Raumfahrt Die Wirtschaft entdeckt das All

Für Pharmaunternehmen und andere Industriezweige ist der Weltraum ein interessantes Experimentierfeld. Doch die Forschung in der Schwerelosigkeit hat ihren Preis. Kooperationen mit Weltraum-Behörden sollen helfen, die Versuchskosten auf der ISS im Rahmen zu halten.
  • Dietrich von Richthofen
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Die Schwerelosigkeit im All bietet einzigartige Forschungsbedingungen. Quelle: dpa

Die Schwerelosigkeit im All bietet einzigartige Forschungsbedingungen.

(Foto: dpa)

BERLIN. Die klinische Studie war nichts für Kandidaten mit schwachem Magen: Vor einem Jahr schickte der Arzneimittelhersteller Berlin Chemie vier Probanden auf einen vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) durchgeführten Parabelflug im Airbus "Zero G" - auch "vomit comet" genannt. Die Probanden hatten vor dem Start den Betablocker Nebivolol geschluckt, der Herzfrequenz und Blutdruck senkt. Auf dem Flug wurden sie 30 Mal für jeweils 20 Sekunden durch waghalsige Flugmanöver in den Zustand simulierter Schwerelosigkeit versetzt. "Wir wollten herausfinden, wie das Medikament unter diesen Bedingungen wirkt", sagt Roger Limberg, der bei der Pharmafirma die Forschungsabteilung leitet.

Der Hintergrund: In der Schwerelosigkeit schießt das Blut, das auf der Erde in die Beine sackt, in Kopf und Oberkörper. Herzfrequenz, Blutdruck und Flüssigkeitsverteilung ändern sich rasch und massiv, bestimmte Druckrezeptoren in den Gefäßen spielen verrückt. "Der Zustand hat Ähnlichkeit mit Krankheitsbildern, die häufig auf der Intensivstation auftreten", sagt Limberg. Er eigne sich beispielsweise als Modell für Schockzustände und Verbrennungen. Für das Pharmaunternehmen eine einzigartige Chance, die Wirkung des Mittels bei solchen Zuständen zu testen.

Die Untersuchung von Berlin Chemie war die erste Medikamentenstudie unter Schwerelosigkeit überhaupt - dabei liefern die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf Astronauten zahlreiche interessante Ansatzpunkte für die Pharmaindustrie: Knochen und Muskeln schwinden, die Haut altert schneller, der Gleichgewichtssinn wird gestört und die Psyche gerät unter Stress.

Auch für andere Industriezweige sind Weltraum und simulierte Schwerelosigkeit ein interessantes Experimentierfeld. Metall-Legierungen lassen sich dort besser studieren, Verbrennungsprozesse an winzigen Tropfen bis ins Detail analysieren, das Fließverhalten von Stoffen in Mikrosystemen ohne die Störgröße Schwerkraft beobachten. Trotzdem hält sich die Industrie noch zurück. Bisher findet während der Flüge an Bord des "Zero G", in Forschungsraketen und im Labormodul Columbus auf der Internationalen Raumstation ISS vor allem universitäre Grundlagenforschung statt - sehr zum Verdruss des DLR. Das Raumfahrtzentrum hat daher die Initiative Gospace aufgelegt, die die industrielle Nutzung der Forschungskapazitäten beflügeln soll.

Gefördert ist das Programm vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Das Ministerium hält eine Nutzung von bis zu 30 Prozent der Forschungskapazitäten auf der Weltraumstation ISS durch die Industrie für möglich.

Bis dahin ist es noch ein weiter Weg, doch erste Unternehmen leisten Pionierarbeit: Der in Bonn ansässige Aluminiumhersteller Hydro zum Beispiel hat auf Parabelflügen in speziellen Versuchsaufbauten die Oberflächenspannung und Viskosität neuer Legierungen untersucht und konnte seine Gießverfahren anhand der Ergebnisse verbessern. Forscher der Universität Witten-Herdecke haben mit der Medizingerätefirma CK Electronic und Stoko Skin Care, einem Hersteller von Hautschutzcremes, Forschungen zur Hautphysiologie im All durchgeführt. Und der Uhrenhersteller Fortis entwickelt auf der ISS ein System, das Funkuhren ständig mit der korrekten Lokalzeit versorgt. Mit im Boot sitzen deutsche Autohersteller - denn die Technologie könnte künftig als eine Art Weltraum-gestützte Diebstahlsicherung für Fahrzeuge genutzt werden.

Insbesondere auf der ISS sind die Forschungskosten allerdings immens. Ein Kilo Nutzlast kostet rund 20 000 Euro, die Arbeitsstunde eines Astronauten liegt in der selben Größenordnung. Die Experten von Gospace raten Unternehmen deshalb - wo immer möglich - die Eigeninteressen der Raumfahrtagenturen einzubeziehen. Durch Kooperationen mit Nasa oder Roskosmos, den Raumfahrtbehörden in den USA und Russland, lassen sich die Kosten erheblich senken. Berlin Chemie hatte leichtes Spiel: Raumfahrtbehörden haben ein lebhaftes Interesse zu erfahren, welche Medikamente sie ihren Astronauten im All risikolos verabreichen können.

Auch Largentec hat eine gute Verhandlungsbasis: Die junge Berliner Firma hat eine Beschichtung entwickelt, die Bakterien wesentlich effizienter abtötet als bisherige keimtötende Oberflächen. "In der Raumfahrt kämpft man sehr stark mit dem Wachstum von Keimen", sagt Geschäftsführer Uwe Landau. Die Experten von Gospace wurden deshalb auf die Technologie von Largentec aufmerksam und vermitteln nun ein gemeinsames Forschungsprojekt auf der ISS. Für Landau, der bislang eher Bereiche wie Wasseraufbereitung oder Medizintechnik im Blick hatte, tut sich damit ein neues Anwendungsfeld für sein Produkt auf. Ob aus den Forschungsarbeiten auch auf der Erde verwendbare Erkenntnisse entstehen, werde sich zeigen.

Für Berlin Chemie haben die Studien in Bord der "Zero G" bereits Ansatzpunkte zur Entwicklung neuer Wirkstoffe geliefert. Limberg sieht noch einen zusätzlichen Vorteil: "Die Herausforderung, ein vollkommen neues Terrain zu betreten, hat in der Firma wertvolle Restrukturierungsprozesse in Gang gebracht", sagt er. Ob das Unternehmen nach den Parabelflügen nun auch Medikamentenstudien auf der ISS plant? "Es gibt Ideen dazu", sagt Limberg. Ein Kooperationsvertrag mit Gospace für weitere Projekte steht jedenfalls schon.

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