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In Fabrikfarmen wächst Gemüse in übereinandergestapelten Beten, ohne Erde und Sonnenlicht. © UrbanOasis

2013 in Berlin-Kreuzberg. Die drei Israelis Guy Galonska, Erez Galonska und Osnat Michaeli haben eine Vision – sie wollen einen Weg finden, im großen Stil regionale Lebensmittel anzubauen, mitten in der pulsierenden Großstadt. „Der größte Mangel unseres derzeitigen Lebensmittelsystems besteht darin, dass es zu weit von den Menschen entfernt ist, die es zu ernähren versucht“, erklärt Osnat Michaeli. Denn die meisten Lebensmittel werden nicht lokal produziert und müssen oft weite Wege zwischen Produzenten, Verarbeitern und Verpackern zurücklegen. Die Distanz erzeugt Kosten bei Transport und Lagerung, zudem belasten Düngemittel und chemische Pestizide die Umwelt. Warum also nicht Lebensmittel dort produzieren, wo sie auch konsumiert werden? Die Idee zum Start-Up Infarm war geboren.

Die ersten Experimente mit neuen Anbaumethoden führten die drei Gründer*innen in einem umgebauten Airstream-Wohnwagen durch. Inzwischen vermietet Infarm automatisierte Gewächshäuser an Supermarktfilialen in ganz Deutschland. In einem gläsernen Schrank, der auf den ersten Blick wie ein Kühlschrank wirkt, wachsen Pflanzen auf mehreren Etagen in violett schimmerndem Licht. Ihre Wurzeln befinden sich nicht in Erde, sondern in einer Nährstofflösung. Die Glaskästen stehen mitten auf der Verkaufsfläche der Supermärkte, sodass Kunden den Salaten und Kräutern beim Wachsen zusehen können. Indoor Farming nennt sich dieses vertikale Anbausystem, weil die Pflanzen ohne Sonnenlicht in einem komplett künstlichen Klima gedeihen.

365 Tage im Jahr kann geerntet werden

Durch die komplett kontrollierte Umgebung sind die Pflanzen in den Gewächsschränken keinerlei äußeren Einflüssen wie Schädlingen, Tageslängen oder wechselnden Wetterbedingungen ausgesetzt. Dadurch, dass Beete übereinandergestapelt werden und das ganze Jahr über geerntet wird, sei der Ertrag pro Quadratmeter höher als in der konventionellen Landwirtschaft, fanden Göttinger Agrarwissenschaftler*innen 2019 in der Studie „Sustainability Matters: Consumer Acceptance of Different Vertical Farming Systems“ heraus. Die Wissenschaftler*innen kommen zu dem Schluss, dass vertikale Landwirtschaft dazu beitragen kann, die wachsende Weltbevölkerung gesund zu ernähren. „Außerdem kann sie die Möglichkeit bieten, Nahrungsmittel in klimatisch benachteiligten Gebieten anzubauen“, stellen die Wissenschaftler*innen fest.

Kürzere Transportwege schonen die Umwelt 

Mittlerweile beschäftigt Infarm über 250 Mitarbeiter und vermietet seine Farmen an Supermärkte und Restaurants. Zu den Kunden zählen Edeka- und REWE-Filialen oder das Restaurant von Starkoch Tim Raue in Berlin. Weltweit betreibt das Start-Up aktuell mehr als 500 Farmen. Der größte Vorteil gegenüber der herkömmlichen Landwirtschaft sei, dass der vertikale Anbau 95 Prozent weniger Wasser und 75 Prozent weniger Dünger benötige. „Außerdem sparen wir Tausende von Kilometern ein, die Lebensmittel sonst zurücklegen, da wir keine Transporte aus dem Ausland durchführen und keine Lastwagen auf der Straße nötig sind. Und wir pumpen keine schädlichen Chemikalien in den Boden oder das Grundwasser, was zu einer geringeren Verschmutzung und Degradierung unserer natürlichen Ressourcen führt“, erklärt Mitgründerin Michaeli.

Weniger Aufwand durch smarte Technik

Jede zwei Quadratmeter große Farm in einem Geschäft kann jährlich mehr als 8.000 Pflanzen produzieren. Das Angebot reicht von Salat über exotische Kräuter wie Thai-Basilikum und peruanischer Minze bis hin zu Baby Pak Choi. Der Betreuungsaufwand ist gering, denn die einzelnen Farmen werden über eine zentrale Plattform digital gesteuert und benötigen so kaum Personal. „Aus der Cloud heraus können wir in unserer Berliner Zentrale minutengenaue Informationen dazu erfassen, wie unsere Pflanzen wachsen und wie sie auf verschiedene Variablen in ihrer Umgebung reagieren“, erklärt Michaeli. Wenn die Pflanzen die gewünschte Größe erreicht haben, werden sie von einem Infarm-Mitarbeiter geerntet und können vom Verbraucher anschließend samt Wurzel an der Frischetheke des Supermarkts gekauft werden.

Salat aus der Industriehalle

Infarm ist längst nicht das einzige Unternehmen, das an einer neuen Form des Gemüseanbaus tüftelt. Und nicht alle fokussieren sich dabei wie Infarm auf vertikale Gewächshäuser in Supermärkten oder Restaurants. Lasse Kopiez* denkt im größeren Stil. Er will smarte Farmen errichten, die Tausende versorgen – Fabriken für Salat. Kopiez ist COO des schwedischen Start-Ups UrbanOasis, das eine Farm in einer Fabrikhalle in Stockholm betreibt. In der Halle stehen mehrstöckige Paletten-Regale, deren einzelne Ebenen mit Wasser gefüllt sind, das ständig zirkuliert. Auf der Oberfläche schweben Plastikflöße, in denen sich die Setzlinge befinden.

Kopiez erklärt, warum der Wasserverbrauch geringer sei als in der konventionellen Landwirtschaft: „Pflanzen transpirieren viel Wasser und in der konventionellen Landwirtschaft geht dieses Wasser verloren. Dadurch, dass die Indoor Farmen geschlossene Systeme sind, kann das transpirierte Wasser dem Kreislauf wieder hinzugefügt werden.“ Um Fotosynthese zu ermöglichen, werden die Pflanzen in der Fabrikhalle zusätzlich mit rotem und blauem Licht bestrahlt. „Damit können wir das ideale Klima schaffen, das die Pflanzen benötigen, um möglichst schnell groß zu werden. Je nachdem, wie stabil das Klima ist, wachsen sie etwa 20 bis 50 Prozent schneller als in gewöhnlichem Anbau,“ fügt Kopiez hinzu.

Bisher beschränkt sich das Angebot vieler Indoor-Farmer auf Salate und Kräuter. Das liege daran, dass Blattgrünzeug schneller wachse, erklärt Kopiez. UrbanOasis könne seinen Blattsalat bereits nach 28 Tagen ernten. „In der Theorie können wir zwar fast alles anbauen. Die Frage ist nur, ob sich das lohnt und welche Produkte profitabel sind.“Massenwaren wie Kartoffeln würden zum Beispiel vergleichsweise lange zum Wachsen brauchen, während der Gewinn pro Kilogramm nur gering ausfalle. „Darum lohnt es sich im Moment eben mehr, Blattgrünzeug zu verkaufen. Wir haben aber auch schon mit einer Tomatenpflanze und roter Bete experimentiert“, fügt der COO hinzu. Momentan konzentriere sich das Start-Up jedoch auf die Produktion von Blattsalat, Grünkohl und Pak Choi, bald sollen noch Rucola und Spinat die Produktpalette ergänzen.

Worin sich viele Großstadtfarmen gleichen, ist, dass die Gründer*innen häufig keine ausgebildeten Biolog*innen sind. So auch bei UrbanOasis – einen Großteil des Wissens eigne sich das Team selbständig durch Experimente an, erzählt Kopiez: „Es existiert zwar Literatur dazu, die man sich als Grundlage durchlesen kann. Aber viele Bereiche sind noch nicht erforscht. Deshalb müssen wir ganz viel selbst herausfinden: Unter welchen Bedingungen wächst zum Beispiel Grünkohl am besten in einer Indoor Farm? Welche Luftfeuchtigkeit und Temperatur wird für schnelles Wachstum benötigt?“

Bevor das Start-Up neues Gemüse oder Obst in sein Sortiment aufnimmt, möchte es abwarten, wie die jetzigen Produkte von den Kund*innen angenommen werden. Aktuell vertreiben die Schweden ihre Produkte über lokale Supermärkte. Für die Zukunft kann sich Kopiez aber auch einen Online-Shop vorstellen, über den sich die Stockholmer das Gemüse direkt vor die Haustür liefern lassen können.

Der Markt für nachhaltige Produkte wächst

Noch stehen die Indoor-Farming-Unternehmen am Anfang, sie füllen eine kleine, technikbegeisterte Nische. Doch sie erwarten, dass sich ein Trend verstärken wird, der schon in Schwung gekommen ist: Laut einer Studie des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft steigt die Nachfrage nach lokal angebauten Lebensmitteln. So legen drei Viertel der Deutschen Wert darauf, dass ihre Lebensmittel aus der Region stammen („Deutschland, wie es isst“ 2018). Göttinger Agrarwissenschaftler*innen fanden zudem heraus, dass sich sogar jeder zweite Kunde vorstellen könnte, Produkte aus vertikaler Landwirtschaft zu kaufen. Der Hauptantrieb für die Verbraucher sei die wahrgenommene Nachhaltigkeit der Anbausysteme.

Doch ist die Produktion von Nahrungsmitteln über Indoor Farmen tatsächlich nachhaltiger als konventionelle Landwirtschaft? Forscher*innen sind sich in dieser Frage bisher uneinig. Die Unternehmen werben zwar damit, weniger CO₂ zu verbrauchen und durch den lokalen Anbau die Umwelt zu schonen. Dass diese neue Form des Gemüseanbaus generell nachhaltiger als traditionelle Landwirtschaft ist, lässt sich so jedoch nicht feststellen. Denn wie klimafreundlich die einzelnen Farmen tatsächlich sind, hängt zum Beispiel auch davon ab, ob für das Betreiben der Gewächshäuser und Fabrikfarmen Strom aus fossilen Brennstoffen oder aus erneuerbaren Energiequellen wie Wasserkraft, Sonnen- oder Windenergie verwendet wird.

Innovative Ansätze in Hamburg

Auch in Hamburg wird vertikale Landwirtschaft praktiziert: Farmer’s Cut produziert Salate & Co. in einer Fabrik mitten im Stadtkern und verkauft die Erzeugnisse an Restaurants und Supermärkte in der Region. Für ein Interview standen die ambitionierten Gründer aber leider nicht zur Verfügung.

Ein anderes innovatives Großprojekt in Bezug auf nachhaltige Stadtentwicklung ist das sogenannte Algenhaus, das 2013 im Rahmen der Internationalen Bauausstellung in Wilhelmsburg gebaut wurde. Dabei handelt es sich um ein fünfgeschossiges Wohnhaus mit einem Aquarium als Fassade – in der Glasfront des Hauses wachsen nämlich Algen, die mit ihrer Biomasse regenerative Energie erzeugen. „Wir produzieren an der Fassade mit Sonnenlicht Biomasse und Wärme. Die Biomasse besteht aus Mikroalgen, die eine Reihe von bioaktiven Substanzen enthalten, die kosmetisch oder ernährungsphysiologisch interessant sind und die Wärme nutzen wir, um das Haus mit Warmwasser zu versorgen und zu heizen“, erklärt Martin Kerner, Geschäftsführer der Biotechnologiefirma SSC.

Die Algen in der Fassade sollen geerntet und für den Verzehr genutzt werden. So finden Algen zum Beispiel in der asiatischen Küche Verwendung: als Noriblätter für Sushi, in japanischem Algensalat oder als Geliermittel in Pudding. Auch enthalten viele Nahrungsergänzungsmittel Algen, weil die Pflanze sehr jodreich ist und viel Eiweiß und Vitamine enthält.

Die Algen in Hamburg-Wilhelmsburg werden bisher jedoch nicht als Nahrungsmittel verwendet, erklärt Kerner. Bei dem Algenhaus handele es sich lediglich um ein Modell, das die Machbarkeit und Effizienz der Technologie zeigen solle. Für die Zukunft wünscht sich Kerner, das Modell auf konkrete Projekte in Hamburg zu übertragen. „Im neuen Modellstadtteil Oberbillwerder soll zum Beispiel ein Schwimmbad gebaut werden. Da würde es sich anbieten, unsere Technologie einzusetzen“, erzählt er. Die Stadt zeige sich bisher jedoch zögerlich, weil die Technologie vergleichsweise teuer ist, so Kerner: „Außerdem besteht ein Risiko, weil es außer unserem Referenzobjekt, dem Algenhaus, noch niemand so wirklich gemacht hat.“ Dabei habe die Technologie großes Potenzial: Wohnhäuser und Bürogebäude in Hamburg bieten tausende Quadratmeter freier Fläche, die bisher ungenutzt ist.

Der Ackerbau der Zukunft

Indoor Farmen und die Algenfassaden haben eines gemeinsam: Beide sind voll automatisiert und auf den urbanen Raum zugeschnitten. Die Großstadtfarmen sind eine Möglichkeit, die drängenden landwirtschaftlichen und ökologischen Herausforderungen unserer Zeit in Angriff zu nehmen, stellt Infarm-Mitgründerin Michaeli fest: „Unsere Vision ist es, die 7 Milliarden Menschen, die bis 2050 in urbanen Zentren leben werden, zu ernähren und gleichzeitig die Sicherheit, Qualität und den ökologischen Fußabdruck unserer Lebensmittel deutlich zu verbessern.“ Noch kann über die Farmen zwar keine ganze Stadt ernährt werden, doch tragen sie bereits jetzt dazu bei, mehr regionales und umweltfreundliches Gemüse in Hamburgs Supermärkte zu bringen.

Für Menschen, die das Indoor Farming für Zuhause ausprobieren wollen, hat unter anderem das schwedische Möbelhaus IKEA einen „Growroom“ für Selbstversorger entworfen. Der Bauplan für die kugelförmige Gemüsefarm mit mehreren Etagen lässt sich kostenlos auf der Projektwebseite von IKEA herunterladen. Ein Verkauf des Mini-Gewächshauses findet nicht statt, denn bei dem Projekt geht es darum, ein Bewusstsein für regionale Produkte zu schaffen, und lange Transportwege würden diesem Prinzip widersprechen.

*Hinweis der Redaktion: Der Indoor-Farming-Experte Lasse Kopiez ist mit der Autorin dieses Artikels verwandt. Dies hat die Art der Berichterstattung in keinster Weise beeinflusst. Bei der Entstehung des Artikels standen die journalistische Sorgfalt und Objektivität gegenüber den Interviewpartnern im Vordergrund.

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