Britische Forscher wollen Beton aus Mars-Dreck und Kartoffeln herstellen

Wenn irgendwann Siedler auf dem Mars ankommen, müssen diese in Habitaten sicher leben können. Ein Team britischer Forscher hat nun ein Material entwickelt, das zu deren Bau genutzt werden könnte – und so stabil sein soll wie Beton. Hergestellt werden könnte es aus Erde von der Marsoberfläche, Salz und Kartoffelstärke.

Von Michael Förtsch

In den kommenden Jahrzehnten soll die bemannte Raumfahrt den Mars erreichen – und dort einen ständigen Vorposten der Menschheit errichten. Fraglich ist aber immer noch, wie und vor allem worin die kommenden Siedler leben sollen. Ideen gibt es viele. Städte, die direkt in den Mars-Fels hineingebohrt werden, 3D-Druckhäuser in Vasenform oder von Treibhäusern überdachte Canyons. Ein Forscherteam um den Biologen und Materialwissenschaftler Aled Roberts von der Universität Manchester hat nun einen weiteren Vorschlag. Zwar nicht zur Konstruktion eines konkreten Mars-Habitats, aber zu einem möglichen Baumaterial. Sie nennen es StarCrete und es besteht zu einem guten Teil aus Kartoffeln.

Wie die Forscher in einer Pressemitteilung schreiben, müssen sich „künftige Konstruktionen im Weltraum auf einfache Materialien stützen, die den Astronauten leicht zugänglich“ sind. Genau das sei bisher eine ziemliche Herausforderung gewesen. StarCrete könne das ändern. Denn dieses betonartige Baumaterial sei ohne großen Aufwand aus einfachen Grundmaterialien mischbar, die bei künftigen Mars-Missionen durchaus vorhanden sein dürften. Dabei handle es sich um Erde von der Marsoberfläche, um Kartoffelstärke und etwas Salz. Das Ergebnis wäre eine schwarze Masse, die, wenn getrocknet, „doppelt so fest wie normaler Beton ist“, behaupten die britischen Wissenschaftler.

Das Baumaterial ist nicht nur Theorie, sondern wurde von den Forschern bereits mit Erde angemischt, die dem Boden auf dem roten Planeten nachempfunden ist. Wie sie in der Fachzeitschrift Open Engineering schreiben, ergebe die Kartoffelstärke in Verbindung mit dem extraterrestrischen Boden eine schnell bindende, erstaunlich homogene und druckfeste Masse. Die britischen Forscher haben den Prozess auch mit Mondstaub getestet. Hier seien die Ergebnisse sogar noch besser ausgefallen: Das entstehende StarCrete sei noch belastbarer gewesen als das marsianische Gegenstück.

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Laut Aled Roberts müssten im Rahmen von Mars- und Mondmissionen, die einen dauerhaften Aufenthalt auf den Himmelkörpern beinhalten, stärkehaltige Nahrungsmittel angebaut werden – wobei Kartoffeln wohl die beste Wahl wären. „Entsprechend war es sinnvoll, das als Bindemittel zu untersuchen“, so Roberts. Laut dem Team um den Materialwissenschaftler könnte die Stärke aus einem 25-Kilo-Sack getrockneter Kartoffeln ausreichen, um eine halbe Tonne an StarCrete herzustellen – was etwa 213 gewöhnliche Ziegelsteine ergäbe.

Die Forscher argumentieren, dass viele derzeit erwogene Möglichkeiten, um Baumaterial auf dem Mars und Mond herzustellen, sehr aufwendig, nur mit speziellen Maschinerien oder teuer heranzuschaffenden Zusatzstoffen umsetzbar wären. „StarCrete benötigt nichts von alledem und vereinfacht daher die Mission und macht sie billiger und praktikabler“, so Roberts, der StarCrete aber nicht nur auf dem Mond und Mars im Einsatz sieht. Mit DeakinBio haben er und einige Mitstreiter ein Start-up gegründet, das StarCrete auch auf ihrem Heimatplaneten auf den Markt bringen soll. Denn es könne auf der Erde womöglich ebenfalls eine „grünere Alternative“ zu klassischem Beton darstellen.

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Mond-„Sand“ ist nicht vergleichbar mit Mars-„Erde“. Erst einmal: Erde ist ein sandiges Kompost-Gemisch. Also bleiben wir doch bei Marssand. – Weshalb unterscheiden sich Mond- und Marssand voraussichtlich maßgeblich? Weil der Mond keinen Wind und somit auch keine Winderosion kennt. Was ich damit sagen will: Kennt man die Makrostruktur von Marssand?
Auf der Erde jedenfalls ist es, wie ich irgendwo mal gelesen habe, so, dass durch reine Winderosion entstandener Sand für Betone nicht geeignet sei. Diesen Einfall hatten nämlich Findige schon – und scheiterten daran, dass der schier unbegrenzte Sahara-Sand für das Bauwesen nicht tauglich ist – weil er zu glatt poliert ist. Da aber der Mars nur die Winderosion kennt, sollte man damit rechnen, dass jener Beton eben genau NICHT druckstabil ist – weil der Sand darin sozusagen wegrollt. Der durch Winderosion entstandene Sand „packt“ nicht. – Die Marsianer werden aber nun einmal vorläufig nur die Möglichkeit haben, losen Sand einzusammeln. Erst (viel) später wird man dort auch riesige Steinbrüche errichten können, in denen man dann den Bruchstein zu Sänden vermahlen kann…

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Das ist vollkommen korrekt. Aber ich glaube, das haben wir nicht. Und die Forscher, glaube ich, auch nicht.

Da aber der Mars nur die Winderosion kennt, sollte man damit rechnen, dass jener Beton eben genau NICHT druckstabil ist – weil der Sand darin sozusagen wegrollt.

Wenn ich die Studie der Forscher richtig verstehe, ist genau das ja der ‚Partytrick‘. Denn der Mars-Ssand wird nicht nur wie bei herkömmlichen Beton gebunden, sondern durch das mit der Strärke erzeugte Biopolymer „geklebt“ und „roll [daher] nicht weg“.

Und zumindest mit „simuliertem“ Mars- und Mondsand scheint das bereits zu funktionieren.

Auf der Erde jedenfalls ist es, wie ich irgendwo mal gelesen habe, so, dass durch reine Winderosion entstandener Sand für Betone nicht geeignet sei. Diesen Einfall hatten nämlich Findige schon – und scheiterten daran, dass der schier unbegrenzte Sahara-Sand für das Bauwesen nicht tauglich ist – weil er zu glatt poliert ist.

Aber ich schätze deine Skepsis. Genau deswegen habe ich auch selbst das Team schon angeschrieben – und das Start-up. Auch gerade weil, wenn das mit Mars-Erde funktioniert, bestünde auch die Option, dass das mit Sahara- und anderem Wüstensand funktioniert, was das Bauwesen revolutionieren könnte – wenn es denn klappt.-

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