Verical Farming – Die Zukunft der Landwirtschaft?

Probleme der Zukunft

Die konventionelle Landwirtschaft ist nicht in der Lage im gleichen Maß wie die Weltbevölkerung zu wachsen.

Nach Schätzungen des Magazins „Scientific American“ werden bis zum Jahr 2050 80% der Weltbevölkerung (ca. 7 Mrd. Menschen) in urbanen Agglomerationsräumen leben.

Um Ressourcen für die Ernährung dieser Weltbevölkerung zu schaffen, ist eine zusätzliche landwirtschaftliche Nutzfläche von 10 Milliarden Hektar nötig, dies würde in etwa der Ausdehnung von Brasilien entsprechen. Nach Meinungen verschiedener Wissenschaftler ist eine derartige Erhöhung zum einen nicht realisierbar und würde zum anderen zu massiven Umweltschäden führen.

Ein weiteres Problem der konventionellen Landwirtschaft sind in Zeiten des Klimawandels auftretende Desertifikation, Wasserknappheit und wetterbedingte Ernteausfälle.

Hinzu kommt, dass durch steigenden Dünge- und Pflanzenschutzmitteln die Risiken für die menschliche Gesundheit und die Natur wachsen.

Bei allen diesen Faktoren wird deutlich, dass eine neue Form der Landwirtschaft gebraucht wird.

Zu diesem Schluss kam auch Dickson Despommier, Professor für Umweltgesundheit und Mikrobiologie an der „Columbia University“ in New York City 1999 mit seinen Studenten. Gemeinsam entwickelten sie den Gedanken von Dachbepflanzungen weiter zu Gewächshaustürmen um platzsparend möglichst viele Bewohner der Stadt ernähren zu können.

Vor allem Länder, die aufgrund ihrer geographischen und klimatischen Lage, oder ihrem enormen Bevölkerungswachstum Ernährungsengpässe in der Zukunft erwarten sind an dieser Art der Landwirtschaft interessiert. Im Augenblick werden Großprojekte in Südkorea, den Vereinigten Arabischen Emiraten, den USA, China und Indien geplant.

Doch welche konkreten Vorteile bietet dieses System?

Vertical Farming als Lösung

vertical farming liste

Steigerung der Nahrungsmittelproduktion

Im Gegensatz zu konventioneller Landwirtschaft ermöglicht Vertical Farming ganzjährige Ernten. Eine saisonunabhängige Pflanzenproduktion ermöglicht je nach Pflanzenart 4- bis 6mal so hohe Erträge. Bei Erdbeeren könnte man sogar 30mal so viel ernten.

Diese Art von Ertragssteigerung bei Vertical Farming hat den positiven Nebeneffekt, dass viel Fläche eingespart wird.

Für ein 30 stöckigen Gebäudekomplex mit einer Nutzfläche von 2 Hektar könnten ähnliche Erträge wie auf 970 Hektar Außenbewirtschaftung im traditionellen Ackerbau erzielt werden.

Die eingesparte Fläche stünde in Deutschland zur Renaturierung bereit. Das heißt, die aufgegebenen Äcker würden sich innerhalb von 20 Jahren wieder zu einem voll funktionsfähigen Ökosystem entwickeln. Damit ließe sich nachhaltige und gewinnbringende Forstwirtschaft betreiben, die Biodiversität würde wieder zunehmen und CO² abgebaut werden.

Stadtplanerische Vorteile

Vertical Farming ermöglicht die verbrauchernahe Produktion von Lebensmitteln in praktisch jeder Großstadt und spart damit Transportwege- und Kosten. Die kürzeren Lager- und Transportzeiten minimieren auch das Risiko, dass die Nahrungsmittel verderben. So werden in Indien laut dem Online-Magazin „Germany Trade and Invest„jährlich 30 bis 40% von allem Obst und Gemüse durch die unzureichende Lagerung ungenießbar.

Für Stadtplaner und Verantwortliche bietet die Idee des Vertical Farming neue Möglichkeiten für ungenutzt bachliegende Industrieflächen und Bürogebäude.

Sicherheit

Zusätzlich zur Unabhängigkeit von Jahreszeiten, sind die Erträge unabhängiger von Niederschlagsschwankungen, Unwettern, Frost und anderen wetterbedingten Risiken. Diese Sicherheit bietet nicht nur dem Anbauenden Vorteile, sondern auch dem Verbraucher und verhindert Nahrungsengpässe und Preisschwankungen und trägt damit zur politischen Stabilität bei.

Wasserkreislauf

In der heutigen Zeit wird der Dickson Despommier über 70% des Frischwassers für die Pflanzenproduktion genutzt und durch Dünge- und Pflanzenschutzmitteln stark verunreinigt. Die vorgesehenen geschlossenen Wasserkreisläufe ermöglichen einen Großteil des verwendeten Wassers zu reinigen und wiederzuverwenden. Durch die Verwendung von aufbereitetem Schmutzwasser aus der Stadt für die Bewässerung und dem Einsatz von Tröpfchenbewässerung kann die vertikale Landwirtschaft dabei helfen, bis zu 90% Wasser zu sparen. [Scientific American]

 Organischer Landbau

Nach immer mehr Nahrungsmittelskandalen und Berichten über die Gefahren behandelter Lebensmittel wollen die Menschen auch in den Städten möglichst biologisch einkaufen und wissen wo ihr Essen herkommt.

Dazu tragen die kontrollierten Umgebungsbedingungen in Vertical Farms bei. Sie vermindern den Pflanzenschutzmittel- und Düngeeinsatz erheblich. Durch die automatisierte Kontrolle der Schadstoffanteile in Wasser und Luft können Krankheitserreger und andere Risiken gezielt bekämpft werden, anstatt präventiv große Mengen von Pestiziden zu verteilen, wie es oft in der herkömmlichen Landwirtschaft praktiziert wird.

Der Deltapark in Rotterdam – Sinnbild für zukünftige Farmscrapers

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Die Funktionsweise einer großen Vertical Farm möchte ich anhand eines von mir erstellten Systems erklären. Dabei habe ich mich am Plan des Deltapark Projekts in Rotterdam orientiert. Das Bauvorhaben scheiterte im Jahr 2000 am Widerstand der Bevölkerung, die ethische Bedenken hatte.

Der Gebäudekomplex sollte 1000 m lang und 400 m breit werden und Fleisch, Fisch, Obst und Gemüse stadtnah, energieeffizient und ressourcensparend produzieren.

Grundidee hierzu war der Import von Futtermitteln aus Übersee, welche direkt in Hafennähe in das System des Deltaparks eingespeist werden sollten.

Im Keller war eine Aquakultur mit Fischen eingeplant, die mit Schlachtabfällen gefüttert werden sollten.

Das Erdgeschoss war die Etage für die Schlachtereien und Verladestationen.

Für die Etagen 1 bis 3 war Schweinemast und Hühnerhaltung vorgesehen. Schweinegülle und Hühnermist sollten zu organischen Pflanzendünger verarbeitet werden und das von den Tieren ausgeatmete Kohlendioxid für die Anreicherung der Umgebungsluft in den Gewächshäusern. Die Abwärme der Tiere und das aus dem Schweinemist gewonnene Biogas sollte den Gebäudekomplex mit Wärmeenergie versorgen.

In der 4. Etage sollten Champignons und andere Speisepilze gezüchtet werden.

Die Etagen 5 bis 7 waren als Gewächshäuser für verschiedenste Gemüse- und Obstarten geplant. In diesem Bereich kämen verschiedene, bereits verfügbare Technologien zum Einsatz, wie Tröpfchenbewässerung, Hydro- und Aerokulturen und die Bestrahlung mit Licht mit genau der Wellenlänge, die die jeweilige Pflanze optimal wachsen lässt. Die Abfallprodukte dieser Gewächshäuser könnten an die Tiere zur Mast verfüttert werden und die sauerstoffreiche Luft der Pflanzen die Luftqualität in den Tieretagen verbessern.

In den Zwischengeschossen plante man, Heuschrecken und andere Insekten als zusätzliches hochwertiges Proteinfutter für die Mastschweine zu züchten.

Auf dem Dach sollte eine Windkraft- und Photovoltaikanlage zur Energieerzeugung installiert werden.

Die Grafik zeigt wie vielschichtig Vertical Farming Projekte aufgebaut sein können und wie viele Einzelelemente ineinander greifen. Nichtsdestotrotz haben solche Systeme auch ihre Schwächen.

Nachteile des Vertical Farming

Ein Nachteil ist, dass die dringend benötigten Grundnahrungsmittel wie Weizen, Reis und Mais aufgrund des enormen Platzaufwandes nur in kleinem Maßstab in Vertical Farms angebaut werden können. Es wird also kaum möglich sein ganz auf Feldwirtschaft zu verzichten!

Viele Kritiker sind außerdem der Meinung, dass man mit wesentlich einfacheren Maßnahmen die Ernährungslage verbessern könnte. Zum Beispiel durch gute Lagerungs- und Kühlsysteme in Indien um das erwähnte Verderben von Lebensmittel zu verhindern.

Ein Hauptkritikpunkt an Vertical Farms ist der bisher ungeklärte ökonomische Nutzen. Laut Despommier könnte ein für 85 Millionen Dollar umgebautes Hochhaus, die Kosten innerhalb weniger Jahre wieder erwirtschaften, Berechnungen die alle Faktoren mit einbeziehen fehlen aber noch. Vor allem weil Salatköpfe aus der Bestlage des Stadtzentrums aufgrund der Miet- und Grundstückspreise kaum bezahlbar sein werden und unbekannte Probleme auftauchen könnten, die alles verteuern würden.

Aus diesen Gründen halte ich viele der riesigen Bauprojekte noch für Zukunftsvisionen, denn je komplexer die Vertical Farm wird, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein kleiner Fehler das gesamte System ins Wanken bringt.

Berliner Malzfarbrik bietet Alternative

Das wurde auch in Berlin erkannt. Ein erst kürzlich eröffnetes Vertikal Farming Projekt in Berlin ist ein interessantes Gegenstück zu den großen Farmscrapern der Architekten ist. Hier werden die Stadtplanerischen Vorteile mit ökonomischen auf kreative Weise kombiniert.

Die Malzfabrik der Schultheiss-Brauerei im Berliner Bezirk Tempelhof stand Jahre lang leer.

Im Hinterhof der Malzfabrik steht nun der Prototyp einer integrierten Stadtfarm, kein großer Farmscraper, sondern ein umgebauter Überseecontainer mit 2 Etagen, eine Art Mini-Vertical-Farm.

Im unteren Teil des Containers werden Fische gezüchtet. 50 Karpfen im Fischtank düngen frisches Obst und Gemüse im oberen Teil des Containers. Danach wird das von den Wurzeln der Pflanzen gesäuberte Wasser den Fischen wieder zugeführt. Je nach Futtermenge variiert der Nährstoffgehalt des Wassers für die Pflanzen. Gibt es zu wenig Nährstoffe bekommen die Fische mehr Futter. Bei zu viel Düngung müssen die Fische etwas fasten. Mit diesem einfachen System liefert der Container schon jetzt über 200 kg Gemüse und 60 kg Fisch im Jahr.

Das Projekt in Berlin soll in den kommenden Jahren vergrößert werden. Es ist ein Beispiel für einen einfachen Dualismus, der aber schon erhebliche Vorteile bietet.[3Sat]

Fazit

Kleinere Projekte, wie das in der Berliner Malzfabrik scheinen ihre Machbarkeit bereits bewiesen zu haben und sind der erste, richtige Schritt in eine effektive, verbrauchernahe, umweltverträgliche Zukunft der Landwirtschaft. Es wird allerdings noch einige Zeit dauern, bis der ökonomische Nutzen bewiesen ist und Kinderkrankheiten der Idee ausgemerzt wurden.

2 Antworten zu “Verical Farming – Die Zukunft der Landwirtschaft?

  1. Hallo,
    danke für den guten und verständlichen Artikel.
    Als eine Einführung in das Thema Vertical Farming ist Ihr Artikel perfekt, man erhält einen guten Einblick, und versteht die Machbarkeit des Themas sehr gut. Ich denke dass der Ansatz im Grunde genommen gut ist, aber es zumindest erstmal schwierig umzusetzen ist (wegen Kosten und Fehlerquote).
    Ich stimme Ihnen also zu, dass Vertical Farming bisher nur für Kleinprojekte ist, ich denke dass ich die Entwicklung davon nun weiter beobachten werde.

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