Ein Hochhaus als Gemüsegarten

Vertical Farming boomt: Gebäude werden in Farmen umfunktioniert. Experten sprechen bereits von der nächsten Agro-Revolution. Aber ergibt das ökologisch einen Sinn?

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Dickson Despommier hat eine Vision: Der emeritierte Agrarforscher der Columbia University in New York will die Welt mit Nahrungsmitteln versorgen, indem er Hochhäuser in Bauernhöfe verwandelt. Bis 2050 werden nach Schätzungen der UNO zwei Drittel der Menschen in Städten leben. Schon jetzt platzen Megacitys aus allen Nähten. Und die Anbauflächen für Landwirtschaft werden immer knapper. Despommier will den Bauernhof ­deshalb mitten in die Stadt holen – dorthin, wo Fleisch und Gemüse auch gekauft und verzehrt werden. «Vertical Farming» heisst das Konzept, bei dem Getreideanbau und Viehzucht in Gebäuden betrieben werden.

Geht es nach Agrarforschern wie Despommier, sollen Dutzende Felder übereinandergestapelt werden – eine Farm im Wolkenkratzer. Das Ziel: keine Böden, keine Traktoren, kein Sonnenlicht. Stattdessen: Hightech-Landwirtschaft. Vertical Farming, senkrechter Landbau, verspricht mehr Platz und reichere Ernten. Reis auf dem Laufband, Hühner im Hochhaus, ­Weizen im LED-Licht – so sieht die Zukunft in den Augen von Despommier aus. Und sie ist zum Teil schon Wirklichkeit.

Salat und Spinat ohne Pestizide

In Singapur wurde 2012 die erste kommerzielle vertikale Farm errichtet. Sie produziert täglich rund eine Tonne frisches Gemüse. In dem Stadtstaat ­leben fünf Millionen Menschen auf engstem Raum, über 90 Prozent der Lebensmittel müssen importiert werden. In den vierstöckigen Gewächshäusern Sky Greens wachsen Salat und Spinat ohne Pestizide. Die Gemüsebeete werden mit einem hydraulischen System angetrieben und rotieren vollautomatisch, wie ein Riesenrad in Zeitlupe. Unten wird das Gemüse in ein Bad mit Nährstoffen getaucht, oben mit Sonnenlicht bestrahlt. Salat aus der vertikalen Farm – die Stadt der Zukunft soll sich selber mit Nahrung versorgen.

In Jackson im US-Bundesstaat Wyoming wurde vor kurzem ein altes Parkhaus in eine vertikale Farm umgewandelt. Das Gemüse bewegt sich wie in Singapur in einem Karussell und wird mit einer Nährstofflösung besprüht, sodass kein Boden nötig ist. Die Hydrokultur erlaubt es, jährlich 44?000 Tonnen Tomaten zu ernten – ganzjährig, das heisst, auch in den langen und rauen Wintermonaten Jacksons. «Es gibt viele Vorteile von Vertical Farming», sagt Despommier. «Kein Regenwasserabfluss, ganzjährige Produktion, keine unwetterbedingten Ernteverluste, mehr Jobs.»

Das Konzept hat längst auch Investoren auf den Plan gerufen. Goldman Sachs investiert 39 Millionen Dollar in ein Projekt in Newark. In einem alten Stahlwerk soll auf einer Fläche so gross wie neun Fussballfelder bis Jahresende die grösste vertikale Farm der Welt entstehen. «Wir versuchen, die Art und Weise, wie wir Landwirtschaft betreiben, fundamental zu transformieren», sagte Marc Oshima, Mitbegründer von ­Aero Farms, dem «Independent». Dank LED-Beleuchtung und ­Aeroponik-Anbau soll es möglich sein, bis zu 30-mal im Jahr zu ernten. Bei der Aeroponik-Methode werden die Pflanzen so fixiert, dass ihre Wurzeln durch ein Aerosol aus Wasser und Nährstoffen benetzt werden. Dadurch soll die Anbauzeit für ­Gemüse halbiert werden. Statt zwischen 30 und 40 Tagen auf dem Feld soll der Spinat aus der vertikalen Farm in bereits 12 bis 16 Tagen pflückbar sein.

Bloss: Hat das Gemüse auch dieselbe Qualität? Ansgar Kahmen, Professor für Botanik an der Universität Basel, meint: «Ohne weitere Untersuchungen kann man nicht sagen, ob Gemüse aus solchen Systemen besser oder schlechter ist als solches von konventionellen Feldern.» Mehr Ertrag durch weniger Einsatz sei möglich, wenn die Kreisläufe (zum Beispiel Nährstoffe) geschlossen sind und es keine Düngerverluste in die Atmosphäre oder das Grundwasser gibt.

Nicht per se weniger gesund

Ähnlich sieht das Achim Walter vom Institut für Agrarwissenschaften an der ETH Zürich: «Gemüse, das unter kontrollierten Bedingungen, also in Gewächshäusern oder mithilfe von künstlichen Lichtquellen oder Bodenersatz-Substraten, angebaut wird, muss nicht per se weniger gesund und vitaminhaltig sein als Gemüse, das im Freiland produziert wird.»

Doch hier liege der Teufel im Detail: Bestimmte Umweltstressoren wie UV-Licht, Kältereize und Ähnliches seien förderlich oder sogar notwendig, um bestimmte pflanzliche Abwehrstoffe zu induzieren, die dann für uns oft den hohen gesundheitlichen Wert ausmachen. «So gesehen, ist es schwer, die Frage pauschal zu beantworten», sagt Walter. «Meiner Meinung nach hat Vertical Farming das Potenzial, in Hochhaussiedlungen und ähnlichen Wohnstrukturen die Menschen wieder näher an eines der Fundamente des täglichen Lebens – nämlich die Produktion von Nahrungsmitteln – heranzuführen. Dies sehe ich in einer Zeit der weltweit zunehmenden Urbanisierung als wichtig an.»

Skeptischer gibt sich der emeritierte Botanikprofessor Christian Körner von der Universität Basel. «Ich halte nichts davon, die Sonne, die gratis ist, durch künstliches Licht zu ersetzen.» LED produziere ein «sehr einseitiges Licht, das Pflanzen zwar wachsen lässt, aber nicht die Wellenlängen besitzt, um wertvolle Inhalts­stoffe zu induzieren wie UV-Schutzstoffe, Antioxidantien usw.». Installation und Betrieb verbrauchen zudem viel Energie. «Es ist symbolisch für unsere Gesellschaft, die Autosalons und Industrieflachbauten auf bestem Ackerland erlaubt und dann an Betonwänden Spinat züchten möchte», sagt Körner. Ökologisch habe das keinen Wert. «Ich bin nicht gegen Urban Farming, aber von der Natur entkoppelte Hightech-Systeme sind überflüssig, solange es noch andere Freiräume in der Stadt gibt.»

Derweil tüfteln Experten weiter an massentauglichen Vertical-Farming-Konzepten. Am City Farm Lab des Massachusetts Institute of Technology (MIT) bei Boston experimentieren Forscher an einem aeroponischen Produktionssystem, das ganz ohne Erde auskommt und 90 Prozent weniger Wasser verbraucht. In der futuristisch anmutenden Farm werden die Wurzeln der Pflanzen mit einem nährstoffhaltigen Wasserdampf besprüht und mit einem rötlichen LED-Licht bestrahlt. Sensoren messen die Feuchtigkeit. «Hier am MIT arbeiten wir hauptsächlich an der Sensorentechnologie, einem ferngesteuerten Monitoring und Kontrollalgorithmen», sagt Rich Fletcher, Professor für mobile Technologie. In nicht mehr allzu ferner Zukunft soll die smarte Farm ihren Wasserhaushalt selbst regulieren und Gemüse ernten. Ein vollautomatisierter Landwirtschaftsbetrieb mitten in der Stadt.

Ökonomische Fragen

Bleibt die Frage, ob die Konsumenten Gemüse aus dem Hochhaus akzeptieren – oder am Ende nicht doch den Feld­salat bevorzugen. «Warum nicht?», fragt Fletcher. Die Anbaubedingungen seien oft sauberer, sicherer und besser kontrolliert als auf normalen Feldern. Zudem biete Vertical Farming bessere Wege, die Nahrungsmittelproduktion und Verfügbarkeit in Städte zu bringen. «Mehr als die Hälfte der Nahrung wird wegen des Transports verschwendet», sagt Fletcher. «Die grösste Herausforderung sind die Kosten und die Energie.» Die ökologischen sind dabei eng mit ökonomischen Fragen verknüpft. Lohnt sich der Einsatz von LED-Licht? In welchem Verhältnis steht der Ressourceneinsatz zum Ertrag? Wie sieht die CO2-Bilanz der vertikalen Farmen aus?

So interessant das Konzept ist, so fragwürdig erscheint seine Umsetzung. Wie will man eine Megacity wie Kairo oder Shanghai mit urbanen Bauernhöfen versorgen? Vertikale Farmen scheinen eine Ergänzung, aber keine Alternative zur konventionellen Landwirtschaft zu sein. «Gesundes, nachhaltiges Pflanzenleben findet in Interaktion mit einem lebendigen Boden statt», sagt Christian Körner. Und so wird Despommiers Vision einer Landwirtschaft ganz ohne Boden und Sonnenlicht wohl noch lange eine Illusion bleiben.

Erstellt: 23.11.2015, 17:40 Uhr

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