Vorreiter auf dem Gebiet der bioregenerativen Lebenserhaltungssysteme war Russland, dass schon in den fünfziger und sechziger Jahren mit ersten Versuchen zu so genannten "Controlled Ecological Life Support Systems" (CELSS) begann. Als aussichtsreichste Kandidaten für die Rolle der "lifesaver" galten zu dieser Zeit einzellige Algen, die in flachen Wasserbecken gezüchtet und untersucht wurden.
Das erste bemannte CELSS Experiment fand 1965 im Institut für Biophysik im russischen Krasnojarsk statt. Es zeigte sich, dass ein Algentank von acht Quadratmeter Fläche ausreichte, um in einer geschlossenen Stahlkammer die Atemluft für einen Menschen im Gleichgewicht zu halten. Allerdings war das getestete System nur bedingt geschlossen, da sowohl Wasser als auch Nährstoffe für die Algen von außen zugeführt wurden. In späteren Versionen des Experiments erreichte man aber immerhin eine Wiederverwertungsrate von 80 bis 85 Prozent.
Bios-3: Sechs Monate Isolation
Der nächste Schritt war es, dieses geschlossene System um verschiedene Getreide- und Gemüsepflanzen zu ergänzen, die als Nahrungsgrundlage für die Astronauten dienen sollten und echte Langzeittests durchzuführen. Bios-3 war geboren. Die luftdicht abgeschlossene Versuchsstation bestand aus vier gleichen Einheiten. Zwei für Weizen und Gemüse, eine dritte mit dem Algentank und die vierte mit den Wohnquartieren der dreiköpfigen Besatzung.
Sechs Monate lang blieben drei Menschen im Inneren dieses "Raumschiffs auf festem Boden". Sie waren darauf angewiesen, von dem zu leben, was sie selbst anpflanzten und ernteten und hatten nur die Luft zum Atmen, die die Pflanzen für sie reinigten und aufbereiteten.
Balance kippt
Nach einiger Zeit zeigte sich, dass die biologischen Systeme zur Lufterneuerung zwar funktionierten, aber nicht ganz ausreichten, um alle organischen Gase zu absorbieren. Ein zusätzlicher Katalysefilter mußte daher eingebaut werden. Außerdem traten negative Wechselwirkungen zwischen den Algen und den höheren Pflanzen auf.
Offensichtlich produzierten die Algentanks einen bisher unbekannten Stoff, der einige der Pflanzenarten abtötete. Für die Besatzung der Bios-3 stellte diese Wechselwirkung noch keine Gefahr dar, das bestätigte auch Versuchsleiter Gitelson: "Bei der Besatzung, die für sechs Monate in dem Komplex geblieben ist, sind keinerlei Gesundheitsschäden oder Mangelerscheinungen aufgetreten." Auf einem Langstreckenflug beispielsweise zum Mars könnten diese für sich genommen kleineren Probleme für die Crew allerdings zu einer echten Bedrohung werden.
Stand: 22.09.2006
