Speisen bald Weizenfelder von der Rolle die großen Städte?
Fraunhofer-Konsortium entwickelt vertikale Agrarfabrik „Orbiplant“
Aachen/Chemnitz, 21. August 2024. Damit sich eine wachsende Bevölkerung weltweit in Zukunft – zumindest teilweise – aus eigener urbaner Produktion ernähren kann, haben sechs Fraunhofer-Institute im Pilotmaßstab eine vertikale Agrarfabrik entwickelt: Die „Orbiplant“ ist so konzipiert, dass sich auch in der Großstadt auf kleiner Fläche unterbringen lässt. Zudem kann sie sich an die besondere Energieversorgung ganz verschiedener Standorte wie Deutschland, Island oder Indien anpassen. Das geht aus Mitteilungen des federführenden Fraunhofer-Instituts für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME) aus Aachen und des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) aus Chemnitz hervor.
Weizengras auf wellenförmiges Förderbandsystem gepflanzt
„Die automatisierte Pilotanlage am Standort Aachen verfügt über eine 24 Quadratmeter große Anbaufläche, auf der sowohl Nahrungsmittel- als auch Medizinalpflanzen kultiviert werden“, berichten die IME-Forscher. Sie haben dafür ein wellenförmiges Förderbandsystem gebaut. Dieser vertikal gefaltete künstliche „Feldboden“ ohne Erde lässt sich automatisch abrollen, so dass sich die darauf verankerten Pflanzen bei Bedarf in einen Wasser- und Nährstoffnebel hineinbewegen oder unter eine künstliche LED-Sonne.
Wenig Dünger, keine Pestizide
„Darüber hinaus verfügt das System über ein aeroponisches Bewässerungssystem, bei dem die Pflanzenwurzeln in der Luft hängen und dort über einen Sprühnebel gezielt mit Wasser und Nährstoffen versorgt werden“, betonen die IME-Wissenschaftler. „Anzuchtbedingungen wie Licht oder Nährstoffe können flexibel für jede Pflanzenart eingestellt werden, wodurch sich sogar Geschmack und Inhaltsstoffe der Ernteprodukte positiv beeinflussen lassen und die Produktivität zudem gesteigert werden kann.“ Das System sei darauf optimiert, mit wenig Dünger und Platzbedarf auszukommen: „Der gänzlich pestizidfreie Anbau liefert ein qualitativ hochwertiges und gesundes Endprodukt, das mitten in der Stadt produziert werden kann.“
Kleiner Bruder „Orbiloop“ für Restaurants und Supermärkte
Auch kleinere Lösungen sollen möglich sein: Damit beispielsweise Restaurants oder Supermärkte, die besonders viel Wert auf frische und nachhaltige Zutaten Wert legen, nicht gleich eine ganze Fabrik installieren müssen, hat das Fraunhofer-IME „Orbiloop“ entwickelt – als kleinen Bruder der „Orbiplant“.
Sachsen kümmern sich um die Kostenfrage
Die Forscher haben die Orbiplant-Pilotanlage in Aachen vorerst mit Weizengras bestückt. Künftig sollen darauf aber auch Kartoffeln, Luzerne und andere Protein-haltige Pflanzen wachsen. Wichtig sei es allerdings, dabei auch die Kosten im Auge zu behalten, betonen die Projektpartner vom Chemnitzer IWU: „Für die Akzeptanz von Produktinnovationen im Lebensmittelbereich ist der Preis ein wichtiger Faktor“, argumentieren sie. „In Regionen mit großer Armut würden hohe Preise solche Produkte sogar unerreichbar machen.“
Erdwärme als Energie-Quelle in Island, in Berlin eher Solartechnik
Daher haben sie für die Orbiplant flexible Energiekonzepte für unterschiedliche Klimazonen und Energie-Infrastrukturen entwickelt. „In dem kleinen Ort Dalvík auf Island herrscht ganzjährig kaltes Klima, die Winter sind lang und dunkel. Kongoussi in Burkina Faso wurde stellvertretend für ländlich geprägte, heiß-trockene Regionen ausgewählt. Die indische Megacity Chennai war beispielsweise 2019 von einer starken Wasserknappheit betroffen. Berlin repräsentiert gemäßigte Klimazonen“, zählt das IWU einige Beispiele auf. „In Berlin könnte beispielsweise eine Kombination aus Solarenergie und Batterienutzung sinnvoll sein, während in Island aufgrund der klimatischen Bedingungen die Nutzung von Geothermie in Betracht gezogen werden könnte.“ In Ländern wie Burkina Faso mit instabilen Stromnetzen sei es sinnvoller, auf energetische Autarkie zu setzen. „Eine vielversprechende Technologie, um überschüssige Energie zu speichern, ist die Wasserelektrolyse mithilfe von erneuerbaren Energien. Der so erzeugte Wasserstoff kann bei Bedarf in einem Brennstoffzellensystem wieder in elektrische Energie umgewandelt werden.“
Milliardenmarkt für vertikale Landwirtschaft erwartet
Das Fraunhofer-Konsortium sieht großes Potenzial in der vertikalen Landwirtschaft: „Vertical Farming wird keine Nische bleiben“, meinen die Chemnitzer: „Prognosen sehen den Markt bereits 2030 bei einem Volumen von bis zu 24 Milliarden Dollar.“
Autor: Heiko Weckbrodt
Quellen: Fraunhofer IME, IWU, Wikipedia
Zum Weiterlesen:
Fraunhofer Dresden arbeitet an urbaner Landwirtschaft in der Dach-Kugel
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