Energieverbrauch in Indoor-Farming-Systemen

Indoor-Vertical-Farming ist ein effizientes landwirtschaftliches Konzept, bei dem die Pflanzenproduktion vom Boden in die Höhe verlagert wird. Die Idee entstand aus der Erkenntnis der wachsenden Bevölkerung – im Gespräch mit Stefan Ruckelshaußen, Bio-Landwirt aus Groß-Gerau

Mit der wachsenden Sorge um die Ernährung der Weltbevölkerung und den Klimawandel musste der Agrarsektor eine zweite grüne Welle einleiten. Die zweite grüne Welle bezieht sich auf den Versuch der Industrie, die beiden Krisen durch verschiedene Methoden zu lösen. Eine davon ist das Indoor Farming. Die damit verbundene Nutzung von mehreren Ebenen führt dazu, dass im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft auf derselben Fläche ein Vielfaches mehr angebaut werden kann.

Was ist Indoor Vertical Farming?

Indoor Vertical Farming (VF), bezieht sich auf eine Methode des Pflanzenanbaus. Diese Art des Anbaus nutzt die Höhe des gegebenen Raumes sowie die flache Ebene der traditionellen Landwirtschaft aus. Durch das Stapeln der Pflanzen und Nutzpflanzen können Wissenschaftler die verschiedenen Variablen kontrollieren, die für den Anbau von Nutzpflanzen benötigt werden. Überzeugter Bio-Landwirt und Geschäftsführer der Food & Energy Campus Groß-Gerau GmbH Stefan Ruckelshaußen hierzu: “Die Idee zu Vertical Farming entstand aus der Erkenntnis heraus, dass es die wachsende Bevölkerung zunehmend in Städte und Ballungsräume zieht und somit viele Menschen auf kleinem Raum mit Nahrungsmitteln, Infrastruktur und Strom versorgt werden müssen. Der Anbau von Pflanzen kann somit direkt im urbanen Raum erfolgen. Damit wird nicht nur der Ertrag pro Fläche erhöht, sondern durch die verkürzten Lieferwege Transportkosten gespart und gleichzeitig ein maßgeblicher Beitrag zur Senkung des CO2-Ausstoßes geleistet.”

Vorteile von Indoor Farming

Indoor-Farmen arbeiten mit weniger Wasser und weniger Erde und der Transport der Produkte reduziert sich. Innovative Bewässerungssysteme und Sensoren versorgen die Pflanzen gezielt mit den Nährstoffen und der Wassermeng, die für die besten Ernteerträge nötig sind. Diese optimalen Lebensbedingungen für die Pflanze sorgen im Umkehrschluss dafür, dass möglichst viele Pflanzen auf kleinem Raum angebaut werden können. Pflanzenanbau an Orten und Ländern, die sich für herkömmliche Landwirtschaft nicht eignen. Die Ideen gehen soweit, dass frische Bananen in London oder Mangos in Paris angebaut werden können. “Der Wunsch und die Motivation ist die Vielseitigkeit. Dies würde bedeuten, dass wir Zugang zu frisch schmeckendem Obst und Gemüse vor unserer Haustür hätten”, erklärt Stefan Ruckelshaußen. Allerdings bedeutet all diese Steuerung externer Variablen, dass zusätzliche Energie verbraucht wird.

Wie bereits erwähnt, versucht die vertikale Landwirtschaft mehrere Probleme zu lösen; dazu gehören die ökologischen Nachteile des traditionellen Gartenbaus und die wachsende Krise der Ernährungssicherheit. Um dem Klimawandel und der Nachhaltigkeit entgegenzuwirken, müssen wir sicherstellen, dass sich die vertikale Landwirtschaft zu einer größeren Industrie entwickelt. Das wirft die Frage auf: Wie den Energieverbrauch im Indoor-Farming regulieren?

Wo liegt der Energieverbrauch beim Indoor-Farming?

• Der Transport: Der Transport von Obst und Gemüse hat Bedenken hinsichtlich des Verbrauchs von Strom und Energie in der Landwirtschaft hervorgerufen. Um den internationalen Warentransport zu erleichtern, müssen die Produkte verarbeitet, gekühlt und gelagert werden, damit sie nicht verderben, bevor sie den Teller des Kunden erreichen.
• Beleuchtung: Indoor-Farmen haben nicht den gleichen Zugang zu natürlichem Licht wie ein normales Feld mit Nutzpflanzen. Das bedeutet, dass wir die zusätzliche Energie, die durch die Beleuchtung verbraucht wird, berücksichtigen müssen, wenn wir die Praxis nach drinnen verlegen.
• Klimakontrolle: In der traditionellen Landwirtschaft werden die Pflanzen im Freien angebaut, so dass weniger Energie durch Klimaregulierung verbraucht wird. In einem Innenraum ist jedoch eine Klimastabilisierung notwendig. Dies beinhaltet Heizung, Ventilatoren und Isolierung beispielsweise.

Welche Entwicklungen reduzieren den Energieverbrauch und machen Vertical Farming so grün wie möglich?

Die MABEWO-Gruppe bietet mit dem Green-Dome-System eine zukünftige, witterungsunabhängige und nachhaltige Produktionslösung als Vertical Farming Prinzip an. Unter idealen Bedingungen wachsen die pflanzlichen Produkte kontrolliert, sicher und schnell. Dabei kommen innovative Technologien zum Einsatz, die im Unterschied zum bislang üblichen Freilandanbau und herkömmlichem Glasgewächshäusern eine Reihe an Vorteile bieten, die auch dem Klimaschutz dienen. Der Anbau von pflanzlichen Produkten erfolgt zeitgemäß, lokal und auf einer kleinen Fläche um Herausforderungen wie dem Klimawandel, der wachsenden Weltbevölkerung und einer Verknappung der Ressourcen mit innovativen und nachhaltigen Konzepten entgegenzuwirken. Stefan Ruckelshaußen hierzu: “Im Vergleich zu den Bewässerungssystemen, die in der klassischen Landwirtschaft Anwendung finden, haben die bei uns verwendeten Formen deutliche Vorteile. Der Wasserverbrauch wird um bis zu 90 Prozent reduziert, denn der Pflanze wird nur genau die Flüssigkeit zur Verfügung gestellt, die sie benötigt. Darüber hinaus zirkuliert das Wasser und versickert nicht im Boden. In Kombination mit Vertical Farming benötigen diese Systeme nur ein Fünftel des Raumes, den man in der herkömmlichen Landwirtschaft bereitstellen müsste. Der Ertrag der Ernte ist deutlich höher auf vergleichbarer Fläche. Die optimale Wasser-, Licht-und Nährstoffzufuhr lassen die Pflanze ihr volles Potential ausschöpfen. Außerdem sind Anbau und Ernte ganzjährig möglich. Neben den praktischen Vorteilen für den Landwirt, ist diese Anbauform auch aus ökologischer Sicht eine gute Idee. Es werden kaum oder keine Pflanzenschutzmittel eingesetzt und der Wasser- und Nährstoffverbrauch in Kombination mit Recycling ist sehr viel niedriger.”

Platzsparend – ohne Chemie – Reduzierung der CO2 Emissionen

Die Zukunft der Landwirtschaft liegt in der Ausrichtung neuer Anbaumethoden. “Ressourcen dürfen nicht verloren gehen, sondern in Kreisläufen effizient zum Einsatz kommen, das funktioniert mit Vertical-Farming als System des Green-Doms”, freut sich der innovative Bio-Landwirt Stefan Ruckelshaußen. Am Food & Energy Campus kommt dieses Prinzip zum Einsatz. Im Vergleich zum Freilandanbau oder dem Anbau in klassischen Glas-Gewächshäusern ergeben sich mit einer Neuausrichtung von Indoor-Anlagen, wie z.B. in unseren geplanten Green-Domes eine Reihe an Vorteilen, die dem Klimaschutz dienen:

• Transport: Mit Vertical Farming können wir viele der mit dem Transport verbundenen Schritte wie Kühlung und Verarbeitung umgehen. Vertikale Farmen sind perfekt geeignet, um in städtischen Gebieten innerhalb eines sanierten Gebäudes zu gedeihen. Durch die räumliche Nähe entfällt ein Großteil der Energie, die beim Transport für die traditionelle Landwirtschaft verbraucht wird.
• Beleuchtung: Eine interessante Überlegung ist, dass die Beleuchtung die Zeiten beeinflusst, in denen Pflanzen wachsen, blühen und Früchte bilden, so dass die Pflanzen in Indoor-Anlagen viel schneller reifen können. Es wurden Entwicklungen gemacht, um die Energie und Effizienz der Beleuchtung in der vertikalen Landwirtschaft zu reduzieren. Daten haben uns gezeigt, welche Beleuchtungs- und Umgebungsbedingungen für die Kultivierung bestimmter Pflanzen am effektivsten sind. Dies kann dazu beitragen, die Menge der benötigten Beleuchtung zu minimieren, ohne sie zu verschwenden. Außerdem wird Vertical Farming durch den Wechsel zu LED-Technologien weniger Energie für den gleichen Zweck verbrauchen, da weniger Energieverschwendung entsteht.
• Klimatisierung: Mit der Entwicklung der Technologie in der Branche werden Klimaregelungsgeräte, die die Temperaturen in Innenräumen stabil halten, immer effizienter. Sie werden gesteuert und automatisiert, um die optimale Umgebung für den Anbau von Nutzpflanzen zu schaffen. Um weniger Strom zu verbrauchen, werden die Kühlmaschinen automatisiert, auf erneuerbare Energiequellen wie Solarenergie umgestellt und durch neuere und effizientere Maschinen ersetzt.

Die Zukunft des Energieverbrauchs in der vertikalen Landwirtschaft:

Da die vertikale Landwirtschaft immer beliebter wird, wird sich der Energieverbrauch optimieren und umweltfreundlicher werden. Nichtsdestotrotz ist es wichtig, den Energieverbrauch zu berücksichtigen, wenn wir den Bereich des Vertical Farming weiter ausbauen, um unsere Umweltprobleme in den Griff zu bekommen. Wir müssen die Industrie in die Pflicht nehmen und sicherstellen, dass das Indoor-Farming vom nicht nachhaltigen Stromnetz abgekoppelt und auf grünere Energiequellen umgestellt wird, wie das Indoor-Farming-System der MABEWO-Gruppe. Es gibt eine strahlende Zukunft für die Landwirtschaft und die zweite grüne Revolution ist ein Schritt in diese Richtung!

V.i.S.d.P.:

Morgan Woodward
Student & Blogger

Morgan Woodward ist eine englische Studentin, die ihren Bachelor-Abschluss in Internationaler Politik an der University of London Institute in Paris macht. Sie strebt in Zukunft an als Kommunikatorin zu arbeiten, sei es im Journalismus oder für eine politische Gruppe. Ihre Interessen liegen in den Bereichen Gesundheit und Fitness, Reisen, Biologie und Politik.

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