Matthias Maurer stellt Baustoff auf der ISS her
Astronaut mischt Beton im All
Düsseldorf (ABZ). – Das Informationszentrum Beton hat bekannt gegeben, dass ein Astronaut auf der ISS erstmals Beton im Weltall hergestellt hat. Matthias Maurer ist seit dem 11. November auf der Forschungs-Raumstation und sollte im Rahmen des Projektes "Mason/Concrete Hardening" untersuchen, wie verschiedene Betonmischungen in Schwerelosigkeit aushärten. Bisherige Untersuchungen an Bord der ISS beschränkten sich bisher nur auf die Erstarrung von reinem Zement.
Bei "Mason/Concrete Hardening" handelt es sich um ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), der Universität Köln, er Universität Duisburg-Essen und der Hochschule Luzern. "Wir erforschen einerseits die Möglichkeit, Beton als Baustoff für Habitate bei Mond- und Mars-Missionen einzusetzen", erklärt Prof. Martina Schnellenbach-Held vom Institut für Massivbau der Universität Duisburg-Essen. "Denn, wenn die Pläne zum Aufbau einer permanenten Präsenz auf dem Mond in naher Zukunft realisiert werden sollten, müssen die Stationen aus solidem Material gebaut sein und idealerweise mit Ressourcen, die vor Ort verfügbar sind." Aus diesem Grund enthalten einige Versuchsproben die Gesteinskörnung Regolith EAC-1A, die der des Mondgesteins entspricht.
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Ein weiterer Aspekt des Projektes ist die Nachhaltigkeit. "Wir versprechen uns von den Untersuchungen noch bessere Erkenntnisse zum Erstarrungsverhalten des Betons, da wir den Einfluss der Gravitation ausklammern können", erläutert Schnellenbach-Held. "Ebenso ist die Festigkeitsentwicklung des Betons unter Schwerelosigkeit von Interesse, um so Möglichkeiten der Ressourceneinsparung auszuloten." So könnten der Professorin zufolge in Zukunft Betonrezepturen mit geringerem Zementanteil entwickelt und angewandt werden.
Eine wesentliche Voraussetzung des Projektes war die Konzeption einer transparenten und leichten Mischeinrichtung für die Schwerelosigkeit. Diese sollte darüber hinaus noch drei Levels of Containment (LOC) enthalten, was quasi ein eingebautes dreistufiges Sicherheitssystem darstellt. Der Mischbehälter enthält die ersten beiden LOC, das dritte wird durch die Arbeit in der sogenannten "Glove Bag" sichergestellt, einem transparenten Kunststoffbeutel mit Handschuhdurchführung. "Tatsächlich hat dieser Teil des Projekts sehr viel mehr Arbeit und Zeit erfordert, als wir ursprünglich angenommen hatten, nicht zuletzt durch die sehr umfangreichen Sicherheitstests und die erforderliche Zertifizierung durch die Europäische Raumfahrtagentur ESA", erinnert sich Dr. Torsten Welsch, Akademischer Oberrat am Institut für Massivbau.
Für die Versuche wurden Portlandzemente CEM I 42,5 N und 52,5 R verwendet, als Gesteinskörnung kommen CEN-Standard Sand (0/2) oder Quarzsand (0/0,5) zum Einsatz. Die trockenen Komponenten sind in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen in den Mischbehältern enthalten, auf der ISS setzte Matthias Maurer dann eine handelsübliche Spritze an, die bereits auf der Erde mit den flüssigen Komponenten Wasser, Wasser und Fließmittel oder Wasser und Luftporenbildner befüllt wurde. Es habe sich im Prinzip um normales Wasser gehandelt, allerdings um ein vergleichsweise mineralstoffarme. Der Mischvorgang dauerte je Probe etwa zwei Minuten.
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