Bei wachsender Weltbevölkerung ist die Proteinversorgung eine grosse Herausforderung. Steigende Umweltbelastungen und extreme Wetterlagen als Folge des Klimawandels erschweren die zukünftige Proteinversorgung zusätzlich. Es braucht nachhaltige Alternativen zu tierischen Nahrungsmitteln, die in westlichen Ländern nach wie vor die Hauptproteinquelle sind.

Mit „Vertical Farming“ – also dem Anbau in mehreren „Etagen“ übereinander in einem Gebäude – kann eine nachhaltige und wirtschaftlich effiziente Produktion von proteinreichen Pflanzen wie Weizengras und Luzerne gelingen. Das lassen Ergebnisse des Leitprojekts „FutureProteins“ vermuten, an dem sechs Fraunhofer-Institute beteiligt waren.

Dafür haben die Forschenden ein automatisiertes Pflanzenzuchtsystem entwickelt. Kulturen wie Weizengras, Luzerne und Kartoffel wachsen ohne Erde und mit künstlicher Beleuchtung in Innenräumen. Durch ein wellenförmiges Förderbandsystem wird die Anbaufläche in vertikaler Richtung vergrössert. So lässt sich die in Städten begrenzte Fläche optimal für den ganzjährigen und klimaunabhängigen Anbau der Pflanzen nutzen. Im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft braucht Vertical Farming nur fünf Prozent des Wassers und 50 Prozent weniger Dünger, während auf Pflanzenschutzmittel verzichtet werden kann.

Allerdings müssen Indoor-Farming-Systeme auch wirtschaftlich sein, wobei die Klimatisierung und Beleuchtung ein wesentlicher Kostenfaktor ist. Für eine bestmögliche Effizienz sind je nach Standort unterschiedliche Technologien zur Energieversorgung und -speicherung notwendig, was im Rahmen des Projekts anhand von Simulationsmodellen untersucht wurde. In Berlin könnte zum Beispiel eine Kombination aus Solarenergie und Batterienutzung sinnvoll sein, während sich in Island die Nutzung von Geothermie anbietet.

Die Forschenden sind sich sicher, dass Vertical Farming keine Nische bleiben wird. Ziel ist es, die Industrie mit konkreten Lösungen zu unterstützen, um eine schnelle Umsetzung solcher Anbausysteme für den Markt zu ermöglichen. (BZfE)
(gb)