Lebensmittel aus dem Baukasten

Frische Lebensmittel platzsparend angebaut in der Region. Als Form der urbanen Landwirtschaft könnte Vertical Farming in der Zukunft eine wichtige Rolle spielen. Das Winterthurer Start-up GreenState treibt die Entwicklung dafür mit einer modularen Farm voran.

«Vom Feld auf den Teller» war nicht nur das Motto einer Schweizer Landwirtschaftsausstellung im vergangenen Jahr, sondern ist im gesamten Agrikulturbetrieb ein populäres Sprichwort. Einer der beiden Faktoren in dem Slogan könnte sich in Zukunft allerdings ändern. Mit der Zunahme von extremen Wetterphänomenen und einer Verschiebung der Klimazonen steht auch die Schweizer Landwirtschaft vor grossen Herausforderungen.

Eine mögliche Alternative für den Anbau von Pflanzen ist das Vertical Farming. Ähnlich wie in einem regulären Gewächshaus können hier das ganze Jahr über Lebensmittel angebaut werden. Unabhängig von den räumlichen Gegebenheiten, der Sonne und auch der Erde werden die Pflanzen übereinandergestapelt. Und neben der Platzersparnis spielen auch die Kreislaufwirtschaft und Transportwege eine Schlüsselrolle bei dieser Form der urbanen Landwirtschaft.

Litschis aus Luzern

In Winterthur beschäftigt sich auch das schweizerisch-amerikanische Start-up GreenState intensiv mit dem Thema. Mit dem Ziel, die grösste modulare vertikale Farm Europas zu bauen, arbeitet man auf der Hardware- und Softwareseite daran, Vertical Farming in Zukunft massentauglich und günstiger zu machen. «Derzeit konzentrieren sich alle Vertical-Farming-Unternehmen auf den Energieverbrauch und das Wachstumsergebnis pro wachsenden Meter», erklärt GreenState-CEO Arsenije Grgur.

CEO Arsenije Grgur und sein Gemüse. Bild: zVg

Besonders Kräuter und Junggemüse stehen dabei heute stark im Fokus, da sie schnelle Wachstumszyklen haben und keine exotischen Wetterbedingungen erfordern. Ohne Qualitätsverluste so schnell und so frisch wie möglich sein, ist eines der Leitmotive bei GreenState. Letztendlich möchte man nämlich durch die Produktion von Lebensmitteln vor Ort, und am besten noch im urbanen Raum, die Transportkosten auf ein Minimum bringen. «Vertical-Farming-Unternehmen reduzieren den CO2-Verbrauch, da die Pflanzen nicht mit dem Flugzeug importiert werden müssen», erklärt Grgur. Dabei ist die Branche und so auch GreenState heute von der eigenen Werbekampagne, die unter anderem mit dem Slogan «Litschi aus Luzern?» warb, noch ein gutes Stück entfernt ist.

Heiss und kalt

Obwohl der Durchbruch von Vertical Farming noch nicht kurz bevorsteht, ist man bei GreenState vom Konzept überzeugt. «Ich glaube, die Technologie dafür ist bereits vorhanden. Das grösste Problem ist die Optimierung der Technologie und der Massenproduktion», sagt Grgur. Um den vertikalen Anbau kostengünstiger und energieeffizienter zu machen, läuft die eigene Testfarm in Neuhausen am Rheinfall auf Hochtouren. Die Farm befindet sich in einer alten Industriehalle der SIG und besteht aus 24 containerförmigen Modulen, welche in zwei getrennte Anbaugebiete unterteilt sind. Dadurch lassen sich verschiedene Pflanzenkulturen unter den jeweiligen Optimalbedingungen anbauen. «Wir haben ein Lego-Prinzip entwickelt, das uns die Möglichkeit gibt, die Farmen jederzeit zu vergrössern oder zu verkleinern», erklärt Grgur.

So sieht GreenStates Testfarm in Neuhausen aus. Bild: zVg

Die Heiz- und Kühlsysteme können die Anbauräume auf jede gewünschte Temperatur zwischen -25 und 50 Grad Celsius erhitzen beziehungsweise kühlen. Im Inneren simulieren einstellbare LED-Lampen das volle Spektrum der Sonne. Dabei ist das Kontrollsystem der Farm jederzeit mit der Cloud von Amazon verbunden. «Durch die Anbindung an das AWS-System haben wir die Möglichkeit, die Farm über eine einzige Mobile-App zu verwalten», erzählt Grgur. So sammelt man aktuell auch fleissig Daten, um zukünftige KundInnen mit ertragreicheren Ernten zu versorgen. Die grossen Datenmengen umfassen dabei Energieverbrauch, Temperatur, Bewässerung, Frischluft und die Arbeitsstunden der Lampen. Schritt für Schritt möchte man so näher an einen automatisierten Betrieb der Farmen kommen. Und Gemüse wird letztendlich auch in Neuhausen kultiviert. So produziert GreenState aktuell 500 kg Basilikum und etwa 800 kg Mikrogemüse pro Monat.

Die Zukunft ist erneuerbar

Ein weiteres grosses Thema beim Vertical Farming ist die Kreislaufwirtschaft, in der möglichst keine Ressourcen verloren gehen. Während GreenState bei der Produktion der Technik auf recycelte Materialien setzt, ermöglicht es das modulare Konzept auch, die Farmen an einen neuen Standort zu verlegen. Während die Testfarm in Neuhausen mit Strom aus der regionalen Wasserkraft betrieben wird, möchte man die Farmmodule zukünftig per Solarpanels betreiben. Und selbst für den Kompost verhandelt man aktuell mit einem Unternehmen für Garnelenfutter.

Im Vergleich zum regulären Ackerbau wurde der Wasserverbrauch in der Testfarm laut Grgur um 95 Prozent gesenkt. Insgesamt könnte Vertical Farming aber nicht nur bei Wasserknappheit eine vielversprechende Lösung sein. Auch bei den Themen Pestizide, Gentechnik und Monokulturen kann ein geschlossenes Anbausystem punkten.

GreenState baut auch Basilikum an. Bild: zVg

Als kritischsten Faktor für die Branche schätzt der CEO von GreenState aktuell den Stromverbrauch ein. Die steigenden Energiekosten durch den Krieg in der Ukraine fallen deshalb noch einmal stärker ins Gewicht. «Jene Unternehmen, die keine erneuerbaren Energiequellen einsetzen, werden diese Energiekrise nicht überleben können», ist sich Grgur sicher. Und eine gerade abgeschlossene Partnerschaft mit einem Start-up für Windturbinen und Solarzellen soll dafür sorgen, dass GreenState zukünftig mit der notwendigen Energie versorgt wird.

Das Jahr der Erdbeeren

Für 2023 möchte man den Verkauf aus der eigenen Produktion auf 1000 Packungen pro Tag steigern und in zusätzlichen Farmen sollen auch Erdbeeren angebaut werden. Auf der technischen Seite strebt man zudem die komplette Trennung vom Stromnetz an, wenn die Eigenversorgung durch Solarkollektoren gewährleistet ist.

Oder doch Kiwis aus Winterthur? Bild: Facebook Green State AG

Mittelfristig wird die Branche sich auf den Anbau von grösseren Agrokulturen und Beeren verlagern. «Kleinere Betriebe können dabei Nischenmärkte leichter erschliessen und den Energieverbrauch effizienter senken», glaubt Grgur. Mit derzeit 10 MitarbeiterInnen in der Schweiz gehört GreenState auf jeden Fall zu dieser Kategorie. Aber auch beim Personal möchte das junge Start-up, welches erst im Februar 2021 gestartet ist, in allen Bereichen aufstocken. Damit es in ein paar Jahren vielleicht wirklich Litschis aus Luzern gibt.