Eishäuser und 3D-Druck: Das Rennen zum Mars bringt Innovationen auf die Erde

Eishäuser und 3D-Druck: Das Rennen zum Mars bringt Innovationen auf die Erde

von Tobias Finger

Die Gewinner eines NASA Wettbewerbs 3D-drucken Häuser aus Eis. Ein Modell für die Erde?

Die Begeisterung für den Mars wächst immer weiter. Forscher denken konkreter über den möglichen Ausweichswohnort für die Menschheit nach, und nicht zuletzt Ridley Scotts neuer Blockbuster „The Martian“ nährt den Wunsch, neue Planeten zu bevölkern.

Auch die NASA hat mit ihrem Erkundungsrover Curiosity zur Begeisterung für den roten Planeten beigetragen. Und die Raumfahrtorganisation plant schon konkret für eine erste bemannte Mission zum Mars. Viele Ergebnisse der  Raumfahrtforschung bereichern schon heute unseren Alltag, ob Akkubohrer oder Rauchmelder. Da es nun aber darum geht, den Mars bewohnbar zu machen, dürften noch mehr praktische Ideen den Weg in unseren Alltag finden.

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Das zeigen schon die Gewinner des von der NASA ausgerufenen Ideenwettbewerbs zum Thema "Wohnraum". Sie schlugen eine außergewöhnliche Lösung vor: eine 3D-gedruckte Behausung aus Eis, treffend Mars Ice House getauft.

Im Mittelpunkt der Überlegung steht ein Rohstoff, über das in Verbindung mit dem Mars schon viel spekuliert wird: Wasser, ohne das weder die Idee des Mars Ice House noch eine Bevölkerung des roten Planeten funktionieren kann. Allerdings gibt es etliche Hinweise auf Wasser auf dem Mars.

"Folge dem Wasser": Bei Erkundungen und Siedlungsbau?Und dann macht seine Nutzung als Baustoff sehr viel Sinn, erklärt das Team auf der Ice House Website: „Da Wasser die grundlegende Ressource für zukünftige Außenposten auf außerirdischen Kohlenstoff-Körpern sein wird, hat die NASA einen „Folge dem Wasser“-Ansatz bei der Erkundung übernommen. Dementsprechend ist Wasser, der Grundbaustein für Leben, die Hauptressource unseres Teams bei der Gestaltung Ice House Designs.“

Zusätzlich verringert die Nutzung natürlicher Rohstoffe den Transportaufwand für etwaige andere Behausungen. Bei einer Reisezeit von etwa sieben Monaten durch das All ein nicht zu vernachlässigender Faktor.

Die Eis-Konstruktion soll dabei aus einer äußeren und einer inneren Schale bestehen, um das Doppelte an Schutz zu bieten. In der inneren Schale befindet sich der eigentliche Wohnraum auf mehreren Etagen. Private und Gemeinschaftsräume finden ebenso wie ein vertikaler, hydroponischer Garten darin Platz, der für Sauerstoff- und Lebensmittelnachschub sorgt.

Drucken aus Eis - gar nicht so leicht auf dem MarsDie Eisschichten lassen also natürliches Licht bis ins Innere der Behausung, während sie gleichzeitig durch natürliche Eigenschaften von Wasser einen starken Schutz gegen die stärkere kosmische Strahlung auf dem Mars bieten.

Entstehen könnten die Mars-Häuser in einer Region auf dem roten Planeten, an der sich nicht weit unter der Oberfläche eine große Eisplatte befindet und wo die Temperaturen dauerhaft unter dem Gefrierpunkt liegen.

Die dünne Atmosphäre des Mars würde bei Eis theoretisch eine Sublimation bewirken, also einen direkten Übergang in den gasförmigen Zustand. Für das Mars Ice House soll dieses Gas eingefangen und mit der Sonnenstrahlung aufgeheizt werden, bis es flüssig wird. Ein Roboter, der die Flüssigkeit zugeleitet bekommt, klettert an den Wänden des Ice House empor und sprüht eine Kombination aus Wasser, Fasern und Aerogel auf die kreisförmige Struktur der Eiswände, wodurch diese in die Höhe wachsen. Material und Roboter wurden auf der Erde bereits getestet.

Dieses Video zeigt die Funktionsweise des Eis-Druckroboters:

https://www.youtube.com/watch?v=u-N-b8ToRvc

Vom Mars Ice House zum Earth Ice House?Das äußere des Hauses soll in den Plänen eine ETFE-Plastikmembran bedecken und somit die Sublimation verhindern. In den inneren Räumen übernimmt die künstlich geschaffene Atmosphäre diesen Job.

Das Team Space Exploration Architecture and Clouds Architecture Office gewann mit ihrer Idee den ersten, mit 25.000 Euro dotierten Platz beim NASA-Wettbewerb und setzte sich gegen andere Entwürfe durch, die beispielsweise mit Felsen oder Lava-Gestein arbeiteten.

Interessant könnte es auch werden, zu sehen, ob es die Idee des Mars Ice House womöglich auch zum Earth Ice House schafft. In Regionen mit ganzjährigen Temperaturen unter null Grad Celsius dürfte es eine spannende Überlegung sein – und die Gefahr, dass sich das ganze Haus plötzlich wortwörtlich in Luft auflöst, bestünde auch nicht.

https://vimeo.com/142099027

Die Idee, auch auf der Erde mit Materialien aus der nahen Umgebung Häuser zu bauen oder idealerweise ohne Abfälle per 3D-Drucker herzustellen, ist demnach längst keine Utopie mehr. Andere Vorschläge des Wettbewerbs - etwa ein Haus aus Fasern - folgen demselben Prinzip.

Und auch die ersten Hochschulen beschäftigen sich konkret mit der Marsbesiedelung und dem Problem der Ernährung. Vielleicht werden auch die zukünftigen Landwirtschafts-Innovationen aus der Weltraumforschung kommen - so wie Akkubohrer und Eishäuser.

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