetzt waren. Deswegen stellten wir extrem hohe Stabilitätsanforderungen an das Regalsystem.«

»Komponenten von Item sind durchdacht bis ins kleinste Detail.«

— Projektleiter Eden-ISS, DLR

Item bietet dafür die ideale Lösung: Die Profile und Verbindungen ermöglichen dauerhaft feste und stabile Konstruktionen – selbst bei hohen Belastungen. So kamen Messsysteme und andere technische Einrichtungen nach dem langen Transport von Bremen über Kapstadt bis in die Antarktis sicher am Zielort im Eis an und blieben unbeschädigt. Die beiden Container wurden im Januar 2018 ungefähr 400 Meter südlich der Neumayer-Station III auf einer wettersicheren Plattform montiert und miteinander verbunden.

Bestens geeignete Profile

Das Regalsystem ist beidseitig im Container angebracht und besteht hauptsächlich aus Aluminiumprofilen der Baureihe 6 sowie entsprechenden Automatik-Verbindungs- und -Winkelsätzen. Im Vergleich zu geschweißten Systemen ist diese Variante deutlich leichter, gleichzeitig aber sehr robust.

Erreicht wird der starke Halt durch die Vorspannung in den Flanken der Item-Aluminiumprofile, die bei der Verschraubung der Profilverbindungen erzeugt wird. So bietet die langlebige Konstruktion für die Dauer des Einsatzes eine zuverlässige Stabilität. Die eloxierten Oberflächen oxidieren nicht und sind leicht zu reinigen. Zur Verlegung von Kabeln und Schläuchen kommen Item-Kanalprofile mit den passenden Item-Deckelprofilen zum Einsatz. Darin liegen die Leitungen sicher und geschützt.

Darüber hinaus nutzt das DLR ein Item-System-Mobil als Arbeitswagen. Ein leichtes und stabiles Rahmengestell, kombiniert mit drei tragfähigen Tabletts und einem ergonomisch angeordneten Schiebegriff, sorgt für eine mobile Bereitstellung aller benötigten Arbeitsmittel bei der Aufzucht der Pflanzen. Dabei lässt sich der robuste Transportwagen auch im beladenen Zustand kippsicher bewegen.

Durch zusätzliche Halterungen für Werkzeuge und weiteres Zubehör ist dieser Arbeitswagen flexibel an die jeweiligen Einsatzbereiche und Arbeitsabläufe anzupassen. Aufgrund seiner kompakten Bauweise und der leichtgängigen Rollen lässt er sich optimal im engen Gang zwischen den beiden Regalen vor- und rückwärts bewegen.

Kompatible Elemente

Auch für den Servicebereich im benachbarten Container greifen die Forscher auf die Item-Systembaukästen zurück. Dabei erwies sich als besonders vorteilhaft, dass Item über zahlreiche Vertriebspartner in mehreren Ländern verfügt. »Der Service- und Arbeitsbereich stellt eine Schnittstelle dar, da unsere Partner aus Italien oder Kanada ihre eigenen Systeme beisteuerten«, so der Projektverantwortliche. »Weil die Projektbeteiligten aus den unterschiedlichen Ländern ebenfalls auf die Item-Komponenten setzten, konnten wir individuelle Anlagen und Komponenten vorab in Bremen zusammenfügen. Das erleichterte unsere Arbeit erheblich.«

Item bietet eine große Auswahl an kompatiblen Bauelementen. Dabei passen sich die Systeme einfach an wechselnde Anforderungen an, da sich die geschraubten Verbindungen jederzeit lösen lassen. Die eigens für das Gewächshaus entwickelten Leuchten erhielten passende Verbindungselemente, sodass sie einfach in die Nut 6 der Item-Profile eingesetzt werden konnten.

»Die Item-Komponenten sind durchdacht bis ins kleinste Detail und optimal aufeinander abgestimmt«, resümiert der Projektverantwortliche. »Dabei lassen sich die Konstruktionen aufgrund der Schraubverbindungen und Kompatibilität des Systems schnell und einfach verändern.« Für kleinere Umbauten greifen die Forscher auf einen Bestand an Item-Produkten vor Ort zurück. »Sollten größere Änderungen des Systems nötig sein, würden wir entsprechende Komponenten bei Item bestellen und diese per Schiff liefern lassen.« mkT

Erschienen in Ausgabe: 08/2019
Seite: 26 bis 27