Nachhaltige Lebensmittelproduktion in der Stadt

Innovative Ideen, technologische Neuheiten, Produkte und Dienstleistungen rund um die nachhaltige Lebensmittelversorgung von morgen. Nach der erfolgreichen Premiere im vergangenen Jahr wird die Messe Dortmund vom 26. bis 28. September erneut zum Treffpunk für Fachleute und Interessierte rund um die Themen »Next Level Farming« und »New Food Systems«. Als einer der Pioniere auf dem Gebiet neuer Agrarsysteme darf das Fraunhofer UMSICHT nicht fehlen.

Agrarproduktion: Gebäude liefert Ressourcen

Leuchtturmprojekte wie der 2019 eröffnete ALTMARKTgarten in Oberhausen zeigen, wie solche Systeme aussehen können. Dort ist mitten in der Stadt, auf dem Dach des Jobcenters, eine gebäudeintegrierte nachhaltige Agrarproduktion entstanden. Ideengeber und Initiator war das Fraunhofer UMSICHT, das vor Ort auch ein eigenes Reallabor betreibt. Hier entwickeln und testen die Forschenden neue Technologien und Systeme der integrierten Agrarwirtschaft. Auf der VertiFarm wird es ein Funktionsmodell des ALTMARKTgartens zu sehen geben.

Kläranlagen als Nährstoffquelle

Ein weiteres Highlight am Messestand werden die neuesten Erkenntnisse aus dem Verbundprojekt SUSKULT sein. Die SUSKULT-Vision: Kläranlagen sollen in Zukunft nicht mehr im Sinne einer Entsorgungsanlage existieren, sondern zu sogenannten NEWtrient^®-Centern werden. Hier werden dann Ressourcenströme gehandelt, die sämtliche in Städten vorkommenden Nährstoffe umfassen. »Auf einer Kläranlage sind alle für den geschlossenen Anbau von gartenbaulichen Produkten benötigten Ressourcen – im Wesentlichen Nährstoffe (Dünger), CO₂, Wärme und Wasser – zu finden«, erklärt Volkmar Keuter, Leiter der Abteilung Umwelt und Ressourcennutzung am Fraunhofer UMSICHT und Koordinator von SUSKULT. »Entsprechend docken wir unser neuartiges Agrarsystem direkt an die Kläranlage an.«

Seit gut einem Jahr läuft nun die Pilotphase, in der die Erkenntnisse aus dem Labormaßstab auf einer der größten Kläranlagen Deutschlands umgesetzt werden. Aktuell liefert die Pilotanlage pro Tag etwa 200 Liter Flüssigdünger. Der Dünger besteht überwiegend aus Recyclaten und enthält die Nährstoffe Stickstoff, Phosphor und Kalium.

KI schafft bedarfsoptimierte Belichtung

Um die Grundlagen für ein intelligentes und effektives Produktionssystem in Indoor Farmen zu schaffen, bedarf es einer Vielzahl von Komponenten. Eine der wesentlichen Herausforderungen, gerade in Bezug auf die aktuellen Entwicklungen auf dem Energiemarkt, stellt die Belichtung dar. Im Projekt LightSaver^AI – mit Ursprung in SUSKULT – hat das Fraunhofer UMSICHT einen Funktionsdemonstrator zur bedarfsgerechten Regelung der Pflanzenbelichtung entwickelt. Der Demonstrator misst die Photosyntheserate von Pflanzen sowie weitere Umweltparameter und wertet sie aus. »Der aktuelle Lichtbedarf einer Pflanze, z. B. von Salat, wird automatisch bestimmt. Ein LED-Modul wird dann so eingestellt, dass die Pflanze lediglich die Lichtintensität erhält, die für ein optimales Wachstum nötig ist«, so Dr.-Ing. Dennis Schlehuber vom Fraunhofer UMSICHT. »Aktuell laufen hierzu Versuchskampagnen in unseren Anlagen. Es werden mehrere hundert Pflanzen bei unterschiedlichen Belichtungseinstellungen und Umweltparametern kontinuierlich erfasst und analysiert. Im nächsten Schritt werden mithilfe von künstlicher Intelligenz Prognosen über die optimalen Kultivierungsparameter getroffen.«

Vortrag: Indoor Farming

Besuchen Sie uns vom 26. bis 28. September auf der VertiFarm, Messe Dortmund, am Stand 4.G02 und sprechen Sie mit den Fraunhofer-Forschenden über innovative Agrarsysteme und die dafür notwendigen Technologien. Des Weiteren empfehlen wir Ihnen den Vortrag von Dr.-Ing. Felix Thoma zum Thema »Latest technical developments in the field of indoor farming« am ersten Messetag um 14 Uhr.