Erstes Gewächshaus im ewigen Eis

Von Gurken und Tomaten: Wie sich ein Forscherteam in der Antarktis selbst mit frischem Gemüse versorgt

Packeis, das sich knirschend durch das Wasser schiebt, beißend kalte Windböen, die über die Eisberge fegen, Temperaturen bis weit unter dem Gefrierpunkt: Solch extremen Wetterbedingungen sind nicht nur die Pinguine auf dem 62. Grad südlicher Breite ausgesetzt. Auch Wissenschaftler aus Ländern wie Chile, Russland oder China bleiben oft mehrere Monate in den Forschungsstationen des höchsten, trockensten, windigsten und kältesten Wüstenkontinents - und sehnen sich nach frischem Gemüse. Bei -40 °C in einer Region, in der so gut wie kein Niederschlag fällt, scheint ein Anbau von Tomaten jedoch geradezu aussichtslos zu sein - oder etwa nicht? Das erste Gewächshaus in der Antarktis überhaupt versorgt jetzt seit März die Besatzung der chinesischen Great-Wall-Station täglich mit Tomaten, Gurken, grünem Pfeffer, Salat und verschiedenen Kräutern.

Der Bau eines zirka 50 m2 großen Gewächshauses an der Great Wall Station, welches mit dem PLEXIGLAS® Alltop von Evonik realisiert wurde, versorgt nun ganzjährig chinesische Wissenschaftler mit frischem Gemüse. Hinter dem Gewächshaus ist hier eine Satelliten-Kommunikationsanlage zu sehen.
Bild: Evonik

Eine Region, in der selbst im Sommer Temperaturen von weit unter -30 °C herrschen und eisige Winde über die Ebenen fegen, ist nicht gerade für den Gemüseanbau prädestiniert. Es sei denn, man findet ein Material, dem trockener Schnee, Sturmböen von bis zu 320 km/h und geringer Lichteinfall nichts anhaben können.

Oktober 2012: Gemüse im ewigen Eis - unmöglich oder bald schon Realität?

Um dem Bedarf der auf der König-Georg-Insel tätigen Forscher an frischem Gemüse nachzukommen und gleichzeitig die umständlichen Versorgungsflüge per Helikopter aus dem über 1.300 km entfernten Punta Arenas in Chile zu reduzieren, hat das Polar Research Institute of China den Gewächshausbauer Shanghai Dushi Green Co. damit beauftragt, ein Treibhaus zu bauen, das den widrigen Witterungsverhältnissen vor Ort standhält. Die Suche nach dem "perfekten" Material beginnt.

Oktober 2014: Ein PLEXIGLAS® auf Reisen

Nach gut zwei Jahren entscheidet sich Shanghai Dushi schließlich für das PLEXIGLAS® Alltop der deutschen Evonik Segment Performance Materials in Essen, das bereits bei vielen Gewächshäusern in Europa, Nordamerika und auch Asien eingesetzt wurde. "Wir haben dabei sehr gute Erfahrungen gemacht", erklärt Weimin Wang, Betreuer des Projektes bei Evonik. "PLEXIGLAS® verfügt über eine hohe UV- und Witterungsbeständigkeit, die im ewigen Eis unbedingt nötig ist. Davon abgesehen ist die Herausforderung in der Antarktis aber auch für uns besonders spannend." Gemüse ernten bei arktischen Temperaturen ist eben nicht alltäglich.

Rund 600 m2 PLEXIGLAS® werden via Flugzeug schließlich nach Chile und von dort aus per Schiff auf die König-Georg-Insel transportiert. Allein diese Fahrt nimmt über zwei Monate in Anspruch, da sich der Frachter zum Ende der Reise zwischen Eisbergen, -schollen und Packeis durchkämpfen muss. Über 90 Prozent der weitläufigen Antarktis bestehen aus einem Eisschild, der damit die größte eigenständige Eismasse der Erde ausmacht.

Dezember 2014: Dem Wind trotzen

Endlich erreicht das Versorgungsschiff die Insel im Südatlantischen Ozean. Wang delegiert den Aufbau des Gewächshauses mit seiner Mannschaft. Nach nur sechs Wochen Arbeit in der ‚Wüste der Kälte' und der Dunkelheit, die das Land von Juni bis Dezember beherrscht, sind die Stegplatten schließlich auf ein speziell entwickeltes Aluminiumprofil aufgebracht, das zur Verstärkung der Konstruktion genau auf die Geometrie des Materials abgestimmt wurde. So wird eine feste Verankerung der Stegplatten garantiert - nicht zu unterschätzen bei Stürmen, an die man sich anlehnen kann.

Februar 2015: Jeden Sonnenstrahl nutzen

Dass bei den vorherrschenden Wetterwidrigkeiten sowie der geringen Lichtintensität überhaupt Pflanzen wachsen können, liegt an der besonderen Beschaffenheit des Materials PLEXIGLAS® Alltop: Für den Bau des Gewächshauses waren Stegplatten gefragt, die die für die Pflanzen überlebenswichtigen Strahlen besonders gut durchlassen. Denn als Faustregel im Gemüseanbau gilt: Ein Prozent mehr Licht sorgt für ein Prozent mehr Pflanzenwachstum. "Die hohe Lichtausbeute gewährleistet nicht nur ein schnelleres Wachstum der Kulturen, ein hoher UV-Anteil lässt Blütenfarben zudem intensiver werden", erläutert Wang. "Durch eine gute Wärmedämmung geht darüber hinaus kaum Energie verloren."

Die besonders hohe Lichtdurchlässigkeit der Verglasung von 91 Prozent kommt durch die hohe Lichttransmission des Materials selbst zustande. So ist sogar bei den 16 mm dicken Hohlkammerplatten, die eine gute Isolierung bieten, eine hohe UV-Transparenz gewährleistet. Zum anderen weist das transparente PLEXIGLAS® auch nach 30 Jahren im Einsatz keine sichtbare Vergilbung auf, wodurch das Gewächshaus dauerhaft seine Funktion erfüllen kann.

März 2015: Frische Tomatensuppe mitten am Südpol

Auf 50 m2 stehen den chinesischen Wissenschaftlern der Great-Wall-Station seit einem halben Jahr nun täglich frische Tomaten, Gurken, grüner Pfeffer, Salat sowie verschiedene Kräuter zur Verfügung. Das Gemüse wurde von den Forschern, die sehr lange auf frische Kost verzichten mussten, begeistert angenommen. Sie haben das Glück, in einem frostigen Land, das von bizarren Mikroben beherrscht wird, heute eine Tomatensuppe mit frischem Pfeffer und Kräutern essen zu können. "Es klingt mehr als abenteuerlich, wenn man bedenkt, dass wir es geschafft haben, Menschen in einem Land, in dem maßlose und extremste Dürre herrscht, mit frischem Gemüse zu versorgen", zeigt sich der Projektleiter erfreut.

Aufgrund des großen Erfolges des ersten Gewächshauses in der Antarktis ist bereits ein zweites Treibhaus in Planung. Dieses soll Wissenschaftlern auf einer der weiteren Forschungsstationen, der Zhangshan Research Station weiter im Inneren des riesigen Eiskontinentes, versorgen. Noch befinde man sich mitten in der Planung, so Wang. Eines steht für den Bau des zweiten Treibhauses jedoch bereits fest: Die Wetterbedingungen werden dort noch etwas härter sein: Noch kältere Winde werden das High-Tech PLEXIGLAS® auf eine harte Probe stellen.