DLR-Experte: „Das Know-how ist da“

Oscar Rodriguez / Architecture & food

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat gemeinsam mit internationalen Partnern die Vertical Farm 2.0 entworfen und verspricht „Landwirtschaft im Hochhaus“. Darüber wollten wir mehr erfahren und haben deshalb mit Conrad Zeidler vom DLR-Institut für Raumfahrtsysteme gesprochen.

Conrad Zeidler vom DLR-Institut für Raumfahrtsysteme

Conrad Zeidler vom DLR-Institut für Raumfahrtsysteme

Herr Zeidler, was sind die Vorteile der vertikalen Landwirtschaft gegenüber der klassischen?
Man kann ganzjährig ernten und es gibt eine weltweite Anwendbarkeit, auch in Gebieten, in denen Landwirtschaft eigentlich nicht möglich ist, in Wüstengebieten, polaren Regionen oder Megacitys. Außerdem kann man schneller produzieren, bei gleichzeitig höheren Erträgen. Man hat keine Ernteausfälle durch Wettererscheinungen wie Hagel oder Stürme. Man hat auch eine Senkung von Transportzeiten, dadurch sinken wiederum die Kosten. Und nicht zuletzt braucht man deutlich weniger Pestizide bzw. Insektizide, wodurch der Boden und das Grundwasser geschont werden.

Sie arbeiten am Institut für Raumfahrtsysteme des DLR in Bremen. Warum spielt Vertical Farming dort eine Rolle?
Wir entwickeln mit unserem EDEN-Projekt Gewächshäuser für extraterrestrische Anwendungen, etwa für den Mond oder den Mars. Ziel ist es, die Astronauten mit frischem Obst und Gemüse zu versorgen. Wir betreiben zukunftsorientierte Forschung und haben uns gefragt: Wie könnte man das schon heute auf der Erde nutzen? Vertical Farming ist für uns ein Spin-off-Projekt.

»Durch die Transportwege in die Städte verdirbt viel Obst und Gemüse.«

 

Warum ist man überhaupt auf der Suche nach alternativen Methoden in der Landwirtschaft?
Im Jahr 2011 lebten 7 Milliarden Menschen auf der Erde, bis 2080 wird sich dieser Wert fast verdoppelt haben. Außerdem ziehen immer mehr Menschen in die Städte, es bilden sich Megacitys mit mehr als 10 Millionen Einwohnern, wie heute schon New York, Tokio oder Peking. All diese Menschen müssen ernährt werden. Durch die weiten Transportwege in die Städte hinein verdirbt viel Obst und Gemüse. Außerdem gibt es Naturphänomene wie Überschwemmungen, Waldbrände, Dürreperioden oder Stürme, die Felder verwüsten und zu Ernteausfällen führen. Allein durch eine Vergrößerung des momentanen Agrarlandes lassen sich diese Probleme nicht lösen.

Vertical Farm: Pflanzenzucht auf mehreren Etagen © Oscar Rodriguez / Architecture & food

Vertical Farm: Pflanzenzucht auf mehreren Etagen © Oscar Rodriguez / Architecture & food

Wie muss man sich vertikale Farmen vorstellen?
Der Anbau der Nutzpflanzen erfolgt auf vertikal gestapelten Ebenen in meist hohen Gebäuden. Auf den einzelnen Ebenen stehen quasi Regale, in denen beispielsweise Salat, Kräuter oder auch Tomaten entkoppelt von ihrer natürlichen Umgebung unter exakt kontrollierten Umgebungsbedingungen angebaut werden können.

Lässt sich dort alles anbauen, was wir aus der klassischen Landwirtschaft kennen?
Prinzipiell ja. Es gibt allerdings Gemüsesorten, die sich besser dafür eignen: Salat ist ziemlich einfach in solchen shelves, also Regalen anzubauen. Bei Gurken oder Tomaten wird es etwas komplizierter und teurer. Aber eine Vertical Farm sind im Grunde ja nur mehrere Gewächshäuser übereinandergestapelt. Bäume anzupflanzen wird deshalb allerdings schwierig.

Wie sieht es mit Kartoffeln aus?
Auch die sind möglich. Allerdings wäre das wieder ein bisschen kniffliger, weil die Frucht ja unter der Erde liegt. In den Vertical Farms werden die Pflanzen ohne Erde angezüchtet und aeroponisch bewässert. Die Wurzeln hängen dabei frei in der Luft und werden in bestimmten Abständen mit einer Nährstofflösung besprüht. Das spart Wasser und führt zu einem schnelleren Wachstum. Für Kartoffeln müsste man eine Struktur wie zum Beispiel ein Netz entwickeln, das sie hält.

»Es gibt Ideen, natürliches Licht über Glasfaserkabel ins Gebäude einzuleiten.«

 

Was sind die größten Herausforderungen und Schwierigkeiten, vor denen Sie stehen?
Zurzeit noch die LED-Lampen. Auf dem Feld hat man die Beleuchtung durch die Sonne ja den ganzen Tag lang umsonst, in der Vertical Farm braucht man extrem viel Strom. Zwar werden die LEDs immer günstiger und leistungsfähiger, aber es besteht noch viel Forschungsbedarf, um die Farmen für ein weites Spektrum an Obst und Gemüse ökonomisch möglich zu machen. Salat wächst sehr schnell, aber andere Obst- und Gemüsesorten sind noch nicht so lukrativ. Es gibt allerdings auch Ideen, natürliches Licht über Glasfaserkabel ins Gebäude einzuleiten.

Salatzucht im EDEN-Labor © DLR

Salatzucht im EDEN-Labor © DLR

Wie läuft der Anbau konkret ab?
Wir bauen die Pflanzen auf verschiedenen gestapelten Ebenen an und verwenden dabei „Controlled Environment Agriculture“-Technologien. Das heißt, alle Umweltfaktoren werden gezielt gesteuert: etwa Licht, Luftfeuchtigkeit, Temperatur oder Bewässerung. Ein höherer CO2-Gehalt der Luft kann das Pflanzenwachstum um 30 bis 40 Prozent beschleunigen. Bei den LEDs wählen wir eine Intensität und eine Wellenlänge aus, die für die jeweilige Pflanze optimal ist, ihr individuelles „Lichtrezept“. Zum Beispiel benötigen manche Pflanzen zu Beginn eher blaues Licht und am Ende ihres Lebenszyklus mehr rotes. Über die Wellenlänge kann man auch Farbe und Geschmack des Salats beeinflussen.

Wie lange beleuchten Sie die Pflanzen?
Im EDEN-Labor herrscht für unseren Salat 16 Stunden lang Tag und 8 Stunden Nacht. Dies kann sich allerdings von Pflanzenart zu Pflanzenart unterscheiden.

Existieren bereits vertikale Farmen auf der Welt?
Es gibt ein paar Pilotfarmen, die aber hauptsächlich Salat anbauen. Vor allem in Asien, seit letztem Jahr auch in den Niederlanden. Außerdem entwickeln Architekturbüros futuristische Ideen von Skyfarmen und Unterwassergärten. Es ist gut, dass die sich aus einer anderen Perspektive Gedanken machen. Ob die Ideen dann auch realisiert werden können, ist eine andere Frage.

Wie weit sind Sie am DLR mit Ihren Forschungen?
Im vergangenen November haben wir uns an unserem Institut drei Tage lang zusammengesetzt, hatten Experten aus der Industrie und von verschiedenen Universitäten zu Gast, auch aus den USA und anderen Teilen der Welt. Wir haben überlegt, wie eine Vertical Farm aussehen könnte, in der man auch Tomaten und Gurken anbauen kann oder kleine Kräuter. Jetzt sind wir dabei, einen Bericht anzufertigen, um das Thema in der Politik populär zu machen. Um Gelder zu bekommen und eine Vertical Farm auch hier in Deutschland realisieren zu können. Um zu zeigen: Das ist machbar.

»Meiner Meinung nach ist die Angst vor Vertical Farming unberechtigt.«

 

Wie fallen die Reaktionen auf Ihre Forschung aus?
Wenn man Vorträge vor einer breiteren Öffentlichkeit hält, fragen die Leute oft: „Ist das nicht gegen die Natur? Ist es nicht ungesund, wenn eine Pflanze vom Menschen gesteuert wird?“ Das wird dann gerne mit Genmanipulation verglichen.

Und? Ist Vertical Farming widernatürlich?
Meiner Meinung nach sind die Ängste unberechtigt. Wenn Sie zu Hause auf Ihrem Balkon eine Tomatenpflanze haben, sie in bestimmten Abständen gießen und einen Schirm aufstellen, weil die Sonneneinstrahlung sonst zu hoch ist, ist das letztlich nichts anderes, als wenn wir die LEDs dimmen oder das Bewässerungssystem verändern und die Pflanzen nicht mehr alle 15, sondern alle 10 Minuten mit der Nährstofflösung besprühen. Es muss noch sehr viel Arbeit geleistet werden, um die Öffentlichkeit über das Thema Vertical Farming aufzuklären. Wie gesagt: Im Endeffekt ist das Ganze nichts anderes als ein paar übereinandergestapelte Gewächshäuser.

Was tun Sie, um das Image des Vertical Farming zu verbessern?
In Deutschland wurde vor einigen Jahren die Association for Vertical Farming gegründet, mit Sitz in München. Wir sind Gründungsmitglied. Die Association hat sich einerseits zum Ziel gesetzt, das Thema der breiten Öffentlichkeit vorzustellen. Sie will aber auch Forschungsgruppen, Firmen und Universitäten zusammenführen, um einen Austausch zu ermöglichen und Projekte zu realisieren.

Wann werden wir hierzulande die erste Vertical Farm erleben?
Ich hoffe, dass wir innerhalb der nächsten zehn Jahre die ersten Pilotfarmen auch in Deutschland haben. Das Know-how ist da, es muss nur noch umgesetzt werden.

1 Kommentare

  1. Klaus Hertel

    Mir fehlt eine bauanleitung, und die Firmen die die Zutaten liefern könnten. Mein Keller ist frei und ungenutzt. Danke.

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