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Nahrungsproduktion auf der Erde und im Weltraum

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positronium
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Nahrungsproduktion auf der Erde und im Weltraum

Beitrag von positronium » 7. Mär 2018, 11:52

Hallo allerseits,

gerne möchte ich hier ein Thema zur Diskussion stellen, das uns sowohl in Zukunft, eigentlich schon in der Gegenwart auf der Erde betrifft, als auch in Zukunft auf Raumschiffen - ich würde sagen - wahrscheinlich von höherer Bedeutung sein wird: Die Produktion eines reichhaltigen Spektrums an Lebensmitteln, insbesondere aber Proteinlieferanten.

Könnt Ihr Euch vorstellen, dass in einem Raumschiff Kühe weiden, Schweine sich im Dreck suhlen, die Gänse im Teich plantschen, die Wildenten hoch oben ihre Bahnen ziehen und die Hühner im Mist kratzen? Ich eher nicht.
Dann stellt sich die Frage nach Alternativen.

Die EU hat im Januar Alternativen explizit zugelassen:
Erst seit Anfang Januar 2018 gilt in der EU die neue "Novel Food"-Richtlinie. Darin finden sich nun zum ersten Mal auch Insekten als Lebensmittel. Die dürfen auf den Markt gelangen, wenn sie "gesundheitlich bewertet und zugelassen wurden", wie das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit auf seiner Webseite schreibt. Zuvor war der Verkauf von Insekten nicht erlaubt.
https://www.n-tv.de/leben/Esst-Eure-Wue ... 13174.html

Wie steht Ihr zum Verzehr von Insekten?
Wenn Ihr hier auf der Erde lieber verzichten würdet, würdet Ihr sie konsumieren, während Ihr zum Mars reisen dürftet?
Wie steht Ihr dazu, dass diese Tiere nicht wie übliche Fleischlieferanten zerlegt, filetiert, geputzt und ausgenommen werden können?

Ich persönlich würde auf solche Mahlzeiten gerne verzichten - bin aber wohl etwas gschleckig.

Gruß

positronium

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ralfkannenberg
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Re: Nahrungsproduktion auf der Erde und im Weltraum

Beitrag von ralfkannenberg » 7. Mär 2018, 12:37

Hallo positronium,

ich habe nichts dagegen, dass die von Dir genannten Lebewesen auf die Reise mitkommen, also die weidenden Kühe und die sich im Dreck suhlenden Schweine, die im Teich plantschenden Gänse und die hoch oben ihre Bahnen ziehenden Wildenten sowie die im Mist kratzenden Hühner, die nicht von Dir genannten Fische und Reptilien, und auch die Insekten, von denen viele einen nicht unerheblichen Beitrag zur Erhaltung des biologischen Gleichgewichtes leisten.

Aber zur Ernährung sollte man vielleicht besser die vegetarische Variante wählen.


Freundliche Grüsse, Ralf

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tomS
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Re: Nahrungsproduktion auf der Erde und im Weltraum

Beitrag von tomS » 7. Mär 2018, 13:39

Ich verweise dazu gerne nochmal auf den anderen Thread, in dem ich überschlagsweise den Energiebedarf abgeschätzt hatte. Im Ruhezustand sind dies ca. 100 Watt. Natürlich vervielfacht sich die benötigte Energie je vorgeschalteter Stufe, d.h. Kraftwerk - Beleuchtung - Nahrungskette erste Stufe (z.B. Gemüse) - Kochen - ... entsprechend des Wirkungsgrades
Gruß
Tom

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seeker
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Re: Nahrungsproduktion auf der Erde und im Weltraum

Beitrag von seeker » 7. Mär 2018, 18:42

tomS hat geschrieben:
7. Mär 2018, 13:39
Ich verweise dazu gerne nochmal auf den anderen Thread, in dem ich überschlagsweise den Energiebedarf abgeschätzt hatte. Im Ruhezustand sind dies ca. 100 Watt.
Das kommt hin, ich habe das -das noch nicht lange her- auch einmal ausgerechnet, ich wollte wissen wie viel so ein Mensch am Tag an Energie in Watt verbraucht und das sind ja bei einem Erwachsenen ganz grob so um die 1800-2500 kcal, kann auch etwas mehr oder weniger sein, je nach Größe/Gewicht, Alter, Geschlecht und Aktivität.
Wobei gilt:1 kcal/h = 1,163 W -> z.B. 2000kcal/Tag = 83 kcal/h = 97 Watt, selbst ein Leistungssportler oder Bauarbeiter braucht i.d.R. nicht mehr als 3500 kcal/Tag = 170 Watt.
Ich finde das sehr wenig, wenn man bedenkt, dass wir eine interne Heizung haben (die auf 37° C reguliert) und noch eine ganze Menge anderer Verbraucher hinzukommt, nicht zuletzt ein leistungsfähiges Gehirn (das läuft glaube ich mit etwa 20 Watt) ein Bewegungsystem, verschiedene interne Flüssigkeitstransportsysteme, ein Energiewandelsystem (Verdauungsapparat) und vieles mehr. Wir laufen wirklich mit einem hohen Wirkungsgrad, mein PC braucht mehr Energie als ich, mein Fernseher und mein Staubsauger auch.

Zur Weltraumfahrt:
Ich habe das nie genauer angeschaut, aber aus dem Bauch heraus würde ich meinen, dass man alleine für die Lebenserhaltung pro Person mindestens 10 kW Leistung braucht, also für die Erzeugung bzw. das Recycling von Nahrung, Luft, Wasser und Wärme. Es könnte auch deutlich mehr sein.
Und allgemein habe ich noch folgende Grundregel im Kopf: Für die Produktion von einer Energieeinheit Pflanzennahrung musst du 10 Energieeinheiten aufwenden, für die Produktion von tierischer Nahrung (Säugetiere, Vögel) noch einmal das Zehnfache (mindestens). Und die Regel ist für die Erde gemacht, im Weltraum kann es teurer werden.
positronium hat geschrieben:
7. Mär 2018, 11:52
Könnt Ihr Euch vorstellen, dass in einem Raumschiff Kühe weiden, Schweine sich im Dreck suhlen, die Gänse im Teich plantschen, die Wildenten hoch oben ihre Bahnen ziehen und die Hühner im Mist kratzen? Ich eher nicht.
Nee, das kann ich mir auch nicht vorstellen.

Zu den Insekten:
Ja, ich hatte schon davon gelesen, dass es in der Richtung Vorschläge gibt, um die Weltbevölkerung künftig noch satt zu bekommen, insbesondere mit wichtigen Proteinen zu versorgen.
Ich glaube, das hat viel mit kultureller Prägung in der Kindheit zu tun, ob man mit dem Insektenessen ein Problem hat oder nicht, in vielen asiatischen Ländern ist das gang und gäbe und im alten Griechenland war es auch normal.
(Man sagt z.B. in der Kultur Chinas wird deshalb fast alles gegessen, was essbar ist, weil es dort schon viele Hungersnöte gab. Der Hunger treibt so maches rein, z.B. bei uns im Krieg die "Dachhasen" = Katze und wenn es öfters passiert, dann kann sich manches in der Küche einer Kultur dauerhaft verankern.)
Also bei mir würde das wohl schwierig werden mich noch dazu zu bringen, dann lieber rein vegetarisch, aber allgemein könnte das schon einen Beitrag in der Welt leisten.
Eine weitere Möglichkeit einer effizienten Nahrungserzeugung ist die über Mikroorganismen in Bioreaktoren zu gehen, das könnte ich mir für mich persönlich schon eher vorstellen, also ich meine z.B. Pilze essen die meisten ja sowieso, Käse auch - oder? So viel anders wäre das dann nicht.
Über Biotechnologie kann man sehr gut Nahrung herstellen, angefangen mit Algen und es gibt auch Bestrebungen damit einen Fleischersatz zu erzeugen, eine Art künstlich hergestelltes Fleisch, ich denke das wird auch irgendwann kommen. Für die Weltraumfahrt und für Stationen auf fremden Himmelskörpern könnte ich mir so etwas auch gut vorstellen, neben Pflanzengewächshäusern natürlich.
Grüße
seeker


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Re: Nahrungsproduktion auf der Erde und im Weltraum

Beitrag von Hansen » 7. Mär 2018, 21:15

Das Problem der Nahrungmittelproduktion auf der Erde ist hausgemacht. Es gibt zu viele Menschen und das Problem wird sich natürlich regeln.
Eine Krankheit, Naturkatastrophe, wir vergiften uns selbst, sucht es euch aus.

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Re: Nahrungsproduktion auf der Erde und im Weltraum

Beitrag von Dares » 11. Mär 2018, 09:14

seeker hat geschrieben:
7. Mär 2018, 18:42
Das kommt hin, ich habe das -das noch nicht lange her- auch einmal ausgerechnet, ich wollte wissen wie viel so ein Mensch am Tag an Energie in Watt verbraucht und das sind ja bei einem Erwachsenen ganz grob so um die 1800-2500 kcal, kann auch etwas mehr oder weniger sein, je nach Größe/Gewicht, Alter, Geschlecht und Aktivität.
Wobei gilt:1 kcal/h = 1,163 W -> z.B. 2000kcal/Tag = 83 kcal/h = 97 Watt, selbst ein Leistungssportler oder Bauarbeiter braucht i.d.R. nicht mehr als 3500 kcal/Tag = 170 Watt.
Richtig, aber Deine Berechnung bezieht sich auf unsere Erde. Welchen kcal-Verbrauch hat man im Weltraum? Ich könnte mir vorstellen,
dass der Verbrauch geringer ist wegen der Schwerelosigkeit.
seeker hat geschrieben:
7. Mär 2018, 18:42
Zur Weltraumfahrt:
Ich habe das nie genauer angeschaut, aber aus dem Bauch heraus würde ich meinen, dass man alleine für die Lebenserhaltung pro Person mindestens 10 kW Leistung braucht, also für die Erzeugung bzw. das Recycling von Nahrung, Luft, Wasser und Wärme. Es könnte auch deutlich mehr sein.
Das hängt doch von dem Verbrauch enes Menschen im Weltraum ab. Je mehr ein Mensch verbraucht, desto mehr muss auch zum Erhalt
selber aufgebracht werden. Man müssten das Ganze mal in Relation setzen?.

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Re: Nahrungsproduktion auf der Erde und im Weltraum

Beitrag von seeker » 11. Mär 2018, 12:04

Dares hat geschrieben:
11. Mär 2018, 09:14
Richtig, aber Deine Berechnung bezieht sich auf unsere Erde. Welchen kcal-Verbrauch hat man im Weltraum? Ich könnte mir vorstellen,
dass der Verbrauch geringer ist wegen der Schwerelosigkeit.
Vielleicht ein wenig geringer, ja. Allerdings sind ca. 1500-2000 kcal schon so ungefähr der Grundumsatz (kann etwas mehr oder weniger sein, je nach Größe, Gewicht Geschlecht, Alter, usw.), das ist der Energieverbrauch im Ruhezustand, also wenn du z.B. den ganzen Tag im Bett liegen bleibst und nichts tust. Das meiste davon braucht der Mensch um seine Köpertemperatur zu halten, Muskelbewegungen verbrauchen gar nicht mal soo viel, deshalb ist es ja nicht ganz so einfach allein mit Ausdauersport abzunehmen: 1h joggen gehen, dann 1 Tafel Schokolade essen, schon hast du das wieder drauf.
Dares hat geschrieben:
11. Mär 2018, 09:14
seeker hat geschrieben:Ich habe das nie genauer angeschaut, aber aus dem Bauch heraus würde ich meinen, dass man alleine für die Lebenserhaltung pro Person mindestens 10 kW Leistung braucht, also für die Erzeugung bzw. das Recycling von Nahrung, Luft, Wasser und Wärme. Es könnte auch deutlich mehr sein.
Das hängt doch von dem Verbrauch enes Menschen im Weltraum ab. Je mehr ein Mensch verbraucht, desto mehr muss auch zum Erhalt
selber aufgebracht werden. Man müssten das Ganze mal in Relation setzen?.
Also im kalten Weltraum musst du den Raumschiffinnenraum erst einmal heizen, heizen verbraucht schon einmal viel Energie.
Du kannst ja einmal deinen Energieverbrauch in deiner Wohnung anschauen (Heizung, Strom, Energiebedarf zur Bereitstellung von Wasser, Nahrung, Kleidung, ...), da siehst du schnell, dass das viel mehr ist als die 100 Watt, die du selbst direkt brauchst.
Und ansonsten, ja: Je aktiver die Menschen im Raumschiff sind, desto mehr Luft, Wasser und Nahrung brauchen sie, was alles erzeugt und/oder recycelt werden muss.
Der Unterschied zwischen Grundumsatz (Energieverbrauch beim Ruhen) und Verbrauch bei höchster körperlicher Daueraktivität beträgt auf den Tag gerechnet etwa maximal das Doppelte, mehr hälst du auf Dauer nicht aus, ohne kaputt zu gehen.
Der "Infrastruktur-Energieverbrauch" wird dadurch aber nicht ganz um das Doppelte ansteigen: Wenn du dich den ganzen Tag im Raumschiff körperlich anstrengst, muss das Raumschiff nicht mehr beleuchtet oder beheizt werden (beheizt sogar weniger, weil du dann selber ne gute Heizung bist :)), für die Steuerlektronik (Computer) ist das auch egal, usw.

Mal eine Zahl, um ein Gefühl zu bekommen:

Die Internationale Raumstation hat eine Energieleistung über Sonnensegel von 120 kW, bei einer Maximalbesatzung von 6 Astronauten, das wärn dann 20kW/Astronaut.
Und recyceln tun die dort oben nicht alles, Nahrung, Kleidung, usw. wird von der Erde eingeführt. Ja, die machen dort oben auch Experimente, die Energie brauchen, aber das ist ja auch der Normalfall.
Grüße
seeker


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