Gewächshaus der Zukunft passt sich Umgebung an

Im Projekt „Greenhouse in Transition“ untersuchen Forscher aus den Niederlanden und den Vereinigten Staaten eine nachhaltigere Gestaltung von Gewächshäusern, effizientere Anbausysteme und die Vernetzung von Gewächshäusern mit der Umgebung, bspw. durch den Austausch von Wasser und Restwärme mit Landwirtschaft und Industrie, so Wageningen University & Research (WUR).

Kameras und Messsensoren, automatische Klimaregelung und energieeffiziente Beleuchtung: Viele niederländische Gewächshäuser sind mit Hightech-Lösungen ausgestattet. Damit optimieren die Erzeuger das Pflanzenwachstum und sparen Energie und Kosten. Dennoch ist laut Leo Marcelis, Professor für Gartenbau und Produktphysiologie, für einen zukunftsfähigen Gewächshausgartenbau mehr erforderlich. Das von der WUR geleitete Projekt „Greenhouse in Transition“ hat daher einen breiten Fokus.

Marcelis: „Im Projekt betrachten wir neben dem Energieaspekt auch Aspekte wie Wasser und Nährstoffe. Dort gibt es noch viele Möglichkeiten für eine weitere Verbesserung der Nachhaltigkeit, beispielsweise durch die größtmögliche Wiederverwendung von Restströmen. Darüber hinaus hat Nachhaltigkeit auch eine soziale Komponente. So sind die Arbeitsbedingungen nicht überall gleich gut. Mit unserem Wissen können wir dazu beitragen, diese zu verbessern, beispielsweise indem wir untersuchen, wo Technologie schwere oder komplexe Arbeiten übernehmen kann.“

Neue Gewächshaus- und Anbausysteme

Im Rahmen des Projekts konzentrieren sich die Forscher nicht nur auf die Verbesserung bestehender Systeme, sondern auch auf die Entwicklung völlig neuer Arten von Gewächshäusern und Anbausystemen. Marcelis: „Vielleicht können wir bestimmte Kulturen anders gestalten, wie z.B. den Tomatenanbau. Diese Pflanzen kann man in der Anfangsphase auch in einer vertikalen Farm anbauen, wenn sie noch wenig Licht benötigen. Erst nach der Anzucht versetzt man sie dann in das Gewächshaus, wo man sie weiterwachsen lässt, bis sie Früchte tragen. Auf diese Weise kann man mehrere Ernten pro Jahr erzielen. Ich bin sehr gespannt, zu welchem Ergebnis wir kommen, wenn wir ganz von vorne anfangen. Werden wir dann ganz andere Entscheidungen treffen?“

Wechselwirkung zwischen Gewächshaus und Umgebung

Ein weiterer Bestandteil des Projekts sei die Wechselwirkung mit der Umgebung. Ein Gewächshaus oder ein Gewächshauskomplex kann laut Marcelis mit nahegelegenen Wohngebieten, landwirtschaftlichen Betrieben und der Industrie vernetzt werden. „Man kann dabei an den Austausch von Energie, Wasser und Wärme denken. Das funktioniert in beide Richtungen. Die Industrie verfügt bspw. über Restwärme, mit der Gewächshäuser beheizt werden können. Auch gereinigtes Abwasser aus der Industrie oder aus Kläranlagen kann nutzbar sein. Gleichzeitig produzieren Gewächshäuser selbst Wärme, die sie abgeben müssen. Diese kann zum Heizen von Wohnungen genutzt werden. Und Restwasser oder ein Überschuss an gespeichertem Regenwasser kann wiederum für die Landwirtschaft nützlich sein. Mit einer solchen Verbindung kann man einen enormen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten.“

Eine solche Interaktion ist jedoch an bestimmte Voraussetzungen geknüpft, betont Marcelis. „Zunächst einmal sollte alles so nah wie möglich beieinander liegen. Je größer die Entfernung, desto mehr Energie und Geld kostet es und desto weniger effizient und nachhaltig ist es somit. Darüber hinaus ist die Sicherheit ein wichtiger Aspekt. Man muss wirklich sicher sein, dass die Restströme sauber genug für die Wiederverwendung sind. Gereinigtes Abwasser kann beispielsweise noch Rückstände von Medikamenten enthalten. Für das Wachstum einer Pflanze ist das nicht so schlimm, aber wenn diese Stoffe in Lebensmittel gelangen, ist das schon ein Problem.“

Zusammenarbeit mit den Vereinigten Staaten

Im Rahmen von „Greenhouse in Transition“ arbeiten Universitäten, Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus den Niederlanden und den USA zusammen. Das Projekt bietet laut Marcelis eine gute Gelegenheit, Wissen über Technologie und biologische Schädlingsbekämpfung mit den USA zu teilen, wo der Gewächshausanbau vielerorts weniger fortgeschritten ist. „Gleichzeitig können wir auch wieder von ihnen lernen. Vielleicht gibt es Dinge, die sich besser mit Lowtech als mit Hightech lösen lassen. Das werden wir kritisch prüfen. Außerdem können wir von den USA lernen, wie sie mit extremen Wetterbedingungen umgehen. In den Niederlanden haben wir damit häufiger zu tun.“

Anwendung in der Praxis

Das Ziel des Projekts besteht nicht so sehr darin, einen Entwurf für das Gewächshaus der Zukunft zu entwerfen, sondern vor allem darin, Konzepte zu entwickeln, die zeigen, wie ein solches zukünftiges Gewächshaus aussehen könnte, sagt Marcelis. „Jeder Erzeuger kann daraus selbst Elemente herausgreifen, um sie in seinem eigenen Betrieb anzuwenden. Im Rahmen des Projekts werden wir den Erzeugern dabei auch helfen, z.B. durch Vorführungen. Wir betrachten also wirklich das Gesamtpaket, vom Entwurf bis zur praktischen Anwendung. Manche Dinge lassen sich bereits kurzfristig umsetzen, andere sind eher für die fernere Zukunft gedacht.“