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Vertical Farm - Das Hochhaus als Bauernhof

Das „Vertical Farm“ Projekt bietet den Städten die Möglichkeit, ihre Nahrung ganzjährig, nachhaltig, platzsparend und in direkter Konsumentennähe zu produzieren.

Wachsende Weltbevölkerung und fortschreitende Urbanisierung fordern die Suche nach Lösungen
50% der Weltbevölkerung lebt in Städten, in Italien ist der Verstädterungsgrad mit 65-70% und in Deutschland mit 85-90% beziffert. Die Metropolen wachsen weltweit kräftig. Es liegt also nahe, nach Lösungen zu suchen, die Nahrungsmittel am Ort der Konsumtion zu produzieren und sie nicht erst weite Strecken, zum Teil über die Weltmeere hinweg, zu transportieren. Die Transportkosten sind zwar pro Stück minimal, aber nicht Null, in der Summe sind die Kosten relevant. Weitere Flächen zu finden, um die wachsende Weltbevölkerung zu ernähren, wird gleichfalls zu einem Problem: Bei derzeitigem Stand der Technik müsste bis 2030 die Fläche Brasiliens zusätzlich als Landwirtschaftsfläche nutzbar gemacht werden, um die bis dahin auf 9 Mrd. Menschen angewachsene Weltbevölkerung ernähren zu können. 2030 werden 60% der Menschen in Städten leben, so die Schätzungen. Es müssen Lösungen gefunden werden: Dr. Dickson Despommier von der Environmental Health Science of Columbia University hat nicht nur einen Traum, er forscht seit einigen Jahren intensiv mit seinen Studenten an der Realisierbarkeit eines vertikalen Bauernhofes – der „Vertical Farm“.

Wirtschaftlichkeit durch Effizienz und Stetigkeit ist der Kern der Idee
Treibhäuser benötigen im Allgemeinen ein Zehntel der Fläche eines üblichen Ackers, um denselben Ernteertrag im Jahr zu liefern. Die Flächeneffizient variiert je nach Anbauprodukt sehr stark: Herr Despommier gibt den Durchschnittsertrag eines „indoor-acre“ mit dem 4-6 Fachen und bei Erdbeeren mit dem 30 Fachen eines „outdoor-acre“ an. Nimmt man eine 5 fache Ertragssteigerung pro Hektar an und multipliziert die gewonnene Flächeneffizient mit den geplanten 30 Stockwerken, so sinkt der Grundflächenbedarf auf 1/150 gegenüber der bisherigen horizontalen Freiluftbewirtschaftung.
Die eingesparte Fläche stünde in Deutschland zur Renaturierung bereit. Das heißt, die aufgegebenen Äcker werden sich binnen 20 Jahren wieder zu einem voll funktionsfähigen bewaldeten Ökosystem entwickelt haben. Damit ließe sich nachhaltige und gewinnbringende Forstwirtschaft betreiben, die Biodiversität würde wieder zunehmen und CO² abgebaut werden. Wenn bevölkerungsreiche Länder wie China oder Indien in diese Technologie investierten, dann müsste man kaum nach neuen Anbauflächen suchen.

Wie rechnet sich das Projekt ?
Das vorgestellte Projekt soll 50.000 Menschen ernähren können mit Baukosten in Höhe von 80 Millionen US$. In Las Vegas ist ähnliches Projekt geplant das 2008 detailliert ausgearbeitet wird. Mitte 2010 könnte der „Living Tower“ seine Tore öffnen. Die Baukosten werden dort mit 200Mio.$ beziffert, die Betriebskosten mit 6Mio.$ pro Jahr. Demgegenüber stehen Einnahmen von 25Mio.$ aus der Nahrungsmittelproduktion und 15Mio.$ aus dem Tourismus. Der 30 Stockwerke hohe Turm soll in der Lage sein, genug Nahrung für 72.000 Menschen zu produzieren, angenommen werden 2000 kcal/Tag/Person. Ein deutscher Drei-Personen-Haushalt gibt laut statistischem Bundesamt etwa 300€ pro Monat für Nahrungsmittel - ohne Alkohol - aus. Das sind pro Person im Jahr etwa 1200 Euro und für 72.000 Menschen ergeben sich demnach Ausgaben von 86,4Mio.€. In diesem Betrag sind sowohl unverarbeitetes Frischgemüse genauso enthalten wie Dosenobst oder Brot. Auf der einen Seite müssen also die Margen des Handels und der Weiterverarbeiter berücksichtigt werden, andererseits kann man auch Produkte anbauen, die unverarbeitet verzehrt werden und/oder überdurchschnittliche Margen abwerfen. Vielleicht spezialisieren sich die ersten Hochhaus-Bauernhöfe auf die ganzjährige direkte Versorgung von Restaurants mit Gemüse und Obst konstanter guter Qualität, wie es in Las Vegas geplant ist. Unter anderem wäre dann der Nachtisch aus frischen Erdbeeren immer möglich und ein Winterpreisausschlag anfangs nach wie vor vertretbar. Bisher sind im Winter bestimmte Gemüse nicht, oder nur sehr teuer zu erhalten. Die Angebotsvielfalt nimmt ab. Da die Konsumenten nur ein begrenztes und konstantes Budget zur Verfügung haben, werden einige entweder weniger Frischgemüse essen, oder auf anderes verzichten müssen. Diese Schwankungen könnten minimiert werden.

Ein kleiner Funktionsausschnitt der Vertical Farm
Der Plan sieht vor, nicht nur Pflanzen, sondern auch Hühner und Fische in das geschlossene Ökosystem einzubinden. Die Hennen legen Eier, sie ernährend sich von den Pflanzenresten und ihr Kot ist ein natürlicher Dünger. Das Wasser soll komplett innerhalb der Anlage gereinigt und wiederverwendet werden, wobei heutige Gewächshäuser ohnedies nur ein 1/20 der Wassermenge benötigen, die herkömmliches Ackerland verbraucht.
Die Farm soll Energiewirtschaftlich autark sein oder sogar überschüssige Energie ins Netz einspeisen. Diverse Techniken wie die Metangewinnung aus der Kompostierung, Solaranlagen auf dem Dach und an den Außenwänden, Windräder auf dem Dach und Geothermie kommen zum Einsatz. Die Energie benötigt man für die je Stockwerk und Anbauprodukt spezifischen Temperaturen, Luftfeuchtigkeiten und künstlichen Lichtverhältnissen. Das Forschungsvorhaben beinhaltet die Möglichkeiten der direkten Weiterleitung von natürlichem Licht mit Hilfe von Glasfaserkabeln auszuloten. Hier kann und muss die Forschung durchaus noch Pionierarbeit leisten.

Stabile Ernteerträge fördern die Akzeptanz seitens der Investoren. Der größte Vorteil der modernen Nahrungsmittelindustrie dürfte in der Stetigkeit und Berechenbarkeit des Ertrages liegen. Es kann das ganze Jahr über produziert werden und das unabhängig von äußeren Wettereinflüssen und anderen natürlichen externen Effekten wie Dürreperioden oder extremem Niederschlag, vernichtendem Hagel oder unplanmäßigem Frost, Seuchen- und Heuschreckenplagen etc. Die Anlagen wären ein wirklicher Beitrag zur Versorgungssicherheit. Ist der Anteil der Stetigkeit hoch genug, dann sind weniger Lager zum Schwankungsausgleich notwendig und die Preise sind weniger volatil, weil die Angebotsmengen stabiler sind.
Das Projekt ist zukunftsweisend und berührt politische, wirtschaftliche, entwicklungspolitische und stadtplanerische Themen. Wenn sich Stadtentwicklung, Stadtplanung und Stadtarchitektur plötzlich mit „Landwirtschaft“ beschäftigen müsste, dann wäre das ein Novum.

Alexander Venn (2008)

Bildrechte Vertical Farm am Tag bei Chris Jacobs
Bildrechte Vertical Farm bei Nacht bei SOA Architects

Projekthomepage von Dr. Despommier
Video Living Tower
ausführlicher Artikel im Ney York Magazine
Artikel in BBC-NEWS