Robotic Urban Farming – Belüftung automatisierter Vertical Farms

Robotic Urban Farming – Belüftung automatisierter Vertical Farms

Yanick Epp / Jonas Heutschi

Steigende Weltbevölkerung, Ressourcenknappheit, Klimawandel sowie die bereits heute spürbare Nahrungsknappheit erfordern neue Lösungen für eine lückenlose Lebensmittelversorgung. Einen Ansatz bietet Vertical Farming, welches die Pflanzenkultivierung in Räumen unter optimalen künstlich geschaffenen Bedingungen bezeichnet. So können Ressourcen wie Dünger, Pestizide und Wasser eingespart werden, erfordern jedoch neue lufttechnische Systeme für ihren Betrieb.
Das Start-Up «Growcer» realisiert als erstes Unternehmen in der Schweiz eine solche Farm. In ihrem Auftrag wird dafür ein Lüftungskonzept mit Abwärmenutzung entwickelt. Dieses muss die Anforderungen der Pflanzen und die Modularität bezüglich des Baus einer solchen Farm erfüllen. Dabei sind neben den räumlichen Anforderungen sowohl ökonomische als auch ökologische Aspekte zu berücksichtigen.
Mittels Variantenstudien finden Eingrenzungen und Bewertungen von möglichen Konzeptlösungen statt. Simulationsanalysen, Energieverbrauchsberechnungen, Investitions- und Betriebskostenermittlungen begründen deren Wahl. Daraus lässt sich schliessen, dass sich durch den hohen internen Ressourcenbedarf Umluftanlagen mit Wasserrückgewinnung aus energie- und kostentechnischen Gründen durchsetzen. Durch eine im Konzept angedachten Kohlenstoffdioxidadsorption kann neben Wasser auch Kohlenstoffdioxid wiederverwertet werden.
Durch Nutzung von Synergien dieser Anlagen erfolgt die Entwicklung eines Gesamtkonzepts für die Farm. Abschliessend erfolgt eine Berechnung des Jahresbedarfs und der Betriebskosten, sowie eine erste Investitionskostenabschätzung.
Ausblickend auf weitere Standorte sind jeweils unterschiedliche Energieressourcen zu berücksichtigen und deshalb Anpassungen an der Technik notwendig. Das erlaubt eine möglichst wirtschaftliche und umweltfreundliche Betreibung einer Vertical Farm und führt zu einem Beitrag gegen den Klimawandel und einer gesicherten Nahrungsmittelversorgung.

Preisträger: Engie Services AG

Abbildung 1: Ausgearbeitetes Schalenmodell für die Testfarm in Basel

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