Die Vereinten Nationen rechnen mit einer Weltbevölkerung von zehn Milliarden Menschen bis ins Jahr 2050. Fast zwei Drittel von ihnen werden in Städten leben. Um die wachsende Weltbevölkerung nachhaltig zu ernähren, muss sich die Landwirtschaft verändern. Ein vielversprechendes Konzept: vertical- und urban-farming. Vertikaler Anbau ist aber nicht gleichzusetzen mit einem „Hochhaus“. In London haben Unternehmer das Konzept im wahrsten Sinne auf den Kopf gestellt.
Tief unter der Millionenmetropole London wachsen Lebensmittel, die irgendwann eine ganze Stadt versorgen könnten.
Hier, hinter dicken Betonwänden, stapeln sich die Felder. Bis zu vier Stockwerke hoch. Erbsensprossen, Rettich und Koriander schichten sich auf Blechen übereinander. Die LED-Lampen an der Decke tauchen alles in ein rosafarbenes Licht. Über Luftschächte versorgt ein Filtrations- und Zuluft-System den unterirdischen Bauernhof mit Sauerstoff. Leise summen die Ventilatoren und verteilen die Luft im Raum. Aber warum braucht es eigentlich eine Farm mitten in der Stadt, noch dazu 33 Meter darunter?
Die vertikalen Felder sind viel effizienter. In London sechs Mal so effizient wie ein herkömmlicher Acker. Das liegt vor allem daran, dass bei einer Indoor-Farm ganzjährig angebaut wird. Eine solche Dauerbepflanzung würde auf konventionellen Feldern den intensiven Einsatz von Düngern fordern, denn das Gemüse entzieht der Erde ihre Nährstoffe. Im britischen Bunker wachsen die Pflanzen aber nicht auf Erde. Wie bei den meisten Stockwerk-Farmen wird eine Hydrokultur angebaut. Was auf den ersten Blick an Mutterboden erinnert, ist ein Teppich aus recycelten Materialien, der lediglich für Stabilität sorgt. Die Wurzeln der Pflanzen liegen frei und werden von Wasser umspült.
Dabei wird darauf geachtet, dass die Wurzeln genug Sauerstoff bekommen, damit sie nicht verfaulen. Das Wasser fließt in einem fast geschlossenen Kreislauf. Um bis zu 70 Prozent lässt sich der Wasserverbrauch reduzieren, nur die verbrauchten Nährstoffe werden zugegeben. Dieser ganzjährige Anbau ist möglich, weil in geschlossenen Räumen die Landwirte über die Umweltbedingungen bestimmen können. Mit einem Gewächshauscomputer regeln sie Beleuchtung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Die Leuchtdioden mit ihrem pinken Licht liefern den Salatköpfen genau die rot- und blaulastigen Lichtwellen, die sie sonst von der Sonne bekommen. Die Luftzufuhr wird über die Belüftungsanlage geregelt. Die Landwirte reagieren auf jede Abweichung vom Idealwert. Das britische Blattgemüse mag es recht feucht, etwa 50 bis 60 Prozent sollte die Feuchtigkeitskonzentration betragen und das bei etwa 15 Grad Celsius. So können die Pflanzen ganztägig Fotosynthese betreiben und die Energie gewinnen, die sie zum Wachsen brauchen. Der Luftschutzbunker bietet optimale Wachstumsbedingungen und beschützt das Gemüse vor Wettereinflüssen. Stürme, Überschwemmungen oder Dürre sind die häufigsten Gründe für Ernteausfälle. Aber das ist noch nicht alles.
Jede der kleinen Pflanzen muss sorgfältig gehekt und gepflegt werden.
Die TU Berlin hatte bereits 2012 in einer Studie nachgewiesen, dass Stadtgemüse häufig stärker schadstoffbelastet war als herkömmliches. Grund dafür ist der Anbau in der Nähe von befahrenen Straßen. Die von den Fahrzeugen ausgestoßenen Feinstäube können zu Schwermetallablagerungen in den Nutzpflanzen führen. Bei einer Entfernung des Beetes zur Straße unter zehn Metern lagen 67 Prozent aller Stadtgemüseproben über dem EU-Grenzwert von 0,1 Milligramm Blei je Kilogramm Gemüse. Bei einer Entfernung des Beetes zur Straße von über zehn Metern überschreiten nur 38 Prozent diesen Grenzwert. Wie kann es sein, dass wenige Meter neben der Londoner U-Bahn die Luft so viel besser ist?
Der Luftschutzbunker liegt im Gegensatz zum herkömmlichen Gemüsebeet nicht offen. Die Luft wird ausschließlich über ein Belüftungssystem zugeführt. Damit bei dieser abgestimmten Belüftung Schadstoffe, Feinstaub und Schwermetalle nicht in die hochmoderne Farm gelangen braucht es ein ausgeklügeltes Filtersystem.
Grundlage für die Auswahl und Bewertung solcher Luftfilter ist die Prüfnorm ISO 16890. Dabei werden typische urbane und ländliche Partikelgrößenverteilungen der Feinstaubfraktionen PM1, PM2,5 und PM10 betrachtet und entsprechend sogar Filterabscheidegrade mehrstufiger Filtersysteme bestimmt. Dieselruß und andere Feinstäube bewegen sich in einem Partikelgrößenbereich von Zehntel Mikrometern und werden daher am besten anhand der ePM1 Effizienz eines Filtersystems bewertet. Mit e.FFECT, dem „electronic Freudenberg Filter Efficiency Calculation Tool“, ist die Berechnung der optimalen Filterlösung ganz leicht. Die lokalen Umgebungsbedingungen und spezifische Prozessanforderungen fließen direkt in die Berechnung mit ein und ermöglichen somit die perfekte Auslegung des Filtersystems. Die effektive Nutzung erhöht die Lebensdauer der Filter und reduziert den Energieaufwand auf ein Minimum. Damit liefert die Filtration einen entscheidenden Beitrag, um Lebensmittel von vertikalen Farmen nicht nur ohne Pestizide, schnell und verbrauchernah zu produzieren, sondern dabei auch noch den Energieverbrauch zu minimieren.
Eine effiziente Filtration hilft den vertikalen Bauernhof zukunftsfähig zu machen.
Und das muss er auch sein. Die Londoner Unternehmer begegnen mit ihrem Konzept den Auswirkungen des Megatrends Urbanisierung auf die Landwirtschaft. Die Menschen leben vermehrt in Städten. In Zeiten einer verstärkten Umweltbelastung, braucht es kurze Lieferketten. Lebensmittel müssen folglich in der Nähe der Menschen angebaut werden. Statt langer Wege wird das frisch geerntete Gemüse unter London verpackt und in den Supermarkt darüber gebracht. Ganz ohne Lieferkette und damit auch ganz ohne CO2-Emissionen und Verlust.
Bis das Gemüse reif ist, dauert es ein wenig - aber die Bedinungen unter der Erde sind optimal für die Pflanzen.
Quellen:
https://www.pflanzenfabrik.de/ph-und-ec-werte-fuer-hydroponische-pflanzen/#pH-Wert_und_EC-Wert_fuer_Nutzpflanzen
https://reset.org/knowledge/vertical-farming-%E2%80%93-kommt-unser-obst-und-gemuese-zukunft-aus-der-vertikalen-farm-12112018
http://growing-underground.com/
https://www.welt.de/wirtschaft/article204723004/Ehemaliger-Londoner-Luftschutztunnel-wird-zur-Farm.html
https://de.wikipedia.org/wiki/Hydrokultur
https://mundraub.org/sites/default/files/inline-files/Studie_Schadstoffbelastung.pdf
https://www.galab.de/de/lebensmittel/nachrichten/hoechstmengen_blei.php