Vertical Farming: Wenn Obst und Gemüse in Regalen wachsen

Welt der Wunder berichtete im Rahmen der „Essen der Zukunft“-Reihe bereits über In-vitro-Fleisch.

Im Sondierungspapier der Ampel-Koalition steht, dass die Landwirtschaft einen „nachhaltigen, umwelt- und naturverträglichen Pfad einschlagen“ soll. Zusätzlich sollen Landwirtinnen und Landwirte „den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln auf das notwendige Maß beschränken“, heißt es im Dokument. Doch die Realität sieht für viele Arbeitende in der Landwirtschaft anders aus.

Die Landwirtschaft gefärdet sich selbst

Eine Untersuchung ergab, dass Deutschlands Gewässer in der Nähe von Landwirtschaftsflächen in 80 Prozent der Fälle Grenzwerte für Pestizide überschreiten. Laut Bundesumweltamt stammen rund 63 Prozent der in Deutschland gemessenen Methan-Emissionen und 81 Prozent der Lachgas-Emissionen aus der Landwirtschaft. Weltweit werden etwa 34 Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen durch die Lebensmittelherstellung erzeugt. Unter den Klimaschäden, die der Treibhauseffekt verstärkt, leidet wiederum die Landwirtschaft. Ernteausfälle vermehren sich aufgrund von Dürren, Stürmen, Überflutungen oder Waldbränden. Man könnte meinen, dass sich die Landwirtschaft selbst gefährdet.  Es wird eine zunehmende Herausforderung, mehr Menschen in einer heißeren, trockeneren Welt zu ernähren. 

Vertical Farming vor allem in Städten

Bei Metropolen wie Kyoto, New York, Vancouver, Berlin oder Singapur denkt man nicht sofort an Gemüsefelder. Doch gerade in diesen Städten türmen sich meterhohe Regale voller Salat, Basilikum, Spinat oder Grünkohl. Diese verstecken sich oft in unscheinbaren Gebäuden, auf Dächern, in Kellern, in Containern oder alten Bunkern. Das Ganze läuft unter dem Konzept der vertikalen Landwirtschaft oder „Vertical Farming“ – Ackerbau, der sich nicht horizontal auf Feldern ausdehnt, sondern in die Höhe wächst. Das ermöglicht Landwirtschaft auch in dicht besiedelten Gebieten.

Nutzpflanzen hängen hier meistens ohne Erde entweder in der Luft oder in einer mineralischen Lösung. Nährstoffe und Wasser erhalten sie durch Leitungen, die für eine genau bemessene Zufuhr über die umgebende Luft oder Lösung sorgen. Diese Formen des Anbaus heißen, je nach Medium, Aeroponik- oder Hydrokulturen. Pestizide braucht das Grünzeug durch die abgeschottete Umgebung nicht.

Das Problem mit dem Licht

Ein klarer Nachteil der vertikalen Landwirtschaft ist die Lichtversorgung. Denn während konventionell angebautes Getreide, Obst und Gemüse Sonnenlicht direkt von oben erhält, ist die Lichtzufuhr bei den übereinandergestapelten Pflanzen komplizierter. Um zu wachsen, bekommen diese pro Anbaureihe eigene LED-Lampen. Die künstliche Beleuchtung kostet viel Energie, was wiederum der Umweltbilanz schadet. Doch auch hier ergeben sich neue Chancen: Einige Vertical Farms beziehen ihren Strom aus Solarenergie. Dadurch ist die Lichtversorgung wesentlich nachhaltiger, als wenn der Strom aus Gas, Öl oder Kohle gewonnen wird.

Frische Ernte zu jeder Jahreszeit

Die geregelte Licht-, Nährstoff- und Wärmezufuhr bietet einen klaren Vorteil: Pflanzen sind saison-unabhängig und können das ganze Jahr über wachsen. Der Ertrag wird so im Vergleich zur traditionellen Landwirtschaft vervielfacht. Das heißt: heimische Erdbeeren im Januar oder erntefrischer Grünkohl im Sommer.

Da vertikaler Anbau unabhängig von der Erntesaison funktioniert, arbeiten dort keine Saisonarbeiterinnen und -arbeiter, sondern regulär angestellte Arbeitskräfte. Diese pflegen und ernten Pflanzen das ganze Jahr über.

Um Wasser zu sparen, wird überschüssiges Wasser wird in einigen vertikalen Farmen in einem geschlossenen Leitungssystem wieder aufgenommen und recycelt. Laut einer Studie ließe sich der Wasserverbrauch in Hydrokulturen um das 13-fache reduzieren.  Die Landnutzung wäre elfmal geringer als bei Freiluftfeldern.  

Geschmack und Preis sind wichtig beim Kauf

Unternehmen wie Plenty in den USA oder auch Infarm in Berlin verkaufen ihre Produkte bereits in Supermärkten und Restaurants. Dabei handelt es sich jedoch um Produkte im Premiumsegment. Wenn sich nur wenige Verbraucherinnen und Verbraucher den Aufpreis für umweltfreundliche Produkte leisten können, ist die Vertical Farming nicht nachhaltig. Um Nachhaltigkeitsziele einzuhalten, muss Indoor-Salat sowohl durch Geschmack als auch durch Regionalität, Frische und Preis-Leistungs-Verhältnis überzeugen.

Zumindest im Geschmack scheinen vertikal gewachsene Erträge konkurrenzfähig zu sein. Je nach Nährstoffzufuhr, Temperatur und Licht können der Rucola pfeffriger, das Radieschen knackiger oder der Feldsalat süßer schmecken. Obst und Gemüse bleibt auch länger frisch, da es durch den Anbau in Städten keine langen Lieferwege zurücklegen muss.

Vor allem Regionen, die als „Lebensmittelwüsten“ gelten, könnten vom regionalen Anbau profitieren. Dabei handelt es sich um Gebiete, die wenige Lebensmittelhändler in der Umgebung haben und stark vom Import abhängig sind. Ein Beispiel dafür sind Nu-Leaf Farms, die in Calgary, Kanada, frische Kräuter und Salate kultivieren. Damit soll die Stadt weniger abhängig von kalifornischen Importen werden.

Zukunftsfähig oder nur ein Trend?

Gerade in abgelegenen Regionen, wie zum Beispiel in Kanada, wären vertikale Farmen eine gute Option. Denn Preise von importierten Waren explodierten dort durch die COVID-19-Pandemie. Im September 2021 kursierten auf Tik Tok Videos von Aktivistinnen und Aktivisten, die auf absurde Lebensmittelpreise aufmerksam machten. Erdbeeren kosteten in manchen Supermärten bis zu umgerechnet 9,80 Euro, Ketchup sogar 11 Euro. Nu-Leaf-Farms wirbt daher für ein eigenes, lokales Anbausystem, das Versorgungsprobleme aufgrund von langen Lieferketten und Ernteausfällen in solchen Gemeinden lösen soll. Allerdings sind vertikale Farmen lange nicht so weit verbreitet und kulturell verankert wie der traditionelle Anbau.

Der vertikale Anbau von Lebensmitteln beschränkt sich meist auf Grünpflanzen. Unternehmen mit klingenden Namen wie Nu-Leaf, Infarm oder Plenty verfolgen dennoch finanziellen Interessen. In den energieaufwendigen vertikalen Farmen lohnt sich der Anbau von günstigen Nutzpflanzen wie Weizen, Reis oder Mais nicht. Fachpersonen schätzen den Preis für einen Laib vertikal gewachsenes Brot auf umgerechnet 20,50 Euro.

Noch bleiben unsere Äcker horizontal

Klar ist also, dass vertikale Farmen nicht die einzige Lösung für das wachsende globale Ernährungsproblem sein werden. Die Technologie ist noch sehr kompliziert und die Produktionskosten dementsprechend hoch. Deshalb wächst unser Obst und Gemüse wahrscheinlich noch länger auf horizontalen Feldern. Allerdings gibt es immer mehr Vertical Farming Unternehmen, die sich darauf spezialisieren, günstige, nachhaltige, vielfältige und massentaugliche Produkte auf den Markt zu bringen.

Wann sich die vertikale Landwirtschaft rentieren wird, ist schwer vorauszusagen. Doch in einer Welt, in der der Platz immer knapper wird und Lebensmittel immer mehr Kilometer zurücklegen müssen, ist das Konzept eine große Chance, um mehr Menschen in ferneren Regionen mit frischem Obst und Gemüse zu versorgen.