Seit einem Vierteljahrhundert kreist ein einzigartiges Labor über unseren Köpfen, in dem Menschen nie aufgehört haben zu leben und zu arbeiten. Die Internationale Raumstation (International Space Station – ISS) beging Anfang November 2025 das Jubiläum von 25 Jahren ununterbrochener menschlicher Präsenz im Orbit. Seit dem 2. November 2000, als die erste ständige dreiköpfige Besatzung die Türen des Orbitalkomplexes öffnete, sind fast 300 Astronauten und Kosmonauten aus mehr als zwanzig Staaten durch diese „Station in der Nachbarschaft“ gegangen. Während dieses Zeitraums hat sich die ISS in ein Symbol wissenschaftlicher Neugier, internationaler Zusammenarbeit und der Nutzung des Weltraums zum Wohle des Lebens auf der Erde verwandelt.

Im Gegensatz zu früheren Generationen von Weltraumflügen, die auf kurze Missionen und die Demonstration technologischer Macht beschränkt waren, wurde die ISS als langfristiges, ständig bewohntes Objekt in der niedrigen Erdumlaufbahn (LEO) konzipiert. Die Station umkreist den Planeten in einer Höhe von etwa 400 Kilometern, mit einer Umrundung der Erde ungefähr alle 90 Minuten. Auf diesem „Weltraumbalkon“ werden die Grenzen menschlicher Ausdauer getestet, aber auch Technologien, die das tägliche Leben verbessern – von medizinischer Diagnostik und Medikamentenentwicklung bis hin zu fortschrittlichen Materialien, Sensoren und Systemen zur Überwachung von Klima und Umwelt. Während sich die ISS langsam dem geplanten Ende ihrer operativen Lebensdauer um das Jahr 2030 nähert, bleibt sie weiterhin ein wichtiger Motor wissenschaftlicher Entdeckungen und ein Raum, in dem die zukünftige Weltraumindustrie geboren wird.

Vom politischen Projekt zum nationalen Labor

Anfang der neunziger Jahre war die ISS in erster Linie ein geopolitisches Projekt: ein Symbol der Zusammenarbeit nach dem Kalten Krieg zwischen den USA, Russland, Europa, Japan und Kanada. Doch bereits Mitte der 2000er Jahre reifte die Überzeugung, dass ein solches infrastrukturelles „Juwel“ auch dem breiteren zivilen Sektor dienen müsse. Der Wendepunkt kam im Jahr 2005, als der amerikanische Kongress das amerikanische Segment der Station formal zum nationalen Labor erklärte. Damit erhielt die ISS einen Status ähnlich großen Laboren auf der Erde – zum Beispiel nationalen Teilchenbeschleunigern oder großen Forschungszentren – aber mit einem einzigartigen Trumpf: dem ständigen Zugang zur Mikrogravitation.

Die Entscheidung des Kongresses öffnete die Türen für einen breiteren Kreis von Nutzern. Anstatt dass die Forschung auf der Station hauptsächlich auf interne Projekte der NASA beschränkt blieb, ermöglichte der neue Rahmen die Teilnahme anderer Bundesbehörden, Universitäten, Krankenhäuser, gemeinnütziger Organisationen und, was besonders wichtig ist, privater Unternehmen. Die Idee war klar: Durch die Nutzung der ISS als nationales Labor sollte ein Mehrwert für die Steuerzahler geschaffen, die technologische Entwicklung beschleunigt und die Bildung einer nachhaltigen Wirtschaft in der niedrigen Erdumlaufbahn gefördert werden.

CASIS und die Entstehung des ISS National Laboratory

Um dieses Potenzial vollständig zu realisieren, wählte die NASA im Jahr 2011 durch ein wettbewerbsorientiertes Verfahren die gemeinnützige Organisation Center for the Advancement of Science in Space (CASIS) aus, um das ISS National Laboratory – das amerikanische nationale Labor im Weltraum – zu verwalten. CASIS erhielt die Aufgabe, die ISS in die Welt der realen Wirtschaft „herunterzuholen“: Forscher, Unternehmen und Institutionen zu finden, denen die Mikrogravitation einen entscheidenden Vorteil gegenüber klassischen Laboren auf der Erde verschaffen könnte.

Seitdem fungiert CASIS als Schnittstelle zwischen dem Weltraumlabor und den Nutzern. Die Organisation hilft Wissenschaftlern und Unternehmern, ihre Ideen in durchführbare Missionen umzusetzen: von der Definition der Ziele über das technische Design des Experiments bis hin zur Logistik des Starts und der Rückkehr der Fracht zur Erde. Das ISS National Laboratory ist so zu einer Mehrbenutzerplattform geworden, die gleichermaßen von Pharmaunternehmen, Biotechnologie-Startups, Herstellern fortschrittlicher Materialien, Klimawissenschaftlern, aber auch Bildungseinrichtungen genutzt wird, die Schüler- und Studentenexperimente in den Orbit schicken.

Es ist dabei wichtig zu betonen, dass das ISS National Laboratory über bis zu die Hälfte der amerikanischen Forschungskapazität auf der Station verfügt: Ein Teil des Raums und der Frachtmasse auf kommerziellen Versorgungsmissionen sowie ein erheblicher Anteil der Arbeitszeit der amerikanischen Astronauten sind genau für Projekte bestimmt, die nicht von der NASA selbst durchgeführt werden. Der verbleibende Teil der Kapazität bleibt auf Forschungen ausgerichtet, die mit zukünftigen Missionen zum Mond und Mars, der Entwicklung einer neuen Generation von Raumschiffen und der Verbesserung von Technologien, die für Langzeitflüge erforderlich sind, verbunden sind.

Mehr als 900 Nutzlasten und Hunderte wissenschaftlicher Arbeiten

Seit 2011, seit CASIS das ISS National Laboratory verwaltet, wurden mehr als 900 verschiedene Nutzlasten, beziehungsweise „Payloads“, die mit diesem Programm verbunden sind, zur Station gesendet. Es handelt sich um Tausende einzelner Untersuchungen aus den Bereichen Lebens- und physikalische Wissenschaften, Technologieentwicklung, Weltraumproduktion sowie MINT-Bildung. In der Mikrogravitation werden das Wachstum von Proteinkristallen, das Verhalten von Stammzellen, die schnellere Bildung bestimmter Legierungen und Verbundwerkstoffe, der Betrieb fortschrittlicher elektronischer Komponenten oder die Beständigkeit neuer Materialien gegenüber Strahlung und extremen Temperaturunterschieden untersucht.

Experimente auf der ISS haben oft sehr konkrete Ziele. Mikrogravitation ermöglicht zum Beispiel die Züchtung von Proteinkristallen mit viel regelmäßigerer Struktur als in klassischen Laboren, was wertvoll für die Entwicklung neuer Medikamente ist. In der Biomedizin wird untersucht, wie Knochen und Muskeln unter Bedingungen der Schwerelosigkeit an Masse verlieren, was bei der Behandlung von Osteoporose und verwandten Krankheiten auf der Erde hilft. Im Bereich der Materialien werden Legierungen und Polymere erforscht, die extremen Bedingungen standhalten können, während im Segment der Erdbeobachtung neue Sensoren zur Überwachung landwirtschaftlicher Kulturen, Umweltverschmutzung oder Klimawandel getestet werden.

Die Ergebnisse sind auch in der wissenschaftlichen Literatur sichtbar: Bis heute wurden mehr als 500 begutachtete wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht, die direkt mit Forschungen verbunden sind, die im Rahmen des ISS National Laboratory durchgeführt wurden. Allein in den letzten Fiskaljahren erreichte die Anzahl neuer Arbeiten Rekordwerte, und ein erheblicher Teil der Publikationen resultiert aus Projekten, die von anderen amerikanischen Behörden finanziert wurden, insbesondere der National Science Foundation (NSF) und den National Institutes of Health (NIH). Kombiniert haben diese Institutionen mehr als 85 Projekte in Bereichen wie Gewebezüchtung, Knochenregeneration, Entwicklung neuer Krankheitsmodelle oder Untersuchung von Fluid- und Materialströmen ohne den Einfluss der Schwerkraft unterstützt.

Magnet für privates Kapital und neue Technologien

Das ISS National Laboratory ist nicht nur ein wissenschaftlicher Motor, sondern auch ein ernsthafter Magnet für Investitionen. Projekte, die in seinem Rahmen durchgeführt werden, haben mehr als 80 Millionen US-Dollar Finanzierung aus Quellen außerhalb der NASA angezogen – von privaten Stiftungen und Industriepartnern bis hin zu anderen Bundesbehörden. Ein noch stärkeres Signal über das wirtschaftliche Potenzial der Weltraumforschung kommt aus der Welt der Startups: Unternehmen, die die Station als Testumgebung genutzt haben, haben nach den Flügen insgesamt fast 2,5 Milliarden Dollar an zusätzlichen Investitionen eingesammelt.

Für Investoren ist das ein klarer Indikator, dass Experimente in der Mikrogravitation sich nicht nur auf „exotische Wissenschaft“ beschränken, sondern dass sie Daten und Prototypen mit realem Marktpotenzial liefern. Beispiele umfassen die Entwicklung fortschrittlicher biologischer Therapien, verbesserte Medikamentenformulierungen, präzisere Detektoren und Sensoren sowie Komponenten für Telekommunikations- und Navigationssysteme. Viele dieser Technologien haben sich zuerst auf der ISS bewährt und fanden dann ihren Weg in Krankenhäuser, Industrieanlagen oder zu Endnutzern.

Heute wird geschätzt, dass fast 60 Prozent aller Projekte, die vom ISS National Laboratory unterstützt werden, aus dem privaten Sektor kommen. Es nehmen global erkennbare Marken und große Pharma-, Chemie-, Technologie- und Konsumgüterunternehmen teil, aber auch agile Startups, die eine Nische suchen, in der die Weltraumumgebung ihr entscheidender Wettbewerbsvorteil sein wird. Eine solche Kombination aus großen und kleinen Akteuren schafft ein vielfältiges Ökosystem, in dem sehr spezifische Nischenideen getestet werden, aber auch Projekte mit dem Potenzial, ganze Industrien zu verändern.

Orbital Edge Accelerator – Weltraum-Beschleuniger für Startups

Um das Unternehmertum im Orbit zusätzlich anzuregen, setzt das ISS National Laboratory in den letzten Jahren stark auf die Zusammenarbeit mit Startup-Beschleunigern und Innovationsprogrammen. Durch solche Initiativen erhalten junge Unternehmen Mentorenunterstützung, technische Hilfe bei der Vorbereitung von Experimenten für den Flug, Unterstützung bei der Zertifizierung von Ausrüstung für den Weltraumeinsatz sowie Zugang zu einem Netzwerk von Investoren, die auf die Weltraumindustrie spezialisiert sind.

Der neueste Schritt in diese Richtung ist der Start des Programms Orbital Edge Accelerator. Es handelt sich um einen Beschleuniger, der auf die frühen Entwicklungsphasen von Weltraumtechnologien ausgerichtet ist, in dem sechs vielversprechende Unternehmen ausgewählt wurden. Jedes von ihnen kann eine Investition von bis zu 500.000 US-Dollar erhalten sowie die Möglichkeit, seine Technologie unter Bedingungen der Mikrogravitation durch das ISS National Laboratory zu überprüfen. Das Programm entsteht in Zusammenarbeit mit Investitionspartnern und technologischen Akteuren, die den Übergang vom Prototyp zu marktfähigen Produkten beschleunigen wollen, die auf Weltraumdaten oder Weltraumproduktion basieren.

Das Ziel des Orbital Edge Accelerator ist nicht nur ein finanzieller Anreiz, sondern auch der Bau einer Brücke zwischen Weltraummöglichkeiten und „irdischen“ Industrien. Startups, die teilnehmen, entwickeln Lösungen in Bereichen wie fortschrittliche Materialien, Biotechnologie, Präzisionslandwirtschaft, Klima- und Umweltanalytik oder Kommunikationstechnologien. Das ISS National Laboratory fungiert in diesem Kontext als Testgelände und Referenzplattform: Zu zeigen, dass Technologie in einer der anspruchsvollsten Umgebungen der Welt funktioniert, ist ein starkes Argument in Verhandlungen mit zukünftigen Kunden und Investoren.

Die ISS als „Labor des 21. Jahrhunderts“ im Weltraum

Seit Beginn der Arbeit des ISS National Laboratory ist die Zahl der kommerziellen Forschungseinrichtungen auf der Station von nur wenigen auf mehr als 25 gestiegen. Heute sind im Orbit spezialisierte Labore für Biomedizin, Plattformen für Proteinkristallisation, Systeme für additive Fertigung, optische und Radarplattformen zur Erdbeobachtung sowie eine Reihe anderer Installationen tätig, die von kommerziellen Dienstleistern verwaltet werden. Sie bieten „schlüsselfertige“ Lösungen für Forscher an, die vielleicht keine eigenen Weltraumingenieurteams haben, aber ihre Ideen in der Mikrogravitation testen wollen.

Eine solche Infrastruktur macht die ISS zu einer Art Industriezone des 21. Jahrhunderts – einem vertikal integrierten Campus, in dem es Labore, Produktionsanlagen, logistische Unterstützung und eine ständig anwesende Besatzung gibt. Kommerzielle Partner entwickeln ihre eigenen Geschäftsmodelle: vom Angebot von Laborflächen und Dienstleistungen zur Vorbereitung von Experimenten bis hin zur Datenanalyse und Lizenzierung von Technologien, die im Orbit entstanden sind. Das ISS National Laboratory unterstützt diese Entwicklung aktiv durch die Zuweisung von Ressourcen und Besatzungszeit, womit es bei der Validierung neuer Systeme und der Erweiterung des Marktes in der niedrigen Erdumlaufbahn hilft.

Die Nachfrage nach solchen Möglichkeiten ist heute größer als das Angebot. Mehr als hundert bereits ausgewählte Projekte warten auf ihren Flugtermin zur Station, was zeigt, wie sehr das Interesse an der Nutzung der ISS als Forschungsplattform gewachsen ist. Eine begrenzte Anzahl von Frachtflügen auf verfügbaren Versorgungsmissionen und ein fester Zeitplan für Besatzungsaktivitäten bedeuten, dass jeder Kubikzentimeter Fracht und jede Minute Astronautenzeit mit großer Präzision geplant werden. In diesem Kontext wird die Entscheidung, welche Experimente einen Platz auf dem nächsten Flug erhalten, zu einer strategischen Frage der Wissenschafts- und Industriepolitik.

Bildung und Schaffung der zukünftigen Arbeitskraft

Einer der stärksten, aber oft weniger sichtbaren Effekte des ISS National Laboratory bezieht sich auf die Bildung. Durch verschiedene Programme, Wettbewerbe und Schülerprojekte hat das Labor bis heute Millionen von Schülern und Studenten weltweit einbezogen. Schulteams erhalten die Möglichkeit, kleine Experimente zu entwerfen, die sich an die Bedingungen auf der Station anpassen – zum Beispiel die Untersuchung des Pflanzenwachstums, der Flüssigkeitsbewegung oder der Bakterienentwicklung in der Mikrogravitation – und die Ergebnisse zu verfolgen, nachdem ihre Fracht eine „Mini-Mission“ im Weltraum absolviert hat.

Solche Erfahrungen zeigen Schülern konkret, dass MINT keine abstrakte Sammlung von Formeln ist, sondern ein Werkzeug zur Lösung realer Probleme, von Gesundheit bis Klimawandel. Gleichzeitig wird eine Basis für die zukünftige Arbeitskraft für die Weltraumindustrie geschaffen: Ingenieure, Programmierer, Biologen, Mediziner und Datenexperten, die bereits in der Oberschule oder an der Universität mit Weltraumprojekten in Berührung gekommen sind. Das ISS National Laboratory positioniert sich hier als öffentliches Gut – eine Plattform, die nicht nur neues Wissen und Technologien generiert, sondern auch Fachkräfte aufbaut, die diese morgen anwenden werden.

Internationale Zusammenarbeit und die Zukunft nach 2030

All diese Aktivitäten finden im breiteren Rahmen der ISS als beispielloses internationales Projekt statt. Am Programm nehmen die NASA, die europäische ESA, die russische Roskosmos, die japanische JAXA und die kanadische CSA teil, mit dem Beitrag einer Reihe von Partnerstaaten, die ihre Astronauten und wissenschaftliche Projekte senden. Trotz politischer Spannungen auf der Erde ist die Zusammenarbeit im Orbit weitgehend stabil geblieben; Besatzungen arbeiten täglich zusammen an der Instandhaltung des Komplexes, der Durchführung von Experimenten und der Unterstützung von Partnern vom Boden aus. Die ISS ist so zu einem der wenigen langjährigen Beispiele für die Zusammenarbeit großer Mächte in Wissenschaft und Technologie geworden, und das ISS National Laboratory fügt dieser Geschichte eine neue Dimension hinzu – die einer offenen Mehrbenutzerplattform für Forschung und Innovation.

Da sich das Ende des geplanten Betriebs der Station nähert, wird immer größerer Wert auf die Entwicklung kommerzieller Raumstationen gelegt, die die Rolle der ISS übernehmen werden. NASA und Partner arbeiten bereits am Konzept „kommerzieller Ziele in der niedrigen Umlaufbahn“, privater Orbitalkomplexe, auf denen weiterhin Forschung, Produktion in der Mikrogravitation, Bildungsprogramme und der Aufenthalt von Astronauten durchgeführt werden. Die durch das ISS National Laboratory gewonnene Erfahrung – von der Verwaltung des Projektportfolios und der Arbeit mit der Industrie bis zur Entwicklung kommerzieller Dienstleistungen im Weltraum – stellt ein entscheidendes Kapital für diesen Übergang dar.

In diesem breiteren Kontext sollten auch die Botschaften betrachtet werden, die das Jubiläum von 25 Jahren ununterbrochener menschlicher Präsenz auf der Station begleiten. CASIS-Geschäftsführer Ray Lugo betont, dass es sich um eine Errungenschaft der gesamten Menschheit handelt: Ein Vierteljahrhundert ständigen Lebens im Orbit zeigt, was möglich ist, wenn die internationale Gemeinschaft beschließt, langfristig an einem wissenschaftlichen Projekt zusammenzuarbeiten. Das ISS National Laboratory ist in dieser Geschichte eine Art Brücke zwischen Weltraum und Alltag – es öffnet Türen zu Forschung und Technologien, die Menschen auf der Erde unmittelbar nutzen, und bereitet gleichzeitig die Bühne für die nächste Generation von Orbitallaboren und Weltraumunternehmen vor, die seine Rolle nach 2030 übernehmen werden.