Salat, Tomaten und Pilze aus dem Hochhaus

Urban Indoor Vertical Farming ist keine ganz neue Idee: Gebäude in der Stadt oder in Stadtnähe könnten genutzt werden, um Gemüse, Obst und Kräuter vor Ort unter künstlicher Beleuchtung in geschlossenen Räumlichkeiten anzubauen.

Schon seit seiner Eröffnung im Oktober 1982 widmet das Epcot Center (heute Epcot) in Florida einen Pavillon der nachhaltigen Landwirtschaft und neue Technologien in der Nahrungsmittelerzeugung. Die Besucher können Versuchsanlagen besichtigen, in denen Nutzpflanzen komplett ohne Sonnenlicht und traditionelle Beete in riesigen Hallen wachsen.

Doch was in Disney World noch wie Science Fiction wirkt, ist heute durch technologische Fortschritte auch wirtschaftlich möglich und bereits im Alltag angekommen:

  • Energieeffiziente LEDs können mittlerweile das von den Pflanzen benötigte Lichtspektrum bei geringer Wärmeentwicklung erzeugen.
  • Die Miniaturisierung von Sensoren und Aktoren ermöglicht es, die klimatischen Bedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit, Wasser-/Nährstoffzufuhr, CO2- und Sauerstoffgehalt der Luft usw. in Echtzeit für einzelne Pflanzeinheiten zu kontrollieren und zu steuern.
  • Spezielle Wachstumssubstrate und Aufzuchtgefäße ersetzen den Erdboden und bieten den Pflanzen nicht nur optimale Wachstumsbedingungen, sondern verhindern auch Verschmutzungen und Druckstellen an Früchten, die sonst auf dem Erdboden aufliegen würden.

Befürworter des Urban Vertical Indoor Farmings führen darüber hinaus weitere Vorteile an: So kann die Ausbeute und die Wachstumsgeschwindigkeit durch aktive Umweltkontrolle im geschlossenen System optimiert werden, die Ernte wird nicht durch Hitze, Kälte, Unwetter, Stürme oder Schädlinge bedroht und die Flächennutzung wird verbessert, da entsprechende Gewächshäuser auf mehreren Etagen übereinander („vertical“) angeordnet werden können.

Damit soll auch der Skepsis der Verbraucher gegenüber intensiver Landwirtschaft, dem großflächigen Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden oder gentechnisch verändertem, robusterem Saatgut Rechnung getragen werden: Beim Urban Vertical Indoor Farming ist all dies unnötig, da die Wachstumsbedingungen in Echtzeit kontrolliert werden. Die „Farmen“ können darüber hinaus ständig produzieren und sind nicht an Jahreszeiten und regionale klimatische Bedingungen gebunden – ein wesentlicher Vorteil gegenüber der konventionellen Landwirtschaft.

Die Idee der energieautarken Hochhausfarm

Aber ist es wirklich wirtschaftlich, Pflanzen das vorhandene Sonnenlicht zu entziehen und sie stattdessen künstlich zu beleuchten? Modelle sehen vor, dass künftige Hochhausfarmen mittels Solar- oder Windkraftanlagen am Gebäude den Strom für die benötigte Technik selbst produzieren.

Das scheint bei genauerem Hinsehen zunächst ineffizient, da die entsprechenden Anlagen nur einen geringen Wirkungsgrad aufweisen. Allerdings haben die meisten Nutzpflanzen auch nur eine relativ geringen Energiebedarf und nutzen nicht das gesamte Sonnenlicht für das Wachstum. Modellrechnungen belegen, dass die energieautarke Stadtfarm so realisierbar scheint.

Urban Farming macht sich aber noch einen weiteren Vorteil zunutze: Da die Produktion hier direkt in der Stadt oder am Stadtrand erfolgt, entfallen lange Transportwege zum Verbraucher.

Urban Farming in der Praxis

In Japan produziert die Spread Vegetable Factory™, die erste Anlage, die nach diesem Konzept entwickelt wurde, vor allem Salate. Ziel ist es, im Endausbau 30.000 Salatköpfe pro Tag auszustoßen, bei gleichbleibend hoher Qualität.

Aber Urban Farming eignet sich für eine breite Palette von Agrarprodukten. Lufa Farms betreibt in Montreal zwei sogenannte Rooftop Farms. Hier wird nicht komplett auf natürliches Sonnenlicht verzichtet, sondern auf die Flachdächer von Industriegebäuden werden Gewächshäuser aufgestockt, die Regenwasser, Brauchwasser und Grünabfälle recyceln.

Eine (abgespeckte) Variante wird weltweit längst bei der Zucht von Speisepilzen verwendet: Pilze benötigen kein Licht für ihr Wachstum, sondern vor allem geeignete klimatische Bedingungen. Wenn Sie das nächste Mal im Supermarkt Champignons kaufen und zu Hause feststellen, dass die Pilze vollkommen frei von Erde sind, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass sie auf Nährstoffsubstrat unter kontrollierten Bedingungen in einer Halle oder einem Keller produziert wurden.

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Und wenn Sie es selbst einmal ausprobieren wollen: Mittlerweile gibt es bezahlbare Lösungen für den kleinen Kräutergarten in der Küche sogar bei Ikea. Und im Handel oder bei Spezialanbietern erhalten Sie auch Sets für Ihre eigene Pilzzucht.

Es gibt aber noch einen weiteren Bereich, der die Entwicklungen und Fortschritte auf dem Gebiet des Indoor Farmings genau beobachtet: Weltraumorganisationen wie die NASA, ESA und SpaceX wollen in absehbarer Zukunft bemannte Marsmissionen starten. Die Teilnehmer müssten dann in der Lage sein, auf dem Mars selbst Lebensmittel zu produzieren – und aufgrund der lebensfeindlichen Marsatmosphäre ginge das nur mit entsprechenden Indoor-Farming-Konzepten.

Markus Stolpmann

Der Autor und Unternehmensberater ist Onliner der ersten Stunde. Als Informatiker hat er sich der Aufgabe verschrieben, die Auswirkungen des digitalen Wandels allgemein verständlich aufzubereiten und wirtschaftliche wie gesellschaftliche Chancen & Risiken zu thematisieren.