Urbane Landwirtschaft: Das ist die Vision von „Mittendrin“, einem Projekt des Fraunhofer IME. Es geht darum, die Produktion von pflanzlichen Lebensmitteln vom Feld direkt in die Stadt zu verlagern – zum Beispiel an Hausfassaden. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie des Projekts wurde nun ein „Feld“ zum Anbau von Kräutern und Erdbeeren in eine Glasdoppelfassade integriert.
Der praxisnahe Versuchsaufbau erfolgte in der Glasdoppelfassade eines Gewächshauses auf dem Gelände des Fraunhofer-Instituts für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (Fraunhofer IME) in Aachen. Zum Einsatz kam dabei die vom Fraunhofer IME entwickelte „Orbi-Loop“-Technologie zur automatisierten vertikalen Pflanzenzucht. Die Testanlage wurde Mitte Mai im Rahmen der Abschlussveranstaltung zum Projekt „Mittendrin“ erstmals der Öffentlichkeit präsentiert. Sie demonstriert beispielhaft, wie Vertical-Farming-Anlagen in eine urbane Infrastruktur integriert werden können.
Vertikale Pflanzenzucht im Trend
In städtischen Ballungsgebieten, die nur begrenzt oder gar nicht über klassische Agrarlandflächen verfügen, müssen frische Lebensmittel in der Regel über lange Transportwege beschafft werden. Das ist wenig nachhaltig und beeinträchtigt im Übrigen auch die Qualität vieler Lebensmittel. Weltweit werden derzeit daher neue Anbaumethoden entwickelt, um künftig qualitativ hochwertige Lebensmittel auch vermehrt direkt in der Stadt ernten zu können.
Vertical Farming stellt in diesem Zusammenhang eine besonders effiziente urbane Flächennutzung dar. Das Fraunhofer IME verfügt in diesem Bereich über eine langjährige Expertise. Am Aachener Institut wurde unter anderem die kompakte Orbi-Loop-Technologie zur vertikalen Pflanzenzucht entwickelt. Sie kommt bisher vor allem für „In-Store“-Anwendungen beispielsweise in Supermärkten, Restaurants, Mensen oder Kantinen zur Anwendung.
Für das „Mittendrin“-Projekt wurde die Technologie nun zum Anbau von Kräutern und Erdbeeren in die Glasdoppelfassade eines Gewächshauses integriert. Zweck der Installation ist eine Machbarkeitsstudie für die großflächige, nachhaltige und verbrauchernahe Integration von Vertical Farming in urbane Gebäude zur effizienten und ressourcenschonenden Nahrungsversorgung in Städten.
Projektpartner
Beim Verbundprojekt „Mittendrin“ hat das Fraunhofer IME mit der Stadt Aachen, der Universität Stuttgart sowie den beiden Aachener Industriepartnern EU-tech Scientific Engineering und Maschinen- und Metallbau Vonhoegen zusammengearbeitet.
Baustoff-Fachwissen verständlich erklärt: Jetzt Newsletter abonnieren!
Der BaustoffWissen-Newsletter bringt Sie thematisch immer auf den neuesten Stand. Sie erhalten die Branchen-News dann zwei Mal monatlich.
„Ein nächster Schritt wäre es, das Konzept tatsächlich direkt in der Stadt zu testen“, erläutert Simon Vogel, Mitarbeiter am Fraunhofer IME und Erfinder der Orbi-Loop-Technologie. „Dies kann beispielsweise im Rahmen einer ehrenamtlichen Bürgerinitiative umgesetzt werden, in der sich Freiwillige um die Pflanzen in der Vertical Farm kümmern und sich mit dem System vertraut machen. Nur so können wir erkennen, wie das Konzept für die großflächige urbane Nutzung sinnvoll skaliert werden kann.“
Systeme „Orbi-Loop“ und „Orbi-Plant“
Für großflächige Anwendungen käme wahrscheinlich eher das System „Orbi-Plant“ zum Einsatz – der „große Bruder“ von Orbi-Loop. Orbi-Plant ermöglicht automatisierte vertikale Pflanzenzucht im Großmaßstab. Beststandteil des Systems ist ein wellenförmiges Förderband, das die fest fixierten Pflanzen kontinuierlich im Raum neu ausrichtet. Dadurch soll die Produktion bestimmter Pflanzenhormone gesteigert werden, um unter anderem ein schnelleres Blattwachstum zu erreichen.
Beim „kleinen Bruder“ Orbi-Loop bewegt sich das Förderband des Pflanzenzuchtsystems nicht wellenförmig über mehrere Förderbandschleifen wie bei seinem großen Vorbild, sondern rotiert kontinuierlich in einer einzigen vertikalen Förderbandschleife („Loop“).
Beide Systemen verfügen über ein aeroponisches Bewässerungssystem, bei dem die Pflanzenwurzeln in der Luft hängen und über einen Sprühnebel gezielt mit Wasser und Nährstoffen versorgt werden. Die optimale Belichtung der Pflanzen wird während der gesamten Kultivierungsdauer durch modulare LED-Technik gewährleistet.
Sowohl Orbi-Loop als auch Orbi-Plant wurden als Lösungen zum „Indoor Farming“ entwickelt. Dabei geht es darum, Agrarprodukte nicht draußen auf Feldern, sondern unabhängig von Wetter, Tages- und Jahreszeiten in kontrollierten, geschlossenen Systemen anzubauen. Der Fokus auf vertikale Flächen zielt darauf, Alternativen für die im urbanen Umfeld meist limitierten Grundflächen zu nutzen.
Wie aber passt das mit dem Mittendrin-Projekt zusammen, das Vertical Farming auch an einer Fassade erprobt? Gehören Fassaden denn nicht zum Outdoor-Bereich? Sicher. Aber die Orbi-Loop-Testanlage am Aachener Gewächshaus befindet sich ja auch gar nicht im Freien. Sie wurde in eine Glasdoppelfassade integriert. Die Voraussetzungen für ein kontrolliertes, geschlossenes System sind also auch hier gegeben.
