Fraunhofer IME: OrbiPlant™
Die zunehmende Urbanisierung führt zu einem steigenden Bedarf an frischen und vor allem konstant verfügbaren pflanzlichen Agrarprodukten. Idealerweise würde eine räumlich nahe, wetterunabhängige, ressourcenschonende, pestizidfreie und automatisierte Produktion nachhaltig zur Versorgungssicherheit und Produktqualität beitragen.
In dem Projekt OrbiPlant® wurde ein neuartiges Pflanzenanzuchtsystem entwickelt, welches im Vergleich zu bestehenden Systemen alle wichtigen Anforderungen an eine kosteneffiziente, nachhaltige und automatisierte Pflanzenanzucht erfüllt.
Dieses System unterscheidet sich von bisherigen Indoor Farming Ansätzen vor allem durch die Integration eines wellenförmigen Förderbandsystems, in welchem die Pflanzen fest fixiert einer ständigen orbitrophischen (gravitativen) Neuausrichtung im Raum bei aeroponischer Nährstoffversorgung ausgesetzt werden. Durch diese Neuausrichtung der Pflanzen ändert sich stetig die Lokalisation von Pflanzenhormonen, was zu einem stärkeren Blattwachstum führt.
Durch das OrbiPlant® System soll ein wirtschaftlich tragfähiges Indoor Farming etabliert werden, das sowohl die Vorteile des orbitrophischen Effektes (gesteigerte Biomasseentwicklung) als auch das deutlich gesteigerte Pflanzenwachstum durch aeroponische Nährstoffversorgung unter pestizidfreier Anbauform ermöglicht. Entscheidend ist, dass der neue Ansatz nicht nur die Ressourcen wie Wasser, Düngemittel etc. deutlich reduziert, sondern auch die kostengünstige und konkurrenzfähige Produktion von Nahrungsmitteln erlaubt – trotzt des höheren Investments für die Infrastruktur.
In einem ersten Arbeitspaket wurde ein kleiner Demonstrator eines aeroponisch versorgten Förderbandpflanzenanzuchtsystems aufgebaut und auf seine Funktionalität experimentell überprüft. Unter definierten klimatischen Bedingungen eines Phytotrons (Klimakammer) konnte vergleichend zu einer standardmäßigen hydroponischen NFT (nutrient film technique) Kultivierung eine bis zu 36% erhöhte Biomasse im aeroponischen OrbiPlant® System gezeigt werden.
Die Effizienz der Anbauweise konnte durch die schnelle, pestizidfreie Kultivierung verschiedenster Pflanzenarten in der Pilotanlage bestätigt werden. So wachsen Salate in 33 Tagen vom Samen zu einem ~180 g Salatkopf heran. Der Anbau im Gewächshaus erfordert bei einem ähnlichen Erntegewicht ~40 Tage. Baby Leaf Salate konnten 15 Tage nach Direktaussaat mit bis zu ~2 kg/m² geerntet werden. Um eine Steigerung der Biomasse im OrbiPlant® zu erreichen, soll im nächsten Schritt eine CO2-Düngung eingebaut werden.
Zurzeit führen wir Gespräche mit mehreren Lebensmittelherstellern und Anlagenbauern, um eine größere OrbiPlant® Anlage aufzubauen, die eine kommerzielle Produktion bestimmter Pflanzen wie Basilikum, Baby Leaf Salate und Medizinalpflanzen ermöglichen soll.
