LONDON (IT BOLTWISE) – Um längere Reisen und Aufenthalte auf dem Mond zu ermöglichen, muss die Produktion von Nahrung und Materialien in der Raumumgebung deutlich einfacher werden. Forschende um Marshall Porterfield von der Purdue University entwickeln dafür „Mycoponics“: Fungi wachsen außen an einer porösen Keramikröhre, während nährstoffangereichtes Wasser innen hindurchgepumpt wird. Das Konzept soll wiederholte Ernten aus einem Aufbau ermöglichen und zugleich Verunreinigungen reduzieren, weil die Keramikporen unerwünschte Mikroben herausfiltern. Ziel ist neben Pilzen auch nutzbare Biomasse für Anwendungen wie „mycoleather“ und potenziell neue Wirkstoffansätze aus freiwerdenden Exudaten.
Längere Raumflüge und auch der Aufenthalt auf dem Mond stellen eine harte Frage an die Planung: Wie bekommt man Nahrung, Werkstoffe und medizinisch nutzbare Bestandteile dorthin, ohne jedes Kilogramm als „Logistiklast“ ständig mitzuschleppen? Genau in diese Lücke ordnen Forschende um Marshall Porterfield von der Purdue University einen Ansatz ein, der auf einen klassisch schwierigen Produktionspfad zielt: Pilze und ihr fadenförmiges Myzel lassen sich im All nicht einfach „wie im Keller“ kultivieren, weil Sterilität, Nährstoffführung und die Bildung von Fruchtkörpern stark von den Bedingungen abhängen.
Der technische Kern von Porterfields „Mycoponics“ wirkt auf den ersten Blick wie eine Mischung aus Hydroponik und neuem Kultivations-Design. Während hydroponische Systeme Nährstoffe direkt in Wasser geben, verlagert Mycoponics das Wachstum auf eine spezielle Geometrie: Keramik wird zu einer kurzen, innen durchgehenden Hohlröhre mit abgerundeten Kanten verarbeitet. Das Myzel als vegetativer „Faden“-Zustand sowie die späteren reproduktiven Phasen wachsen außen an dieser Röhre, während nährstoffangereichertes Wasser durch den zentralen Hohlraum gepumpt wird. Dadurch braucht es laut Beschreibung keinen klassischen Substratträger wie Grain, Stroh oder Holzchips, und die Kultur soll kontinuierlicher laufen, statt nur wenige Ernten aus einem einmalig vorbehandelten Beutel zu ermöglichen.
Warum das im Raum besonders relevant ist, liegt weniger an der Biologie der Pilze allein, sondern an der praktischen Betriebslogik. In vielen gängigen Setups gilt: Pilze benötigen aufwendige Sterilisationsprozesse und spezialisierte Bedingungen, um überhaupt Fruchtkörper zu bilden. Außerdem sind die Erträge pro Inokulationscharge begrenzt; aus einem Substratbeutel lassen sich typischerweise nur wenige Ernten gewinnen. Im Kontext von Mikrogravitation kommt hinzu, dass Substrate und Feuchteverteilung schwerer kontrollierbar sind. Mycoponics adressiert diese Engstellen mit zwei Bausteinen: erstens durch die Wasser- und Nährstoffzufuhr „von innen“ an eine klar definierte Wachstumsoberfläche, und zweitens durch die Materialeigenschaften der Keramik, deren kleine Poren unerwünschte Mikroben und Kontaminanten herausfiltern sollen. Das reduziert demnach den Aufwand für wiederholte Sterilisation und damit die Folgekosten im Betrieb.
Ein weiterer Punkt ist die wissenschaftliche Wertschöpfung, die sich aus dem Aufbau ergibt: Porterfield führt an, dass das Wachstum in dieser Form hilft, chemische Begleitstoffe zu entdecken, die aus der vegetativen Phase stammen und „Exudates“ genannt werden. In herkömmlichen Kulturen seien diese Stoffe oft „im Substrat verborgen“ beziehungsweise mit dem Trägermaterial vermischt, sodass sie weniger sauber isoliert werden können. In seiner Argumentation zielt das nicht nur auf neue Forschungsthemen, sondern direkt auf Anwendungen: „In spaceflight, you could essentially use this as an astro-pharmacy“, sagte Porterfield. Der Gedanke dahinter ist, dass man Zellkulturen des Myzels oder Sporen wie in einer Bibliothek konserviert und bei Bedarf gezielt auf dem Röhren-Kultivationssystem wachsen lässt, um anschließend die gewünschten Wirkstoffprofile zu gewinnen.
Spannend ist außerdem die Ausweitung von „Pilzproduktion“ auf Werkstoffanwendungen. Das Myzel lässt sich laut Beschreibung zu einem „mycoleather“ verpressen, also zu einer robusten Biomasse, die sich zu Kleidung und anderen Textil-ähnlichen Teilen verarbeiten lässt. Für den Raumbetrieb ist das vor allem deshalb interessant, weil Nachschub teuer und schwer planbar ist: Wenn Astronauten neue Handschuhe oder Patches für ihren Anzug brauchen, könnte die Produktion eines geeigneten Materials vor Ort stattfinden. In der Darstellung wird dabei sogar ein biologisches Zusatzargument genannt: Einige Pilzarten bilden Melanin-Pigmente, die „mycoleather“ strahlungsresistent machen sollen. Bereits im Labor werden demnach Mycoponics genutzt, um Myzel in die Form notwendiger Garment-Komponenten zu bringen – mit Keramik-Slipcast-Formen, die die Geometrie der späteren Teile vorgeben.
Damit rückt Mycoponics nicht nur als „Anbau-Trick“ in den Fokus, sondern als potenzielles Plattformkonzept, bei dem Kultivationsmedien, Filterwirkung und Erntezyklen zusammen betrachtet werden müssen. Für die Entwicklung bedeutet das konkret: Daten zur Langzeitstabilität, zum Kontaminationsverhalten im Betrieb und zur Reproduzierbarkeit der Frucht-/Wachstumsphasen werden zur Grundlage für die Skalierung. Die Technologie befindet sich laut Quelle im Patentverfahren („patent-pending“), mehrere Patente seien bereits eingereicht und weitere in Planung, während das Labor weiterhin Daten sammelt. Parallel läuft die Kommerzialisierung über MycoGravity, wobei das Purdue Innovates Office of Technology Commercialization in Gesprächen über ein Lizenzierungsabkommen mit Porterfield steht.
Für Unternehmen und Entwickler ergibt sich daraus ein klarer Blick auf die nächsten Schritte: Raumfähige Produktionssysteme müssen nicht nur biologisch funktionieren, sondern sich auch in bestehende Missionslogik einfügen lassen. Mycoponics liefert dafür ein Design, bei dem die Kernkomponenten – Keramikröhre, Nährstoffpumpe, Kultivationskammer – als modulare Baugruppe gedacht werden können. Gleichzeitig bleibt entscheidend, wie gut sich die Filterwirkung der Keramik in unterschiedlichen Betriebsphasen bewährt und wie zuverlässig sich Erntezyklen im Alltag von Raumstationen planen lassen. Wenn solche Systeme tatsächlich skalierbar werden, verschiebt sich die Grenze zwischen „Versorgungslogistik“ und „lokaler Produktion“: Fungi könnten dann vom Nischenthema zum wiederkehrenden Baustein für Nahrung, Wirkstoffe und Materialien in einer Raumwirtschaft werden.
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