Quelle: Leibniz Universität Hannover 8. Dezember 2023.

8. Dezember 2023 – Wie „Nahrung aus der Luft“ nicht nur auf der Erde, sondern auch im Weltall eine Zukunft haben könnte, zeigt das studentische Projekt „Glücksklee“ der Leibniz Universität Hannover (LUH) bei Herrenhausen Late. Der Vortrag am Mittwoch, dem 13. Dezember 2023, beginnt um 20.30 Uhr im Xplanatorium Herrenhausen, Alte Herrenhäuser Straße 5, 30419 Hannover. Die Veranstaltung ist öffentlich, der Eintritt ist frei, eine Anmeldung ist nicht erforderlich. Der Vortrag im Rahmen von Herrenhausen Late ist eine Kooperation der VolkswagenStiftung und der LUH (Referat für Kommunikation und Marketing).

Unter dem Titel „Erbsenzählen im Weltraum? Das Experiment Glücksklee“ geben zunächst Dr. Natalija Hohnjec und Prof. Dr. Helge Küster vom Institut für Pflanzengenetik der LUH eine Einführung in die Welt der Knöllchensymbiose. Anschließend stellen die Studierenden Justin Sondheim, Elsa Culemann und Dominik Woiwode aus dem Glücksklee-Team ihr Projekt vor.

Das Projekt „Glücksklee“
„Glücksklee“ ist ein interdisziplinäres Team aus zehn Studierenden. Außer der Pflanzenbiotechnologie sind auch die Bereiche Maschinenbau und Informatik zur technischen Umsetzung beteiligt. Ansässig ist das Glücksklee-Team am Institut für Pflanzengenetik, Abteilung Pflanzengenomforschung (Prof. Dr. Helge Küster) der LUH und wird betreut von Dr. Natalija Hohnjec (Laborleiterin der Abteilung Pflanzengenomforschung). Die technische Unterstützung bekommen sie vom Institut für Produktionsentwicklung und Gerätebau sowie vom Institut für Mikroelektronische Systeme der LUH.

Für ein optimales Wachstum benötigen Pflanzen gewöhnlich Wasser, Nährstoffe, Luft, Licht und Wärme. Von all dem bietet der Weltraum wenig. Hier braucht man für die experimentelle Anzucht eigene Wuchskammern mit einer mineralischen Stickstoffdüngung. Die Studierenden der LUH haben im Rahmen ihres Experiments untersucht, ob – wie auf der Erde – auch im Weltraum Pflanzenwachstum ohne den Einsatz von Stickstoffdünger möglich ist: Hülsenfrüchtler, wie Erbsen, sind nämlich in der Lage, durch eine Symbiose mit Bodenbakterien das Stickstoffgas der Luft zu nutzen, um zu wachsen. Mit viel Kreativität und Know-how kombinierten die Studierenden Biologie und Technik, um für Medicago truncatula, eine Verwandte der Erbse, eine kontrollierte Wuchskammer zu entwickeln, in der die Ausbildung der stickstofffixierenden Symbiose auf der Weltraumstation ISS unter Bedingungen der Mikrogravitation ab März 2023 vier Wochen lang getestet werden konnte. Wie ist die Idee für dieses Projekt entstanden? Wie konnte die stickstofffixierende Symbiose im Weltraum aufrechterhalten werden und was bedeutet das für eine Zukunft im All? Das verrät der Vortrag bei Herrenhausen Late.

Weitere Informationen zum Projekt „Glücksklee“: https://gluecksklee.space/media

Das Veranstaltungsformat Herrenhausen Late
Die Veranstaltungsreihe Herrenhausen Late wendet sich an ein jüngeres oder junggebliebenes Publikum und bietet in Lounge-Atmosphäre spannende Wissenschaft und außergewöhnliche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Eine Platzreservierung für die Veranstaltung ist nicht möglich, Einlass ist ab 19.30 Uhr. Alle Veranstaltungen werden außerdem im Livestream übertragen.

Livestream: https://www.volkswagenstiftung.de/de/veranstaltungen/erbsenzaehlen-im-weltraum-das-experiment-gluecksklee

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Quelle: Leibniz Universität Hannover (LUH) 28. Februar 2023.

28. Februar 2023 – Ein Team aus zehn Studierenden der Leibniz Universität Hannover (LUH) und des Leibniz Instituts für Astrophysik in Potsdam (AIP) hat das Experiment „Glücksklee“ entwickelt und damit den mit 20.000 Euro dotierten „Überflieger 2“-Wettbewerb gewonnen. Für zukünftige Langzeitmissionen im Weltraum wird es notwendig sein, dass die astronautischen Crews in den Raumfahrzeugen Pflanzen als Nahrungsquelle anbauen können. Allerdings hat die veränderte Schwerkraft während der Missionen eine Auswirkung auf das Pflanzenwachstum. Dieses Phänomen möchte das Team „Glücksklee“ von der LUH untersuchen und konnte damit im Jahr 2021 die Jury des Wettbewerbs des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Luxembourg Space Agency (LSA) überzeugen. Außer der Gruppe der LUH wurden noch drei weitere Gewinner-Teams von Universitäten in München, Stuttgart und Luxemburg ausgewählt, die zu anderen Schwerpunkten auf der ISS forschen.

Nach eineinhalb Jahren intensiver Vorbereitung ist es nun soweit: Die Gruppe der LUH kann ihr Experiment am 14. März 2023 um 1:00 Uhr (CET) mit der SpaceX CRS-27 vom Kennedy Space Center in Florida auf die Internationale Raumstation (ISS) schicken. Ein Teil des Projektteams wird beim Raketenstart dabei sein.

Mit der Trägerrakete wird die Klee-Modellpflanze (Medicago truncatula), mit einem Bakterium (Sinorhizobium meliloti) infiziert, auf die ISS geschickt. Eigentlich brauchen Pflanzen neben Licht, Luft und Wasser auch Dünger, um gut gedeihen zu können. Die Studierenden erforschen eine Methode der „Selbstdüngung“ durch die Symbiose mit dem Bakterium, so dass die Pflanzen ganz ohne Dünger auskommen könnten. Das funktioniert so: Am Boden nisten sich die Bakterien in den Wurzeln des Klees ein und erhalten Nährstoffe von der Pflanze. Im Gegenzug liefern sie der Pflanze Stickstoff, den diese zum Wachstum braucht. Dank der stickstofffixierenden Bakterien in den Wurzelknöllchen ist es der Pflanze möglich, ohne mineralische Stickstoffdüngung auszukommen. „Das Projekt ,Glücksklee‘ untersucht, ob diese Symbiose unter den veränderten Bedingungen der Schwerelosigkeit gestört ist oder aber trotzdem funktioniert“, erläutert Nils Wörz aus dem Projektteam. Denn besonders Pflanzen, die ohne Düngung auskommen – perspektivisch etwa nährstoffreiche Hülsenfrüchte wie Linsen oder Erbsen – können eine wertvolle Nahrungsquelle im All sein, wenn sie in der Schwerelosigkeit angebaut werden können.

Das ganze Experiment ist in einem 10 mal 10 mal 20 Zentimeter großen Kasten untergebracht und bleibt vier Wochen auf der ISS. Das Wachstum wird dabei mit einer Kamera dokumentiert. Nach der Rückkehr zur Erde werden die Studierenden das Experiment umfassend über RNA-Sequenzierung und mit weiteren Methoden auswerten, um herauszufinden, ob die Produktion „selbstdüngender“ Pflanzen unter Bedingungen der Mikrogravitation möglich ist. „Das wäre besonders für zukünftige Langzeitmissionen von Bedeutung“, sagt Wörz.

„Glücksklee“ ist ein interdisziplinäres Team aus zehn Studierenden. Außer der Pflanzenbiotechnologie sind auch die Bereiche Maschinenbau und Informatik zur technischen Umsetzung beteiligt. Ansässig ist das Team am Institut für Pflanzengenetik an der LUH, AG Küster, betreut von Natalija Hohnjec. Die technische Unterstützung bekommen sie vom Institut für Produktionsentwicklung und Gerätebau sowie vom Institut für Mikroelektronische Systeme der LUH.

Weitere Informationen zum Projekt „Glücksklee“ unter https://gluecksklee.space/media.

Der Start der SpaceX-Rakete zur Mission CRS-27 am 14. März um 1:00 (CET) kann live auf der Website der NASA unter https://www.nasa.gov/nasalive verfolgt werden.

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