Ungeahnte Höhen

Innerhalb der gläsernen Kugel herrschen immer ideale Bedingungen für ein Winterwunderland — selbst an den heißesten Sommertagen. Was wäre, wenn Landwirte diese Idee aufgreifen und nutzen würden, um optimale, in sich abgeschlossene Anbauumgebungen zu schaffen, in denen ihre Kulturen auch mitten im Winter gedeihen?

Ein traditioneller Ansatz, um dieser Herausforderung zu begegnen, sind Gewächshauskulturen, bei denen Kuppeln aus Glas oder Kunststoff die Sonnenenergie einfangen und verstärken. Dadurch herrschen innerhalb der Kuppeln höhere und stabilere Temperaturen als im Freien, und die Landwirte können auch in den kalten Jahreszeiten wärmebedürftige Nutzpflanzen anbauen.

In vertikalen Farmen erreichen einige dieser Vorteile wie kontrollierte Umgebungsbedingungen und elektronische Effizienzmaßnahmen die nächsthöhere Ebene. In einer einzigen vertikalen Farm können Nahrungsmittel, für deren Anbau normalerweise 4 Hektar Land — das ist etwa die Fläche von fünf Schwimmbecken mit olympischen Ausmaßen — benötigt werden, auf weniger als einem halben Hektar Grundfläche angebaut werden. Das macht sie ideal für städtische Umgebungen und um Flächen zum Schutz der Biodiversität zu erhalten.

Vertikale Farmen sind auf dem Weg nach oben.

Derzeit werden weltweit 204.387 m2 Indoor-Anbauflächen landwirtschaftlich genutzt, und es wird erwartet, dass diese Zahl in den nächsten fünf Jahren um fast das Zehnfache auf 2 Millionen m2 steigen wird. Wird die vertikale Landwirtschaft andere Formen der Landwirtschaft ersetzen? Nein, doch die drastische Zunahme von Indoor-Farmen wird dazu beitragen, mit weniger natürlichen Ressourcen und an neuen Orten frische landwirtschaftliche Produkte zu erzeugen und damit die Fortschritte bei den traditionellen, von der Sonne verwöhnten Freilandkulturen zu ergänzen.

Woher kommt dieser exponentielle Anstieg des Interesses und der Investitionen in vertikale Farmen? Kurz gesagt bieten sie ein enormes Potenzial für  Nachhaltigkeit und Nahrungssicherheit und tragen damit zum Schutz unserer ökologischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Systeme bei. Gleichzeitig helfen sie mit, den zunehmenden Bedarf an und Wunsch nach lokal angebauten Erzeugnissen zu befriedigen.

Nach innen ziehen, um die Außenwelt zu schützen

Der am meisten diskutierte Vorteil der vertikalen Landwirtschaft ist ihre Fähigkeit, natürliche Ressourcen wie Wasser, Boden und Nährstoffe in großem Umfang zu erhalten und gleichzeitig die Ernten von ausgewählten Produkten wie Blattgemüse, Tomaten, Beeren und Kräuter zu steigern. Interessant ist dabei, dass die von vertikalen Farmen verwendeten Technologien sich häufig mit denen überschneiden, die zur Optimierung von Freilandkulturen eingesetzt werden.

Die Beziehung zwischen Indoor-Farmen und der Natur ist ebenso interessant wie gegenseitig. Allgemein kann man sagen, dass vertikale Indoor-Farmen ideale Wachstumsbedingungen für Pflanzen schaffen, indem sie die Kulturen von den Extrembedingungen der Jahreszeiten und des Klimawandels abschirmen. Gleichzeitig schützen diese in sich abgeschlossenen Präzisionsanbausysteme die Außenwelt, indem sie natürliche Ressourcen erhalten und den Ressourcenbedarf begrenzen. Und die Liste der Vorteile ist noch länger.

Die neuartige Anbauumgebung kann zur Reduzierung sowohl von Nahrungsverlusten als auch von Nahrungsverschwendung beitragen. Kürzere Anbauzyklen bedeuten mehr Flexibilität beim Anbau der Pflanzen. Und der kontrollierte Prozess führt zu einem frischeren, beständigeren und (in vielen Fällen) lokal angebauten Produkt für die Kunden.

	Es besteht keine Frostgefahr sodass ein ganzjähriger Anbau möglich ist.
	Es droht kein Schaden durch Schädlinge sodass die verwendeten Ressourcen drastisch.
	Nährstoffe bleiben an Ort und Stelle sodass natürliche Ressourcen erhalten bleiben.
	Feuchtigkeit wird recycelt sodass praktisch jeder Tropfen genutzt und die Wassereffizienz um bis zu 90 % gesteigert werden kann.
	Es wird (kaum) Ackerland benötigt sodass die Landwirte mit weniger mehr anbauen können.

Beitrag zur Ankurbelung der Wirtschaft

Noch vor wenigen Jahren betrachteten viele die vertikale Landwirtschaft als eine weitgehend theoretische Idee. Heute ist die Methode zu einem großen weltweiten Industriezweig mit einem aktuellen Marktwert von knapp 13,4 Milliarden Euro (15 Milliarden US-Dollar) jährlich herangewachsen.

Einer der wichtigsten Gründe dafür, dass vertikale Landwirtschaft heute machbar ist, sind die erzielten Fortschritte bei Sensoren, intelligenten Energiesystemen und anderen Technologien, die den Anbau effizienter machen. So wie viele Menschen intelligente Geräte und Automation nutzen, um ihr Zuhause angenehmer zu gestalten, werden in vertikalen Farmen in der Regel das Licht, die Temperatur und der Wasserverbrauch automatisch gesteuert. So können die Landwirte die Anbaubedingungen optimieren, um die Nahrungsmittel zu erzeugen, die die Verbraucher sich im Laden wünschen.

Mithilfe dieser Systeme der nächsten Ebene kann das volle Potenzial der Saatgutgenetik ausgeschöpft werden, indem KI und maschinelles Lernen genutzt werden, um die Effizienz zu steigern, Ressourcen einzusparen und die Kosten des vertikalen Anbaus zu senken.

Moderne Technologien können den Gesamtenergieverbrauch spezifischer Pflanzen drastisch senken. Manche Systeme können sogar Kameras und Sensoren einsetzen, um festzustellen, wann Kulturen erntebereit sind. Es hat sich bereits gezeigt, dass dieser Prozess zur exakten Bestimmung des richtigen Zeitpunkts für die Ernte spezifischer Pflanzen die Verschwendung von Nahrungsmitteln, die häufig beim Abernten ganzer Felder entsteht, drastisch zu reduzieren.

Es sind keine extremen Technologien erforderlich, um in vertikalen Farmen eine deutliche Veränderung zu erzielen. Selbst subtile Innovationen wie verbesserte LED-Birnen tragen zur Kostensenkung bei, indem sie die Energieausbeute erhöhen und den Wärmeverlust im System reduzieren.

Alles in allem steigern vertikale Indoor-Farmen und automatisierte Technologien die Effizienz um das Hundertfache und erzeugen mit nur einem Zehntel der Ressourcen die zehnfache Ernte. Das ist ein erfreuliches Kosten-Nutzen-Verhältnis, besonders wenn man berücksichtigt, dass viele dieser digitalen Hilfsmittel in traditionellen landwirtschaftlichen Betrieben zu ähnlichen Ergebnissen

Der Durchbruch der vertikalen Indoor-Landwirtschaft bringt zudem positive gesellschaftliche Veränderungen mit sich. Da Indoor-Farmen überall betrieben werden können, unterliegen sie nicht den gleichen geografischen oder umweltbezogenen Einschränkungen wie herkömmliche landwirtschaftliche Betriebe. Durch die Bereitstellung von frischen Produkten für Menschen in Gebieten, die weit von Bauernhöfen, Märkten und Lebensmittelgeschäften entfernt sind, entstehen bereits neue Gemeinschaften.

Diese hyperlokalen Indoor-Farmen reißen auch viele andere Grenzen nieder, die normalerweise mit unserem Nahrungsmittelsystem verbunden sind. In städtischen Umgebungen nutzen Landwirte zweckentfremdete Transportcontainer und verlassene Gebäude, um die Nahrung näher am Kühlschrank zu produzieren. Diese verkürzte Lieferkette reduziert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen für den Transport von weit entfernten Anbaugebieten zum Verbraucher und vermindert den Verlust von Nahrungsmitteln, die während des Transports beschädigt werden oder verderben. Die Nähe vertikaler Indoor-Farmen zu städtischen Gebieten hilft den Landwirten außerdem, ihre neuen Nachbarn zur Mitwirkung beim gemeinsamen Aufbau einer nachhaltigeren Zukunft zu bewegen.

Auf globaler Ebene können sowohl in Industrieländern als auch in Entwicklungsländern zunehmend Kosteneinsparungen durch vertikale Landwirtschaft erzielt werden. Vor allem in Asien, wo nicht immer Ackerland zur Verfügung steht, um genug Nahrungsmittel anzubauen, unterstützen Regierungen und Gruppen aus dem privaten Sektor die Forschung, um die Schwellen für vertikale Farmen zu senken. Das Ergebnis? Verbesserte Nahrungssicherheit und bedeutende Auswirkungen für die gesamte Region — und in der erweiterten Form rund um die Welt.

Landwirtschaft auf die nächste Ebene bringen

Während durch den Klimawandel und die wachsende Weltbevölkerung die Anforderungen an unser Nahrungssystem steigen, entwickelt sich die vertikale Landwirtschaft zu einer von vielen sich ergänzenden Lösungen auf unserem gemeinsamen Weg zur Nachhaltigkeit.

Leaps by Bayer und die in Singapur beheimatete Firma Temasek haben sich bereits zu Unfold Bio zusammengeschlossen, einem innovativen Unternehmen, das sich auf die Entwicklung von Gemüsesaatgut für die vertikale Landwirtschaft konzentriert. Das Ziel? Mithilfe landwirtschaftlicher Beratung neue Sorten von landwirtschaftlichen Produkten anzubauen, die für die einzigartige Indoor-Umgebung dieser wachsenden Industrie geeignet sind.

Unternehmen wie Unfold hoffen, zukünftig sowohl in Stadtzentren als auch in Regionen ohne traditionelle Nahrungsmittelproduktion Restaurants, Fluggesellschaften, Schulen, Krankenhäuser, Unternehmen, Lebensmittelgeschäfte und Online-Lieferdienste mit frischen, nachhaltigen und hyperlokalen Produkten mit verringerten ökologischem Fußabdruck zu beliefern.

Wichtiger noch: vertikale und traditionelle landwirtschaftliche Betriebe erforschen parallele Wege zu Innovationen, um Technologien zu entwickeln, die das Potenzial jeder Farm steigern. Mit den laufenden bahnbrechenden Neuerungen in der Robotik und KI können Menschen in den unterschiedlichsten Umgebungen — von Großstädten bis zu Entwicklungsländern — durch die Möglichkeiten, die Vision und den Einfallsreichtum der modernen Landwirtschaft neue Beziehungen aufbauen.

The Food and Agriculture Organization of the United Nations has declared 2021 the International Year of Fruits and Vegetables with an appeal to improve healthy and sustainable food production through innovation and technology and to reduce food loss and waste. The IYFV 2021 is a unique opportunity to raise awareness on the important role of fruits and vegetables in human nutrition, food security and health and as well in achieving UN Sustainable Development Goals.