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Mit Regalsystem Tomaten züchten in der Antarktis

Aluminiumprofile aus Solingen bewähren sich in der Antarktis
Tomaten ziehen im ewigen Eis

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Gemüse anbauen bei einer Außentemperatur von –40 °C ist eine Herausforderung. Dafür braucht man das richtige Gewächshaus mit der geeigneten Inneneinrichtung. Item Industrietechnik, ein Spezialist für Betriebsmittelbau, lieferte die notwendigen Profile für ein robustes Regalsystem.

Frisches Obst und Gemüse für Astronauten ist das ambitionierte Ziel des Projekts Eden ISS. Ein Konsortium unter der Leitung des Instituts für Raumfahrtsysteme des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelte dafür ein Gewächshaus mit speziellen Systemen zur Aufzucht von Pflanzen, das als mobile Testeinrichtung nahe der Neumayer-Station III in der Antarktis aufgebaut wurde.

Item Industrietechnik, ein Unternehmen aus Solingen, lieferte dafür die nötigen Profile inklusive der Verbindungstechnik. Mit diesen Komponenten konfigurierte das DLR ein Regalsystem, das ausreichend Platz für Pflanzen und Messtechnik bietet. Die stabile Konstruktion garantiert in dieser ungewöhnlichen Umgebung einen starken Halt. Ändern sich die Anforderungen vor Ort, ist die Konstruktion einfach und flexibel erweiterbar.

Das Forschungsprojekt in der Antarktis dient als Vorbereitung für die Nahrungsmittelkultivierung auf der Internationalen Raumstation ISS. Nicht weniger als 14 internationale Organisationen, Universitäten, Forschungsinstitute und Unternehmen schlossen sich 2015 zum Konsortium Eden ISS zusammen, um ein Gewächshaus für künftige planetare Expeditionen zu realisieren. Die Leitung übernahm das Institut für Raumfahrtsysteme, das seit 2007 am DLR-Standort in Bremen Konzepte für Raumfahrtmissionen entwickelt.

Gemeinsam entwarfen die Projektpartner eine mobile Testanlage, die aus zwei sechs Meter langen Containern besteht. Für die Einrichtung der Container griff das Institut unter anderem auf Komponenten aus dem MB Systembaukasten von Item zurück. „Wir arbeiten schon seit Jahren in unserem Institut in Bremen mit Produkten von Item und haben bisher gute Erfahrungen gemacht“, so einer der Projektverantwortlichen vom DLR-Institut für Raumfahrtsysteme. Der Zusammenbau der Laboreinrichtungen sei einfach und leicht verständlich. Ohne lange Anlernphasen könne jeder der Mitarbeiter mit dem System der Solinger Spezialisten arbeiten. 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. Rund 200 Pflanzen werden derzeit kultiviert. Geerntet wurden bislang hauptsächlich Salat, Gurken und Tomaten. Im Schnitt waren es zwischen 4 und 5 kg Gemüse in der Woche. Während sich im ersten Container die Pflanzen befinden, wurde im zweiten Container ein Servicebereich für die Laborarbeit eingerichtet.

Regalsystem fit für Weltreise

Seit Projektbeginn im Jahr 2015 gab es verschiedene Varianten für die Aufbauten im Innern der Container. Diese wurden beim DLR in Bremen zu 90 Prozent eingerichtet und nach einer dreimonatigen Testphase zum Zielort transportiert. Die Boxen enthalten auch sensible Systeme wie LED-Lampen, die bei einer so langen Reise durch mehrere Klimazonen mit häufigem Umladen großen Belastungen ausgesetzt sind. Deswegen waren die Stabilitätsanforderungen an das Regalsystem sehr hoch. Die Spezialisten aus Solingen haben dafür die richtige Lösung, denn mit den Profilen und Verbindungen sind feste und stabile Konstruktionen auch bei hohen Belastungen dauerhaft möglich. So kamen Messsysteme und andere technische Einrichtungen nach langer Reise von Bremen über Kapstadt bis in die Antarktis unbeschädigt am Zielort an. Beide Container wurden 2018 rund 400 m südlich der Neumayer-Station III auf einer wettersicheren Plattform montiert und miteinander verbunden.

Das Regalsystem ist beidseitig im Container angebracht und besteht hauptsächlich aus Aluminiumprofilen der Baureihe 6 mit den zugehörigen Verbindungs- und Winkelsätzen. Der starke Halt wird erreicht durch die Vorspannung in den Flanken der Aluprofile, die bei der Verschraubung der Profilverbindungen erzeugt wird. Die eloxierten Oberflächen oxidieren nicht und sind leicht zu reinigen.

Item punktet nicht zuletzt mit einer großen Auswahl an kompatiblen Bauelementen. Dabei lassen sich die Systeme einfach an die unterschiedlichen Anforderungen anpassen, da sich die geschraubten Verbindungen jederzeit lösen lassen. Zudem können auch die Komponenten anderer Hersteller einfach integriert werden. Die eigens für das Gewächshaus entwickelten Leuchten beispielsweise wurden mit passenden Verbindungselementen ausgestattet und ließen sich dann einfach in die Nut der Profile von Item einsetzen. Das Ganze funktioniert deswegen so gut, weil alle Komponenten bis ins Detail durchdacht und optimal aufeinander abgestimmt sind. Für kleinere Umbauten greifen die Forscher auf einen Bestand an Produkten vor Ort zurück. Falls größere Änderungen am System notwendig sind, werden die fehlenden Komponenten einfach bei Item bestellt und per Schiff geliefert.

Kontakt: item Industrietechnik GmbH, Solingen
www.item24.de


Die mobile Testanlage nahe der Neumayer-Station III in der Antarktis steht auf einer Plattform. Bei der Inneneinrichtung vertraut das DLR-Institut für Raumfahrtsysteme auf Bauteile von Item. Bild: DLR German Aerospace Center

Forschung in der Antarktis

Polarstation auf Wanderschaft

Die Neumayer-Station III, benannt nach dem Geophysiker Georg von Neumayer, ist eine deutsche Polarforschungsstation des Alfred-Wegener-Instituts in der Antarktis. Sie befindet sich an der Atka-Bucht auf dem rund 200 m dicken Ekström-Schelfeis und treibt mit der fließenden Eisplatte jedes Jahr 157 m auf das offene Meer hinaus. Nach einer Projektzeit von knapp zehn Jahren wurde der reguläre Betrieb am 20. Februar 2009 aufgenommen.

Die Station wird ganzjährig betrieben und bietet eine wissenschaftliche Laborfläche von 210 m², die sich auf zwölf Räume verteilt. Die mobile Testanlage befindet sich unweit der Station.


Uwe Böttger, Redakteur, Konradin Verlag



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