Systeme

Vertical Farming

Vertical-Farming: Zukunft der Nahrungsmittelproduktion?

Wer sich schon mal mit dem Thema Welternährung auseinander gesetzt hat wird schnell merken, dass der Platz begrenzt und nicht jede geographische Zone dieser Erde als Nahrungsproduktionsstandort auch tauglich ist. Mit zunehmender Weltbevölkerung und dem damit verbundenen Bedarf an Wohungsstandorten wird nicht nur der Bedarf an Nahrung immer grösser, sondern auch die Zahl geeigneter Standorte immer kleiner.

Die Idee des Vertical-Farmings (dt. "Vertikale Landwirtschaft") taucht in die 3-Dimensionale ein und nutzt die Höhe als weitere Komponente zur Gewinnung von mehr "Fläche". Erste Entwürfe zeigen eine Art zylinderförmiges Hochhaus, welches in mehrere Abschnitte unterteilt ist, die zur Produktion unterschiedlichster Grundnahrumgsmittel dienen sollen. Zusätzlich würde eine Solaranlage auf dem Dach des Gebäudes zur Erzeugung von Strom dienen.

Dieser Komplex könnte als solches unter Umständen auch in Destinationen zum Zuge kommen, die vom Mutterboden her als eher untauglich eingestuft werden können. Dabei denke ich gerade an Entwicklungsländer die zwar oftmals ausreichend Sonne aber zu wenig Nahrungsgrundlagen haben, da der Boden trocken und das Wasser knapp ist.

Hydroculture

Hydrokultur: Trend oder mit Zukunft?

Die Hydrokultur umfasst die gesamte Kette an nicht organischem Substrat zur Aufzucht von Pflanzen. Darunter fällt z.B. der bekannte und weit verbreitete Blähton. Dieser bietet eine sehr grobe Struktur und lässt das Wasser problemlos ablaufen, behält aber trotzdem genügend Feuchtigkeit um die Wurzeln der Pflanzen damit zu versorgen.

Vorteil einer Hydrokultur ist einerseits das Fehlen von Nahrungsgrundlagen für div. parasitäre Schädlinge wie weisse Fliege, Nemathoden oder Trauermücken, wie auch die Tatsache, dass die Pflanzen durch das lockere Substrat meist besser mit Sauerstoff versorgt werden.

Hier sei jedoch erwähnt, dass das System auch Nachteile birgt. Anfänger sollten dabei beachten, dass die meisten Hydro-Substrate viel Feuchtigkeit aufnehmen und diese über einen längeren Zeitraum wieder abgeben, hier birgt sich also die Gefahr der Überwässerung. Weiter sollten die Pflanzen entweder feindosiert mit dem Giesswasser oder aber regelmässig von Hand gedüngt werden um eine gleichbleibende Versorgung mit Nährstoffen zu gewährleisten. Entgegen dem organischen Substrat Erde enthalten Hydro-Systeme von sich aus keine Nährstoffe, eine gezielte "Ernährung" mit den geeigneten Düngern ist daher unabdingbar.

Als Substrat eignen sich folgende Grundprodukte die z.B. zur Verbesserung der Drainage auch gemischt werden könnten:

  • Blähtonkugeln

  • Perlite

  • Vermiculite

  • Kokos

  • Steinwolle

  • Lavasteine

Hydrosubstrate finden aufgrund ihrer Eigenart in der Regel "Drinnen" Anwendung. Sowohl aufgrund der oben genannten Vorteile bezüglich ungewünschter Untermieter wie auch der Tatsache, dass diese gerade in Bereichen der Drainage und Sauerstoffzufuhr gute Dienste leisten. Ausserdem sind sie problemlos wiederverwendbar und sind optimal für kleinere Belange wie Zimmer- & Zierpflanzen geeignet.

Aeroponics

Aeroponik: Pflanzen für die NASA!

Aerponic (dt. ~"Aeroponik") beschreibt eine Unterkategorie der Hydrokultur. Während im Bereich der Hydrokultur nur auf die organische Substanz, nicht aber auf das Substrat selbst verzichtet wird, finden wir im aeroponischen Bereich lediglich eine Vorrichtung die zur Stabilisierung der Pflanze dient.

Die Wurzeln selbst hängen dabei in der Luft nach unten und werden i.d.R. maschinell mit Wasser & Nährlösungen besprüht. Das Wurzelwachstum übersteigt dasjenige einer normalen Pflanze auf Erde um ein vielfaches, darunter kann jedoch das Wachstum der Pflanze selbst leiden. Das aeroponische System ist in dem Sinne auch nicht wirklich wirtschaftstauglich und findet mehrheitlich in Forschungseinrichtungen oder an Universitäten anklang.

Laut Wikipedia soll die NASA bereits solche Systeme für die Raumfahrt erproben. Demzufolge sollte es irgendwann einmal vielleicht möglich sein, Pflanzen ausserhalb der Erdatmosphäre wachsen zu lassen.

Aquaponics

Aquaponik: Fisch & Pflanzen im selben Boot!

Aquaponics (dt. "Aquaponik") ist eine moderne Verbindung von der aquakulturellen Fischzucht (Aquakultur) und der hydrokulturellen Pflanzenzucht (Hydroponik).

Nachteile einzelner Kulturen werden in der Aquaponik durch Vorteile anderer Kulturen wettgemacht. In diesem Beispiel wären dies die Reinigung des Wassers durch die Pflanzen und die Düngung der Pflanzen durch den Kot der Fische. Eine Win-Win-Situation für beide Parteien ensteht.

Das Wasser wird durch eine Pumpe von unten nach oben gepumpt. Bevor die Pflanzen die Nährstoffe aufnehmen können, werden die Ammoniake des Fischkotes durch Bakterien in Nitrat umgewandelt. Anschliessend wird das Wasser wieder in den Fischbehälter geleitet, wo sich der Kreislauf wieder schliesst.

Eine weitere, wichtige Frage stellt sich für alle Experimentierfreudigen spätestens bei der Wahl von Pflanzen & Fische. Grundsätzlich sind alle Pflanzen fähig, in einem solchen System zu gedeihen. Es ist aber ratsam die Pflanzen zu wählen, die auch den Umständen wie Tiefe des Beckens und Höhe des Raumes gerecht werden. Für Pflanzen sind daher vorallem Flachwurzler geeignet.

Bei den Fischen sind die Unterschiede schon grösser. Wenige Grade Wassertemperatur zu viel oder zu wenig können einen Fisch bereits an seine Grenzen bringen. Daher sollte die Wahl auf einen einfach zu handhabenden und anpassbaren Fisch wie z.B. den Tilapia fallen.