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Urban Farming

Salat aus der Stadt

© ReinadloCoddou

04. November 2021

Mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung lebt heute in Städten. Im Jahr 2050 werden es voraussichtlich zwei Drittel sein. Innovative Unternehmen und Initiativen denken daher die Regionalität einen Schritt weiter: „Urban Farming“ und „Vertical Farming“ sollen Menschen auf kürzesten Wegen mit Salat, Gemüse, Kräutern und Fisch versorgen.

Kleine Birkenwäldchen, blühender Flieder: Blendet man die Plattenbauten im Hintergrund aus, fühlt man sich im Landschaftspark Herzberge im Berliner Bezirk Lichtenberg wie in Brandenburg. Ein paar pommersche Landschafe schielen durch einen Zaun hinüber zu den Gewächshäusern auf der anderen Seite des Weges. „Stadtfarm“ steht in großen Lettern über dem Eingang. Bis zur Wende baute der Volkseigene Betrieb (VEB) Gartenbau in den Treibhäusern Gerbera für den Westexport an. Seit 2017 wachsen hier in „Urban Farming“-Kultur Basilikum, Petersilie und Koriander, Tomatenstauden recken sich im hinteren Hallenteil in die Höhe. Ihren Dünger bekommen sie über Rohrleitungen aus großen Wasserbottichen im Treibhaus nebenan. Von Zeit zu Zeit schiebt sich ein Fischkopf aus dem Wasser, lange Barteln um das geöffnete Maul. Ein Afrikanischer Raubwels. Als Anne-Kathrin Kuhlemann eine Handvoll Futter ins Wasser wirft, beginnt das Becken zu beben: Zahllose Fischkörper brechen durch die Oberfläche, peitschen mit den Flossen. 2.000 Welse tummeln sich in jedem Becken, erklärt die Geschäftsführerin der Stadtfarm.

Auf Nähe programmiert

Für den Clarias gariepinus ist das keine Qual, sondern Teil seines genetischen Programms. Wenn in der Trockenzeit die Tümpel schrumpfen, rücken die Raubwelse auf kleinstem Raum zusammen. „Die Enge in der Aquakultur bedeutet für unsere Fische daher keinen Stress. Das ist auch wissenschaftlich nachgewiesen“, sagt Kuhlemann. Ohne Hormone, Antibiotika oder andere Medikamente wachsen die Welse rund ein halbes Jahr im Bottich, bis sie geschlachtet werden. Und empfehlen sich auch als gute Futterverwerter für eine nachhaltige und artgerechte Aquakultur: Aus einem Kilogramm Fischfutter wird fast ein Kilo Wels, überschlägt Stadtfarmerin Kuhlemann. Zum Vergleich: In einem Kilo Rindfleisch stecken je nach Studienlage drei bis neun Kilo Getreide.

Der Clarias gariepinus ist reich an Eiweiß und Omega-3-Fettsäuren, hat kaum Gräten, einen leicht nussigen Geschmack und lässt sich vielfältig zubereiten: als Filet, geräuchert, gebeizt, als Matjes, Bratwurst oder Bällchen. „Viele Familien kommen jede Woche und sagen: ‚Käpt’n Iglo ist nicht mehr, ich muss jetzt Fischbällchen für die Kinder haben‘“, erzählt Kuhlemann und lacht.

Vom Fischkot zum Pflanzendünger

Aber auch was hinten aus den Fischen herauskommt, hat einen hohen Nährwert – für die Pflanzen im benachbarten Gewächshaus. Doch dazu müssen die Exkremente und Ausscheidungen der Fische erst einmal passförmig gemacht werden. Zunächst werden die Schwebstoffe aus dem Wasser gefiltert. Sie wandern dann in den Wurmfilter, wo ihn die Wenigborster in Humus verwandeln. Übrig bleibt Wasser mit gelösten Nährstoffen, überwiegend Ammonium. Das ist für Fische in höherer Konzentration giftig und kann von Pflanzen nicht verwertet werden. Fleißige Bakterien wandeln dieses Ammonium in einem Biofilter daher um in Nitrat. Mit dem Wasser werden schließlich Tomaten, Chili, Paprika, Salate und Kräuter versorgt, im Winter auch Mangold und Grünkohl. Die Pflanzen ziehen die Nährstoffe heraus und reinigen das Wasser dabei. Dann fließt es in „Teichqualität“ zurück in die Fischbecken.

Geschlossener Kreislauf

Aquaponik – die Kombination von Aquakultur und Hydroponik, also von Fischzucht und der Kultivierung von Nutzpflanzen im Wasser – ist kein neues Konzept. Das Besondere der Stadtfarm: Sie setzt auf ein Verfahren namens Aqua-Terra-Ponik. Die Pflanzen der Stadtfarmerinnen und Stadtfarmer gedeihen in der Erde, was die Filterleistung von Nährstoffen erhöhen soll. Der Wasseraustausch wird dadurch überflüssig. In klassischen hydroponischen Systemen dagegen stehen die Pflanzen nicht in der Erde, sondern in Fließrinnen, wo ihre Wurzeln von einer Nährlösung umspült werden. Dabei würden schlicht nicht genug Nährstoffe herausgefiltert, so Kuhlemann, weshalb diese Anlagen rund einmal pro Woche ihr Wasser austauschen müssen. Aqua-Terra-Ponik steht im Gegensatz dazu für einen geschlossenen Kreislauf, wie Kuhlemann betont: „Damit sind wir die einzige kommerzielle Aquakultur der Welt ohne Abwasser.“

 

Bei der Auswahl der Pflanzen wird bewusst auf alte Sorten gesetzt. „Die sind robuster und kommen auch mit Temperaturschwankungen besser klar als Hybride aus dem Labor“, erklärt Kuhlemann. Pflanzenschutzmittel sind in der Stadtfarm tabu. Stattdessen kümmern sich Nützlinge wie die Larven von Florfliegen oder Schlupfwespen um ungebetene Gäste. So würden mehr als 80 Prozent der Flächen, 90 Prozent des Wassers und 85 Prozent der Treibhausgasemissionen gegenüber der konventionellen Landwirtschaft eingespart. Der miniaturisierte CO2-Fußabdruck ergibt sich durch den Verzicht auf künstlichen Dünger und die geschrumpften Transportwege. „Durchschnittlich sind Obst und Gemüse 1.500 Kilometer unterwegs, bei uns sind es ein paar Kilometer“, sagt Kuhlemann. Auch Lebensmittelverschwendung sei durch die kurzen Wege quasi passé: Übrig gebliebene Tomaten werden in der farmeigenen Küche zu Ketchup verarbeitet. Gesüßt mit Stevia aus eigenem Anbau.

 

Eins, zwei, drei, viele Stadtfarmen

30 Tonnen Gemüse und 50 Tonnen Fisch produziert die Stadtfarm pro Jahr. Ursprünglich ging der größte Teil an Hotels und die Gastronomie. Mit dem ersten Lockdown brachen die Umsätze von jetzt auf gleich um 70 Prozent ein. Die Stadtfarmerinnen und Stadtfarmer beliefern nun hauptsächlich Endverbraucherinnen und Endverbraucher. Gerade stellen sie ihr System auf solidarische Landwirtschaft um. Mitglieder zahlen einen festen Beitrag und bekommen dafür monatlich einen Ernteanteil des angebauten Gemüses. „Wir können pro Jahr 200 Menschen mit Gemüse und 500 mit Fisch versorgen“, überschlägt Kuhlemann. Angesichts von über 3,7 Millionen Menschen in der Hauptstadt noch eine kleine Zahl. Doch die Baugenehmigung für die nächste Stadtfarm in Berlin liegt bereits vor. „In München und Hamburg suchen wir mit Partnern nach geeigneten Standorten“, erzählt Kuhlemann. Das Potenzial sei da, ist die Betriebswirtin überzeugt. „Es gibt in jeder Stadt Flächen, die nicht für den Wohnungsbau geeignet sind, man muss sie nur suchen.“ Optimistisch kalkuliert könnten langfristig rund zehn Prozent der Ernährung der Stadtbevölkerung von urbanen Farmen gedeckt werden. Die Vision: tausend Stadtfarmen in Europa, drei bis vier in jeder City – auch um die Idee sichtbar und greifbar zu machen. „Wir wollen zeigen, dass es die Lösungen für morgen schon gibt. Wir müssen sie nur umsetzen, und das konsequent“.

Vertical Farming – in die Höhe pflanzen

Kuhlemann und ihre Mitstreitenden sind nicht die Einzigen, die Städterinnen und Städter so lokal wie irgend möglich versorgen wollen. EFC Farm im Berliner Stadtteil Schöneberg setzt auf Aquaponik und kombiniert seit 2015 Barsche mit Basilikum. Zwei weitere Dachfarmen sind seither in der Schweiz und in Belgien entstanden. In Wiesbaden hat Hauptabnehmer Rewe dieses Jahr eine neue Filiale eröffnet, auf der die EFC-Farmer und EFC-Farmerinnen Fisch und Kräuter ziehen. Andere Start-ups gehen ganz nach drinnen und bauen nach oben. „Vertical Farming“ heißt das Prinzip, dem sich das Start-up Infarm seit 2013 verpflichtet. Das Unternehmen züchtet Kräuter und Salate in Glasschränken unter Kunstlicht – und zwar direkt in den Supermärkten. Mittlerweile ist das Unternehmen nach eigenen Angaben in elf Ländern vertreten und kooperiert mit rund 30 Einzelhändlern, in Deutschland etwa mit Edeka, Kaufland und Aldi Süd. Rund 1.400 Farmen habe man bereits in Supermärkten und Distributionszentren installiert, in denen monatlich über 500.000 Pflanzen geerntet werden.

Digital gesteuertes Wachstum

Neben den Pflanzschränken im Supermarkt baut Infarm seit diesem Jahr auch eigene Growing Center auf. Die sollen sich dank modularer Bauweise problemlos in bestehende Gebäude integrieren lassen. Jedes Modul hat eine Grundfläche von 25 Quadratmetern, geht bis zu 18 Meter in die Höhe und soll so viel Ertrag bringen wie ein Hektar Ackerland. Nach Angaben des Unternehmens verbrauchen die Farmen gegenüber der traditionellen Landwirtschaft 95 Prozent weniger Wasser, 75 Prozent weniger Dünger, reduzieren den Transport um 90 Prozent und kommen komplett ohne Pestizide aus.

Digital überwacht und gesteuert wird das Wachstum der Kräuter über eine zentralisierte Cloud-Plattform. Die sammelt Infarm zufolge mehr als 50.000 Datenpunkte zu Umweltbedingungen, Wachstumsrate, Farbe und Gesundheit der Pflanzen. Ertrag, Qualität, Geschmack und Nährwert der pflanzlichen Produkte ließen sich auf diese Weise kontinuierlich verbessern. Bis 2025 will Infarm in mehr als 100 Städten in 25 Ländern Growing Center installieren und die Ballungsräume so dabei unterstützen, dass sich Bürgerinnen und Bürger eigenständiger mit gesunden und nachhaltigen Lebensmitteln versorgen können.

Hohe Energiekosten

„Der unschlagbar niedrige Wasserverbrauch, die hohe Flächeneffizienz und die Unabhängigkeit von Standort, Wetter und Jahreszeit sind ohne Frage die großen Vorteile von ‚Vertical Farming‘“, betont auch Heike Mempel, Leiterin des Applied Science Centre (ASC) for Smart Indoor Farming an der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf. Hinzu kommen die kontrollierten Anbaubedingungen, durch die sich rund um die Uhr Pflanzen mit gleichbleibend hoher Qualität produzieren lassen. Der Nachteil dieser Systeme liegt für die Forscherin ebenfalls auf der Hand: der hohe Energieverbrauch durch künstliche Beleuchtung und Klimatisierung – eine ökonomische wie ökologische Hypothek. „Der verwendete Strom sollte im Sinne der Nachhaltigkeit daher aus regenerativen Quellen stammen. Außerdem brauchen wir intelligente Energiekonzepte“, sagt Mempel.

Smarte Methoden, die etwa die wissenschaftliche Mitarbeiterin Sabine Wittmann am Institut erforscht. So könnten die LED-Lampen mehrmals pro Sekunde ein- und ausgeschaltet werden. Das spart Strom. Und weil die Lampen dadurch auch weniger Wärme entwickeln, müssen die Pflanzen weniger gekühlt werden. Welche Schaltfrequenz möglich ist, ohne das Wachstum auszubremsen, erprobt die Forschungsgruppe im institutseigenen Indoor-Farming-Container. Hier gehen die Forschenden auch weiteren Ansätzen nach, um den Energieverbrauch der neuen Anbauweise zu senken.

 

Ab in die Wüste

Preislich können Salate, Kräuter oder Tomaten aus dem Pflanzregal noch nicht mit der konventionellen Landwirtschaft mithalten, konstatiert Projektleiterin Mempel. Zumindest in Europa. In unseren Breiten punkte Indoor-Farming vor allem durch seine hohe und konstante Qualität. Und könne deshalb etwa beim Anbau von Arzneimittelpflanzen zum Einsatz kommen. Anders sei die Situation in Ländern wie den Vereinigten Arabischen Emiraten, die 95 Prozent ihrer Lebensmittel über weite Wege unter starkem Kühleinsatz importieren. Hier würde sich auch der Anbau von Gemüse rechnen – ökonomisch wie ökologisch. „Wenn ich dort Indoor-Farmen mit Solarstrom betreibe, wäre die Wirtschaftlichkeit viel schneller erreicht“, so Mempel. Überhaupt erlaube Indoor-Farming Pflanzenanbau in Regionen, wo es die Umweltbedingungen bislang verbieten: ob in der Wüste oder im ewigen Eis der Antarktis.

In Europa könnte aber auch eine Änderung der Regularien den Pflanzen aus dem Regal auf die Sprünge helfen. Obwohl sie ohne Pflanzenschutzmittel aufwachsen, dürfen sie sich in der EU bislang nicht „bio“ nennen, weil sie nicht in natürlichem Boden stehen. Für Forscherin Mempel stößt hier eine alte Definition an ihre Grenzen. „Bezogen auf die Qualität gibt es keinen guten Grund, warum diese pestizidfrei produzierten Produkte nicht als bio gelten sollten.“ Um die Anbaubedingungen für Verbraucherinnen und Verbraucher transparent zu machen, könne man künftig etwa zwischen bio-klassisch und bio-indoor unterscheiden.

 

Ergänzung statt Universallösung

Kalorien- oder eiweißreiche Sattmacher wie Weizen, Kartoffeln, Mais oder Soja werden auch in Zukunft überwiegend auf dem Acker wachsen, das steht für die Forscherin außer Frage. „Indoor-Farming ist nicht die ultimative Antwort auf alle Ernährungsfragen, sondern eine optimale Ergänzung zu bestehenden Verfahren“, so Mempel. Denn während die Weltbevölkerung wächst und wächst, gilt das nicht für die landwirtschaftlichen Nutzflächen. Immer mehr Menschen wollen künftig ernährt werden – und das möglichst gesund und nachhaltig: „Indoor-Farming kann dazu einen wichtigen Beitrag leisten.“

 

Unterschied „Urban Farming“ und „Vertical Farming“

Urban Farming ist der Oberbegriff für Anbaumethoden im städtischen oder stadtnahen Raum zur direkten Lebensmittelversorgung der Ballungsräume. Die urbane Landwirtschaft produziert dabei nicht nur Kräuter oder Gemüse, sondern beispielsweise auch Fisch in Aquakulturen. Findet sie nicht in Gewächshäusern statt, sondern abgeschlossen in Innenräumen unter Kunstlicht, spricht man entsprechend von Indoor-Farming. Werden die Pflanzen dabei platzsparend in Regalen übereinander angebaut, handelt es sich um Vertical Farming.

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