Untersuchungen zur stofflichen Verwertung von CO2 in geschlossenen Lebenserhaltungssystemen
Jochen Keppler
In dieser Arbeit werden Untersuchungen zur stofflichen Verwertung des metabolischen Abfallprodukts Kohlenstoffdioxid (CO2) zur weiteren Schließung von Stoffkreisläufen in geschlossenen Lebenserhaltungssystemen der Raumfahrt durchgeführt. Hierzu werden unterschiedliche Verfahren analysiert, interpretiert und mittels Gegenüberstellung verglichen. Als Alternative zu den überwiegend physikochemisch basierten Forschungsansätzen wird dabei insbesondere die Eignung der biotechnologischen Komponente Photobioreaktor zur Kultivierung von Mikroalgen untersucht.
Nach der Präsentation relevanter Vorarbeiten, die im zurückliegenden Jahrzehnt am Institut für Raumfahrtsysteme der Universität Stuttgart durchgeführt wurden, wird das Weltraumexperiment PBR@LSR (Photobioreactor at the Life Support Rack), ein Kooperationsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, dem Institut für Raumfahrtsysteme und der Firma Airbus Defence and Space, näher betrachtet.
Basierend auf den am Institut für Raumfahrtsysteme im Rahmen der PBR@LSR-Experimententwicklung gewonnenen Erkenntnisse erfolgt die ingenieurwissenschaftliche Beurteilung des Einsatzes der biotechnologischen Komponente Photobioreaktor in geschlossenen Lebenserhaltungssystemen der Raumfahrt. Hierzu werden Systemstudien unterschiedlicher Luftaufbereitungssysteme mit der Fähigkeit der stofflichen Verwertung von CO2 analysiert.
Abschließend werden Studien zu weiterführenden Anwendungen der Photobioreaktortechnologie sowohl für terrestrische als auch für raumfahrtspezifische Anwendungen, wie z.B. dem Einsatz auf lunaren/planetaren Oberflächen, präsentiert.
