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Erfindung aus Bad MünstereifelEin Taucheranzug, der Sauerstoff produziert

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Bad Münstereifel – Die Idee kam Marie König und Jan Roitzheim, Oberstufenschüler des Bad Münstereifeler St.-Michael-Gymnasiums, beim Anblick eines Taucherfotos. „Eigentlich eine ziemlich veraltete Technik. Das müsste man doch besser machen können“, überlegten sie und spannen den Gedanken weiter: Könnte man nicht beim Tauchen (und vielleicht sogar im Weltraum) auf Sauerstoffflaschen ganz verzichten? Wäre es nicht theoretisch sogar möglich, einen Menschen mit Hilfe von Photosynthese unbegrenzt mit Sauerstoff zu versorgen?

Mit diesen Fragen begann der Weg zur Entwicklung eines Raum- und Tiefseeanzugs, der selbst so viel Sauerstoff produziert, dass ein Mensch unabhängig von der Umgebung überleben kann.

Ein Projekt, das jetzt bei der Regionalausscheidung von „Jugend forscht“ in Bonn mit dem „Preis für nachwachsende Rohstoffe“ und dem dritten Platz in der Gesamtwertung ausgezeichnet wurde. Dass das Projekt der Münstereifeler Gymnasiasten Entwicklungspotenzial hat, zeigt die Tatsache, dass auch die US-amerikanische Weltraumbehörde Nasa an Systemen zur autonomen Sauerstoffversorgung arbeitet.

Die jungen Forscher aus der Kurstadt setzen auf „Cyanobakterien“, besser bekannt unter dem Namen Blaualgen. Diese, so Marie König , seien „einzellige Profis darin, Zucker und den von uns benötigten Sauerstoff aus ausgeatmetem Kohlenstoffdioxid und Wasser mit der Energie der Sonne zu erzeugen“.

Innerhalb dieser Bakteriengruppe gab es zwei Organismen, deren Eigenschaften den beiden Münstereifeler Jung-Forschern besonders vielversprechend erschienen. Zum einen das Cyanobakterium Oscillatoria, das sich – ähnlich der Blüte einer Sonnenblume – immer selbstständig nach der Sonne ausrichtet und so autonom für maximale Photosynthese-Raten sorgt. Zum anderen die Mikroalgenart Chlorella, die den höchsten Blattgrün-Gehalt im ganzen Pflanzenreich aufweise und deshalb auch das höchste Photosynthese-Potenzial besitze, erklärten die Gymnasiasten.

Sie machten sich munter ans Werk. Fortan wurde getüftelt, gerechnet, gelötet und konstruiert. Schon bald gab es einen Prototyp, der in der Folge immer weiter entwickelt wurde.

Eine Biogasanlage aus Schrott

Die Herausforderung bestand darin, die Effizienz der photosynthesefähigen Organismen so zu steigern, dass das Volumen eines Anzuges ausreichen würde, zwischen 302,2 bis 1629,6 Kubikzentimeter Sauerstoff in der Minute (durchschnittlicher Sauerstoffverbrauch eines Menschen in der Ruhephase und unter hoher Belastung) freizusetzen.

Und das gelang vortrefflich: Wasser, Sonnenlicht und Kohlendioxid, eine Nährlösung aus Mineralstoffen, Vitaminen und LEDs mit blauem und rotem Licht sowie eine konstante Temperatur von 25 bis 30 Grad führten schließlich zu dem Ergebnis, dass 17 Liter mit Chlorella angereichertes Nährmedium ausreichen, um einen Menschen autonom mit Sauerstoff zu versorgen.

Mit ihrem Biologielehrer Dennis Nebe freut sich das Duo über seinen Erfolg. Ein zweites ambitioniertes Projekt seines Biologie-Kurses fand bei der dreiköpfigen Bonner Experten-Jury ebenfalls großen Anklang: Die Arbeit „Do it yourself – automatisierte Biogasanlage“ wurde von den Juroren mit dem Sonderpreis Umwelttechnik honoriert. Hier geht es im Wesentlichen darum, Menschen in Entwicklungsländern eine sehr kostengünstige, einfache und nachhaltige Möglichkeit zur Verfügung zu stellen, aus vorhandenem Bioabfall ein brennbares Gas zum Kochen und Heizen zu gewinnen, um unnötige Abholzung in diesen Regionen möglichst zu vermeiden.

Damit sie überall auf der Welt nachgebaut werden kann, designten Jennifer Eiring, Gwendolin Münch und Ayleen Jahr ihre Anlage so, dass alle Bauteile entweder sehr billig oder sogar umsonst vom Schrottplatz besorgt werden können: Alte Plastiktonnen dienen als Reaktionsbehälter, Schläuche oder Autoreifen als Gasspeicher und der Kompressor zum Verdichten des Gases kann beispielsweise aus einem ausgemusterten Kühlschrank gewonnen werden.

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