Landwirtschaft im Wandel: Foodtech – Indoor-Vertical-Farming

Indoor-Farming, Foodtech-Projekte, Nahrungsmittel, Superfood – innovative Projekte mit Zukunft und dem Wandel der historischen Landwirtschaft – Landwirtschaft 4.0 – im Gespräch mit Jörg Trübl, Umweltingenieur und Stefan Ruckelshaußen, Biolandwirt.

Future of Food – Forschung und Wissenstransfer zum Thema menschliche Ernährung steht global zur Diskussion. Förderprogramme wie World Food Programme Innovation Accelerator (WFP) der Vereinten Nationen beschafft, unterstützt und skaliert Lösungen, um den Hunger weltweit zu beenden. WFP Innovation Accelerator bieten neue Ansätze mit disruptiven Innovationen, Technologien und Geschäftsmodellen, die den Wandel vorantreiben und gezielt als Plattform für Unternehmen, Wissenschaftler und Vordenker, die in der Landwirtschaft 4.0 agieren, genutzt werden sollen.

Biolandwirt und Geschäftsführer der Food & Energy Campus Groß-Gerau GmbH Stefan Ruckelshaußen hierzu: “Die Erhaltung der Ökosysteme, sowie die weltweite Versorgung mit Nahrungsmitteln sind die Herausforderungen für die zukünftige Landwirtschaft. Beim Indoor-Farming mit moderner LED-Technik lassen sich Geschmack, Frische, Größe präzise steuern.” Die MABEWO-Gruppe setzt auf das Kreislaufsystem mit Sonnenenergie, Wassergewinnung und vor Ort mit modularen auf- und abbaubaren Modulen, die mit Photovoltaik überspannt sind. Die gewonnene Energie versorgt die Produktionseinheiten für den Anbau von Obst, Gemüse, Salat, Superfood bis hin zu medizinischen Grundstoffen wie Cannabis, gibt Jörg Trübl, Verwaltungsrat der MABEWO AG aus der Schweiz zu bedenken. Nicht nur Futurologen beschäftigen sich mit dem Leben der Zukunft, zahlreiche Start-ups, Forschung, Wissenschaft und Unternehmen stellen sich den Herausforderungen der Nahrungsmittelversorgung.

Anbaumethoden mit landwirtschaftlicher Tradition

Technikum Solar-Dome / Mabewo AG SchweizFakt ist, dass herkömmliche Anbaupraktiken und extreme Wetterlagen einen großen Teil Ackerland unbrauchbar gemacht haben. “Erschwerend kommt hinzu, dass lange Transportwege von der landwirtschaftlichen Produktion in die urbanen Zentren gegeben sind. Die Lösung: Anbautechniken müssen neu gedacht werden! Das Modell des Food & Energy Campus vereint an mehreren Standorten modernste Anbaumethoden mit landwirtschaftlicher Tradition”, gibt Stefan Ruckelshaußen von der Food & Energy Campus GmbH zu bedenken. Die Food & Energy Campus GmbH ist eine 100 Prozentige Tochtergesellschaft der MABEWO AG. Die MABEWO-Gruppe investiert in die Entwicklung und den Betrieb. “An den Standorten der Food & Energy Campus GmbH kommen diese Anlagen in Form von solarbetriebenen Green-Domes zum Einsatz. In den Green-Domes werden künftig Pflanzen angebaut mit einer einzigartigen Kombination aus Vertical Farming, Photovoltaik, modernster LED Beleuchtung und einem ressourcenschonenden Bewässerungssystem. Ohne Digitalisierung, Sensoren und modernster Technologien wäre dies nicht möglich”, erklärt Stefan Ruckelshaußen.

Cyber-Physische-Systeme

Ein Cyber-Physisches-System (CPS) ist ein vielschichtiger Zusammenschluss aus intelligenten Soft- und Hardwaresystemen, bei dem jede physische Komponente eine digitale Identität besitzt. “Durch die Identitäten ist ein kontinuierlicher Austausch von Informationen zwischen Anlagen, Maschinen, Werkstücken und Rohmaterialien über Sensoren, Aktoren und verschiedene Computer- und Kommunikationstechnologien via Internet gewährleistet. Somit kann die Prozesssteuerung eines Produktionsprozesses dezentralisiert werden”, erläutert Umweltingenieur Jörg Trübl, Verwaltungsrat der MABEWO AG. Cyber-Physische-Systeme können in drei logische Ebenen unterteilt werden. Einem Dienstesystem, bei dem die Intelligenz allokiert ist und die logische Vernetzung stattfindet. Im Datenspeicher der zweiten logischen Ebene werden Prozessdaten über Zustände gespeichert und in der dritten Ebene werden die physischen Objekte, Anlagen, Maschinen und Produkte angebunden. Ein CPS setzt sich aus drei Unterkategorien zusammen: Ubiquitous Computing, Internet of Things und dem Cloud Computing. Umweltingenieur Jörg Trübl hierzu: “Die stetige Weiterentwicklung der Mikroelektronik und Informationstechnologie dauert bereits Jahrzehnte an und wird kontinuierlich weiter ausgebaut. Prozessoren, Speichermodule und Sensoren können inzwischen aufgrund ihrer geringen Größe, des niedrigen Energieverbrauchs und des ständig sinkenden Preises immer mehr Alltagsgegenstände ausstatten.”

Die MABEWO-Gruppe setzt auf diesen digitalen Fortschritt. In der wissenschaftlichen Literatur hat sich der Begriff Ubiquitous Computing durchgesetzt. Das bedeutet übersetzt die Allgegenwärtigkeit des Computers und wird wie folgt definiert:

Vertical Indoor-Farming / Mabewo AG, Schweiz „Unter dem Begriff “Ubiquitous Computing” wird die Allgegenwärtigkeit von kleinsten, miteinander drahtlos vernetzten Computern verstanden, die unsichtbar in beliebige Alltagsgegenstände eingebaut werden oder an diese angeheftet werden können. Mit Sensoren ausgestattet, können sie die Umwelt des Gegenstandes erfassen oder diesen mit Informationsverarbeitungs- und Kommunikationsfähigkeiten ausstatten, was den Gegenständen eine neue, zusätzliche Qualität verleiht – diese “wissen” beispielsweise, wo sie sich befinden, welche anderen Gegenstände in der Nähe sind und was mit ihnen gerade geschieht bzw. in der Vergangenheit geschah.“ (Universität zu Lübeck 2020)

Das Internet der Dinge und Dienste (IoTS) basiert auf den Grundlagen des Ubiquitous Computings und definiert die vollständige Vernetzung von Alltagsgegenständen und IT-Systemen. “Das IoTS ist eine Weiterentwicklung des Internet of Things (IoT), welches die Vernetzung von virtuellen und physischen Gegenständen über Sensoren und Mikrochips beschreibt. Diese ermöglichen einen Datenaustausch zwischen den Gegenständen und IT-Systemen in Echtzeit”, erklärt Jörg Trübl.

Cloud Computing in der Industrie und Landwirtschaft

Cloud Computing ist ein ebenfalls wichtiger Bestandteil im Zeitalter der Digitalisierung, nicht nur Industrie, sondern auch in der Landwirtschaft. Alltagsgegenstände als auch Produkte und Rohmaterialien werden in der Industrie fortlaufend mit kommunikationsfähiger Technik ausgestattet und tauschen Daten mit entsprechenden Maschinen oder Anlagen aus. “Landliebe-Idylle im digitalen Jahrtausend bedeutet, dass die Verwaltung mit Cloud-Diensten verknüpft ist. Mit einem Blick erfassen, wo Dünger fehlt, wieviel Milch geben die Kühe, Traktoren, Düngerstreuer und Mähdrescher sind beispielsweise mit Sensoren ausgestattet. Die Vorteile liegen in der optimalen Steuerung für Aufwuchs, Ernte und Ertrag”, erklärt Stefan Ruckelshaußen vom Food & Energy Campus.

Im Rahmen dieser Vernetzung fallen große Mengen an Daten an, die gespeichert, ausgewertet und bei Bedarf abrufbar sein müssen. “Dies wird in den sogenannten Clouds abgespeichert, die neben Datenspeicher in der Regel auch Rechenleistung oder Anwendersoftware zur Verfügung stellen”, erläutert Jörg Trübl. Der zur Verfügung gestellte Arbeitsspeicher kann beim Cloud Computing in Echtzeit an den Bedarf angepasst werden und ist somit heutzutage eine sinnvolle Lösung bei modernen Internet- und kommunikationsfähigen Produktionsanlagen.

Die schweizerische MABEWO AG verbindet die Erzeugung von erneuerbarer Energie mit der Produktion von Lebensmitteln. Die Produktion in den Green-Domes der MABEWO AG wird vom Boden in die Höhe auf mehrere Produktionsebenen verlagert, Nährstoffe und Wasser werden den Pflanzen gezielt zugeführt und durch die geschlossenen Kultursysteme können Pflanzen saisonunabhängig und ohne den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln ganzjährig angebaut werden. Der Strom dafür wird mittels der Photovoltaik-Module des Green-Domes vor Ort gewonnen – alle Ressourcen werden in einem geschlossenen Kreislauf genutzt.

V.i.S.d.P.:

Philipp Bossert
Student & Blogger

Über den Autor:
Digitalisierung – eins der wichtigsten und prominentesten Themen im 21. Jahrhundert, aber trotzdem für viele immer noch nicht fassbar. Philipp Bossert, Student in Berlin und Blogger. Er studiert Wirtschaftsingenieurwesen und beschäftigt sich der Transformation durch Digitalisierung und der damit verbundenen Entwicklung aus ingenieurtechnischer Perspektive. Weiteres Interesse liegt neben dem Studium in der Musikproduktion. Seit Jahren als Musikproduzent tätig, beobachtet Philipp Bossert das Fortschreiten der Transformation als kontinuierliche digitale und automatisierte Entwicklung.

Die MABEWO AG steht für Nachhaltigkeit. „Make a better world“ investiert in die Zukunft und schafft Lebensgrundlagen, in denen grundlegende Bedürfnisse abgedeckt werden: MABEWO nutzt Photovoltaikanlagen zur Wasser- und Stromproduktion. MABEWO ist ein verlässlicher lokaler Dienstleister, der die Lebenssituation der Menschen verbessert und Arbeitsplätze schafft. Herr Jörg Trübl ist ausgebildeter Umweltingenieur und verfügt über 20 Jahre praktische wirtschaftliche Erfahrung in der Unternehmensführung als Berater, Coach und CEO von KMUs in Europa. Weitere Informationen unter: https://www.mabewo.com/

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