Aktuelles 958

Aktuelle Meldungen


© DLG
© DLG

DLG / 06.05.2023
Klimasteuerungen und Beleuchtungssysteme für die Pflanzenproduktion der Zukunft 03.05.2023 12:00

„Inhouse Farming / Feed & Food Show“ / Neue DLG-Plattform für Agrar- und Food-Systeme der Zukunft / Vom 12. bis 18. November 2023 in Hannover auf der Agritechnica

Pressemitteilung / (Frankfurt am Main) Die Integration der Agrikultur in Städten und Metropolen weiter voranzutreiben, hat sich die „Inhouse Farming – Feed & Food Show“ auf die Fahne geschrieben. Im Fokus der B2B-Plattfom, die erstmals und gemeinsam mit der Agritechnica vom 12. bis 18. November in Hannover stattfindet, stehen Kultivierungssysteme, spezifische Belichtungsstrategien, Kreislaufverfahren für Nährstoffe, Wasser und Energie sowie Logistik- und Vermarktungskonzepte rund um den Indoor-Anbau von Pflanzen. Zur Premiere der neuen Veranstaltung der DLG (Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft) präsentiert eine Vielzahl der Aussteller individuelle Lösungen zur optimalen Licht- und Klimasteuerung.

Vertical Farming ist eine Form der urbanen Landwirtschaft, bei der Pflanzen in Innenräumen unter kontrollierten Bedingungen kultiviert werden. Die mehrschichtigen Strukturen werden häufig in Gebäuden oder wiederverwendeten Lagerhallen integriert. Dass es auch anderes geht, zeigt der österreichische Einzelhändler Billa, der das innovative Konzept für die Lebensmittelproduktion seit August 2022 umsetzt.

Microgreens aus dem Container

Die Pflanzen werden übereinander auf mehreren Ebenen in einem Container vor Ort angebaut und nach der Ernte direkt im Markt mit Erdpresswürfel verkauft. Im Monat lassen sich so bis zu 3.000 Einheiten Petersilie, Basilikum, Koriander, Eichblattsalat sowie Lollo Salat produzieren. Möglich macht dies eine 16-stündige Beleuchtung mit LED-Lampen, eine Klimasteuerung, die stets für die optimale Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Container sorgt sowie eine eigene Wasser- und Nährstoffversorgung für die Pflanzen. Das dafür erforderliche Know-how stellt das israelische Agritech-Unternehmen Vertical Field. „Wir alle müssen uns Gedanken darüber machen, wie wir in Zukunft die Ernährung einer wachsenden Weltbevölkerung sicherstellen. Die Erschließung neuer landwirtschaftlicher Flächen auf Kosten unseres Ökosystems und des Klimas kann hier nicht die Lösung sein, sehr wohl aber Vertical Farming, vor allem in urbanen Gebieten“, sagt Ronen Redel, VP Business Development von Vertical Field.

Übergreifende Lösungen

Die Kooperation erlaubt es Billa, frische Salate und andere Microgreens im dichtbesiedelten, städtischen Raum auf nur wenigen Quadratmetern ganzjährig und antizyklisch anzubauen – ein Geschäftsmodell, in dem viele Experten neben dem Precision Farming einen weiteren wichtigen Eckpfeiler im Ernährungssystem von morgen sehen. „In unseren Breitengraden bietet vertikale Landwirtschaft vor allem den Vorteil der Nähe zum Konsumenten“, bestätigt Marcus Vagt, Bereichsleiter Energie, Indoor Farming und New Foods bei der DLG Service GmbH. Mit Blick auf Japan, wo mittlerweile rund 200 Indoor-Gewächshäuser in Betrieb sind, hinke Europa bei dem Thema jedoch hinterher. „Auf der Inhouse Farming – Feed & Food Show präsentieren wir deshalb übergreifende Lösungen und wollen zwischen Praxis und Forschung vermitteln, um die Potenziale der innovativen Technologien für die Landwirtschaft aufzeigen“, so Vagt. Deren Vorteile liegen auf der Hand: Denn durch den Anbau von Nutzpflanzen auf einer kleinen Fläche in einem mehrschichtigen System lassen sich das ganze Jahr über hohe Erträge mit konstant hoher Qualität erzielen.

Stimmiges Licht für perfektes Wachstum

Der vollständig wetterunabhängige Indoor-Anbau, auch Controlled Environment Agriculture genannt, kurz: CEA, erfordert agile und flexible Produktionsstrukturen mit umfassenden Kontrollmöglichkeiten, wie sie im Freiland nicht erforderlich sind. Dreh- und Angelpunkt dieses Szenarios sind technologische Innovationen, die sicherstellen, dass die Pflanzen rund um die Uhr bestmöglich versorgt werden und exakt den Temperaturen ausgesetzt sind, die sie bis zur Erntereife benötigen. Das notwendige Licht wird dabei über künstliche Beleuchtung zur Verfügung gestellt. Die Imitation des Sonnenlichts ist in den meisten Fällen allerdings keine ideale Lösung und mit hohen Energiekosten verbunden. Stattdessen rücken schmalbandige Beleuchtungssysteme in den Vordergrund, die Licht mit Wellenlängen von 450 Nanometer, 660 Nanometer und 730 Nanometer emittieren. Das optimale Verhältnis von rotem zu blauem Licht beeinflusst nicht nur Photosynthese und Tag-Nacht-Rhythmus der Pflanzen, sondern auch die Inhaltsstoffe und den Geschmack. Bei Tomaten lässt sich mit einem hohen Blauanteil beispielsweise der Lycopingehalt deutlich steigern.

Thermomanagement

Die Technologieanbieter haben eine breite Palette an Grow-Light-LEDs im Portfolio, die mit ihrem hohen Rot- oder Blauanteil für den typischen pinkfarbenen Schein sorgen. In Kombination mit verschiedenen Sekundäroptiken können die Betreiber von Indoor-Farmen ihr Board-Design flexibel gestalten. Das Licht kann gebündelt oder gestreut werden, um die Intensität zu variieren und den Ansprüchen der jeweiligen Pflanze gerecht zu werden. Ein Thermomanagement mit passiven oder aktiven Kühlelementen trägt dazu bei, die Leistungsfähigkeit der LEDs so lange wie möglich zu erhalten.

Volle Kontrolle in allen Vegetationsphasen

Je nach Stadium der Pflanze ist eine andere Lichtzusammensetzung ideal. Eine Thematik, mit der sich auch die Forschenden am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen beschäftigen. Ihr Ziel: Das optimale Pflanzenwachstum mit Algorithmen sichern. Im Projekt LightSaver AI entsteht in Kooperation mit der Hochschule Osnabrück gegenwärtig ein Demonstrator zur bedarfsgerechten Regelung der Pflanzenbelichtung. Dieser misst die Chlorophyllfluoreszenz als ein Maß der Photosyntheserate und wertet diese mit Hilfe von KI-Ansätzen aus. Mittels Analyse des aktuellen Lichtbedarfs wird ein LED-Modul so eingestellt, dass die Pflanze kontinuierlich die benötigte, wachstumsphasen- und umweltparameterabhängige Belichtung erhält. Ein pflanzenzentrischer Ansatz, wie er im Projekt LightSaver AI verfolgt wird, gilt als Grundstein für die Entwicklung hocheffizienter Indoor-Farmen. Ziel ist es, durch das Feedback der Pflanzen die komplexe Wechselwirkung von Temperatur, Feuchtigkeit, CO2-Gehalt, Durchlüftung und Lichtspektrum präzise und in Echtzeit zu steuern.

Neben der Beleuchtung spielen eine optimal regulierte Temperatur und Luftfeuchtigkeit eine entscheidende Rolle für die gebäudeintegrierte Agrarproduktion. Während der Keimung und Anzucht benötigen die Pflanzen eine hohe relative Luftfeuchtigkeit von 70 bis 80 Prozent, um ihre Wurzeln auszubilden. Beschleunigen lässt sich die Wasseraufnahme in dieser Phase mit Ventilatoren, die eine homogene Luftverteilung auf jeder Ebene des Anbauraums gewährleisten. Haben sich die Wurzeln gebildet, nehmen die Pflanzen weniger Wasser über die Blätter auf und der Feuchtebedarf sinkt. Unabdingbar ist es beim Indoor-Farming daher, die Luftfeuchtigkeit permanent zu überwachen – sonst kann ein Temperaturabfall über Nacht zu hoher Feuchte und Kondensation führen.

Innovative Systeme zur Klimakontrolle

Mit den auf der „Inhouse Farming – Feed & Food Show“ präsentierten Lösungen lassen sich alle gewünschten Klimabedingungen erzeugen, überprüfen und fortlaufend optimieren. Smarte Sensoren, mobile Luftentfeuchter und stationäre Kondensationstrockner, wie sie auf dem Messegelände in Hannover zu finden sind, garantieren eine kontrollierte Feuchtigkeit in jeder Wachstumsphase. Zur Langzeitspeicherung aller wichtigen Parameter kommen Datenlogger zum Einsatz, die Lufttemperatur, relative Luftfeuchtigkeit sowie Taupunkt-Temperatur protokollieren. In Kombination mit Luftaufbereitungssystemen, die hochwertige Filter und UVC-Module enthalten, die die Luft von Schadstoffen und Schimmelpilzsporen reinigen, resultieren stabile Klimabedingungen, für eine bestmögliche Entwicklung der Kulturen.

Der Ausblick auf die „Inhouse Farming – Feed & Food Show“ zeigt: Um effektiv und effizient betrieben werden zu können, benötigt der geschlossene Anbau eine Vielzahl von Technologien. Zu finden sind diese vom 12. bis 18. November auf dem Messegelände in Hannover. Die neue DLG-Plattform ergänzt die Agritechnica mit ihrem Leitthema „Green Productivity“ um nachhaltige Lösungen für die Agrar- und Food-Systeme der Zukunft.

Link zur Website: www.inhouse-farming.com/

weitere Informationen: DLG, www.dlg.org