Kurzantwort
Zur Ausstattung für Vertical Farming gehören eine Anbaustruktur mit mehrlagigen Anbauregalen, verfahrbaren Regalen, Türmen oder A-Gestellen, ein hydroponisches Bewässerungssystem wie NFT oder Ebbe-und-Flut, LED-Beleuchtung auf jeder Ebene, Klimatisierung und Entfeuchtung, Wasseraufbereitung und EC/pH-geregelte Fertigation sowie ein Steuerungssystem mit Sensoren und Alarmen. Reine Indoor-Farmen verwenden meist Regale mit Beleuchtung; in Gewächshäusern werden eher Türme und A-Gestelle eingesetzt.
Was gehört zur Ausstattung für Vertical Farming?
Die Ausstattung für Vertical Farming umfasst alles, was für den Pflanzenanbau auf übereinander angeordneten Ebenen unter kontrollierten Bedingungen erforderlich ist: die Anbaustruktur mit Regalen, Türmen oder A-Gestellen, das Bewässerungssystem zur Versorgung der Wurzeln, LED-Beleuchtung, Klimaregelung, Wasseraufbereitung und die Steuerungen, die diese Komponenten verbinden. Eine gute Auswahl bedeutet, jedes System auf Ihre Kultur, Ihr Gebäude und Ihr Budget abzustimmen, statt einfach das höchste verfügbare Regal zu kaufen.
Dieser Ratgeber bietet eine Ausstattungsliste für gewerbliche Anbauer. Er erläutert die wichtigsten Vertical-Farming-Systeme, die Unterschiede zwischen vertikalen Anbauregalen und Türmen, die jeweils erforderliche Beleuchtung, HVAC-Technik und Fertigation sowie die Fragen, die Sie vor dem Kauf stellen sollten. Wirtschaftliche Aspekte wie Nachfrage, Budgetplanung und Standortwahl behandelt der Beitrag So gründen Sie eine vertikale Farm.
Welche Haupttypen von Vertical-Farming-Systemen gibt es?
Im gewerblichen vertikalen Anbau kommt überwiegend eine von fünf Bauformen zum Einsatz. Jede eignet sich für unterschiedliche Kulturen und Gebäude.
| System | Anordnung der Pflanzen übereinander | Am besten geeignete Kulturen | Beleuchtung | Typischer Einsatzbereich |
|---|---|---|---|---|
| Mehretagige Anbauregale | Horizontale Regalebenen mit Wannen oder Rinnen, 3–10+ Ebenen | Salat, Kräuter, Microgreens, Jungpflanzen | LED auf jeder Ebene | Pflanzenfabriken, Container, Anbauräume |
| Verfahrbare Anbauregale | Regale auf Schienen, die zusammengeschoben werden, sodass feste Gänge entfallen | Wie bei stationären Regalen | LED auf jeder Ebene | Gebäude mit hohen Flächenkosten |
| Vertikale Anbautürme | Pflanzen werden seitlich in eine aufrechte Säule eingesetzt | Blattgemüse, Kräuter, Erdbeeren | Sonnenlicht oder senkrechte LED-Leisten | Gewächshäuser, Dachflächen, Innenräume |
| A-Rahmen-Systeme | Rinnen auf den beiden geneigten Seiten eines dreieckigen Gestells | Erdbeeren, Blattgemüse | Überwiegend Sonnenlicht | Gewächshäuser und Folientunnel |
| Rotierende Regale | Wannen rotieren, sodass jede Pflanze durch den beleuchteten Bereich und auf Arbeitshöhe gelangt | Blattgemüse, Jungpflanzen | Sonnenlicht oder LED | Gewächshäuser, Demonstrationsanlagen |
In der Praxis dominieren Regale mit Beleuchtung in reinen Indoor-Farmen, während Türme und A-Gestelle dort häufiger sind, wo Sonnenlicht verfügbar ist. Unser Ratgeber zu vertikalen Systemen mit A-Gestell behandelt diese Bauform im Detail.
Wie funktionieren vertikale Anbauregale?
Ein vertikales Anbauregalsystem besteht aus einem Stahl- oder Aluminiumrahmen mit mehreren Anbauebenen, die jeweils eigene LED-Leuchten, eine Bewässerungszuleitung und einen Ablauf besitzen. Die Pflanzen wachsen auf jeder Ebene in Wannen, auf Schwimmplatten oder in Rinnen. Die Nährlösung zirkuliert aus einem darunterliegenden Tank oder aus einem zentralen Fertigationsraum.
Wie viele Ebenen und welcher Abstand?
Die Anzahl der Ebenen hängt von der Raumhöhe, der Wuchshöhe der Kultur und davon ab, wie das Personal die oberste Ebene erreicht. Blattgemüse benötigt meist ungefähr 30–50 cm je Ebene einschließlich Leuchte und Wanne; höher wachsende Kräuter oder Erdbeeren brauchen mehr Platz. Bei Regalen über etwa 2.5 m sind in der Regel Scherenhebebühnen, Arbeitsplattformen oder eine automatisierte Wannenhandhabung erforderlich, was sich auf Arbeitsaufwand und Sicherheit auswirkt.
Stationäre oder verfahrbare vertikale Anbauregale?
Stationäre Regale sind einfacher, günstiger und leichter an das Leitungssystem anzuschließen. Verfahrbare vertikale Anbauregale stehen auf Schienen, sodass jeweils ein Gang geöffnet werden kann. Dadurch lässt sich die nutzbare Anbaufläche im selben Raum deutlich erhöhen. Dafür sind flexible Schläuche und Kabel sowie eine sorgfältigere Installation erforderlich, und der Zugang dauert länger. Gewerbliche Anbauregale wie unsere verfahrbaren vertikalen Anbauregale mit Anbauwannen eignen sich für Betreiber, die eine maximale Anbaudichte wünschen. Bewegliche mehrlagige Indoor-Anbauregale passen dagegen zu kleineren Anbauräumen und Versuchslinien.
Aus welchem Material sollte ein Anbauregal bestehen?
- Rahmen: feuerverzinkter oder pulverbeschichteter Stahl beziehungsweise Aluminium, ausgelegt für nasse Wannen und das volle Pflanzengewicht.
- Wannen und Rinnen: lebensmittelechter, UV-beständiger Kunststoff wie PVC oder ABS, mit glatten Innenflächen für die Reinigung.
- Befestigungselemente: rostfreie oder beschichtete Verbindungsteile, da Nährlösung und hohe Luftfeuchtigkeit ungeschützten Stahl korrodieren lassen.
- Entwässerung: ein leichtes Gefälle und zugängliche Abläufe auf jeder Ebene, um stehendes Wasser zu vermeiden.
Wann sind Anbautürme für Vertical Farming die bessere Wahl?
Anbautürme für Vertical Farming führen Nährlösung oben in eine Säule ein. Von dort rieselt sie an den Wurzeln vorbei nach unten und fließt in einen Tank zurück. Sie benötigen wenig Stellfläche, haben keine einzeln zu beleuchtenden Regalebenen und eignen sich gut für die Nutzung von Sonnenlicht. Deshalb sind sie in Gewächshäusern, auf Dachflächen und als Schauanlagen im Einzelhandel beliebt. In Innenräumen benötigt ein vertikaler Anbauturm seitliche Beleuchtung; Pflanzen im oberen und unteren Bereich können unterschiedlich viel Licht erhalten. Unser Ratgeber zu Hydroponik- und Aeroponik-Türmen vergleicht verschiedene Turmkonstruktionen. Der mehrlagige Hydroponik-Turm Space Tree ist ein Beispiel für einen gewerblichen vertikalen Anbauturm.
Welches Bewässerungsverfahren sollten vertikale Anbausysteme verwenden?
Hydroponische Vertical-Farming-Systeme verwenden meist eines dieser Verfahren zur Versorgung des Wurzelbereichs:
- NFT (Nährfilmtechnik): Ein dünner Nährlösungsfilm fließt durch leicht geneigte Rinnen. Geringes Gewicht, kleines Wasservolumen und weitverbreitet bei Salat und Kräutern. Lesen Sie unseren Ratgeber zu NFT-Hydroponiksystemen.
- Ebbe-und-Flut: Wannen werden zeitgesteuert geflutet und entleert. Gut geeignet für Jungpflanzen, Microgreens und Topfkräuter.
- Tiefwasserkultur mit geringer Wassertiefe: Pflanzen schwimmen auf Platten über einer wenige Zentimeter tiefen, belüfteten Nährlösung. Stabil, aber mit hoher Gewichtsbelastung auf oberen Regalebenen.
- Aeroponik: Die Wurzeln hängen in der Luft und werden besprüht. Gute Sauerstoffversorgung, jedoch können Düsen verstopfen und Ausfälle die Pflanzen schnell schädigen.
- Tropfbewässerung im Substrat: wird für Erdbeeren und Fruchtgemüse in Trögen oder Substratsäcken eingesetzt.
Bei hohen Regalen spielt das Gewicht eine wichtige Rolle. Eine mit Wasser gefüllte Wanne kann ein Vielfaches einer NFT-Rinne wiegen. Prüfen Sie daher die zulässige Traglast je Regalebene, bevor Sie sich für Tiefwasserkulturverfahren entscheiden.
Welche Beleuchtung benötigt der vertikale Anbau?
Vertical Farming in vollständig geschlossenen Innenräumen setzt auf LED-Leuchten, die dicht über jeder Ebene montiert sind. LEDs entwickeln weniger Wärme als ältere Lampentypen, können in ungefähr 20–40 cm Abstand zum Pflanzendach angebracht werden und ermöglichen eine Anpassung des Spektrums. Wichtige Kenndaten für den Vergleich:
- Photoneneffizienz (µmol/J): wie viel nutzbares Licht pro Watt erzeugt wird. Höhere Werte bedeuten niedrigere Betriebskosten.
- Lichtintensität (PPFD) und Gleichmäßigkeit über die gesamte Regalebene, nicht nur in der Mitte.
- Tägliche Lichtsumme (DLI): Blattgemüse wird häufig bei ungefähr 12–17 mol/m²/Tag angebaut; Kräuter und Fruchtgemüse benötigen mehr.
- Schutzart gegen Wasser und Wärmemanagement für eine feuchte Umgebung.
- Dimmung und Zeitsteuerung, damit die Beleuchtung an das Entwicklungsstadium der Kultur und die Stromtarife angepasst werden kann.
Anbauregale mit Beleuchtung sollten als Gesamtsystem spezifiziert werden: Leuchtenabstand, Ebenenhöhe und Regalbreite bestimmen gemeinsam die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung.
Welche Technik zur Klimaregelung ist erforderlich?
In einem geschlossenen Raum wird nahezu die gesamte von der Beleuchtung verbrauchte elektrische Energie letztlich zu Wärme. Fast das gesamte von den Pflanzen aufgenommene Bewässerungswasser gelangt als Feuchtigkeit in die Luft. Die Klimatechnik muss beides abführen:
- Klimatisierung, ausgelegt auf die Wärmelast durch Beleuchtung und Geräte sowie den Wärmeeintrag in das Gebäude.
- Entfeuchtung, ausgelegt auf die Transpiration der Pflanzen; sie ist in vertikalen Anbauräumen häufig die am stärksten unterdimensionierte Komponente.
- Ventilatoren für horizontale Luftströmung innerhalb jeder Regalebene, damit die Luft den Pflanzenbestand durchströmt und Blattrandnekrosen sowie Krankheiten vorbeugt.
- CO₂-Anreicherung (optional) zur Steigerung der Wachstumsraten in einem abgedichteten Raum, mit Sicherheitsüberwachung.
- Luftfiltration und Überdruck, um Schädlinge fernzuhalten.
Welche Technik für Wasserversorgung, Fertigation und Automatisierung wird benötigt?
Jedes Kreislaufsystem benötigt einen Nährlösungstank, Pumpen, Filtration und eine EC/pH-Dosiereinheit. Bei hartem oder salzhaltigem Ausgangswasser wird häufig eine Umkehrosmoseanlage ergänzt. Eine intelligente Fertigationsanlage mit Dosierpumpe automatisiert das Anmischen für mehrere Regale; kleinere Anbauräume können zunächst mit einem Ansatzbehälter und manuellem Nachfüllen arbeiten. Unser Ratgeber zu Hydroponik-Nährstoffen, EC und pH erläutert die Zielwerte.
Die Automatisierung im Vertical Farming reicht von Zeitschaltuhren und Schwimmerschaltern bis hin zu einem vollständigen PLC- oder IoT-Steuerungssystem, das Temperatur, Luftfeuchtigkeit, CO₂, EC, pH und Wasserstand protokolliert, Alarme sendet und Geräte regelt. Ein höherer Automatisierungsgrad reduziert Arbeitsaufwand und Fehler, kostet aber mehr und erfordert geschultes Personal. Die meisten neuen Farmen automatisieren zunächst Klima, Beleuchtung und Dosierung. Aussaat und Ernte bleiben manuell, bis die Produktionsmengen den Maschineneinsatz rechtfertigen.
Checkliste zur Ausstattung für Vertical Farming
- Anbaustruktur: Regale, verfahrbare Regale, Türme oder A-Gestelle mit angegebener Traglast je Ebene.
- Wannen, Rinnen, Schwimmplatten oder Türme aus lebensmittelechtem Material sowie Substrate wie Anzuchtschwämme.
- LED-Beleuchtung mit Treibern, Befestigungen, Dimmung und Zeitschaltuhren.
- Bewässerung: Pumpen, Vor- und Rücklaufleitungen, Ventile, Abläufe und ein Nährlösungstank.
- Fertigation: EC- und pH-Sensoren, Dosierpumpen, Stammlösungsbehälter und Filtration.
- Wasseraufbereitung: Filtration und bei Bedarf Umkehrosmose.
- Klima: Klimaanlage, Entfeuchter, Umluftventilatoren, CO₂-Anlage und Dämmung.
- Steuerung: Steuergerät oder PLC, Sensoren, Alarme und Fernüberwachung.
- Keimungs- und Jungpflanzenbereich: Aussaatschalen, ein Anzuchtregal oder ein Anzuchtschrank.
- Ernte und Nachernte: Schneidetische, Kühlraum sowie Verpackungs- und Hygienetechnik.
- Elektrik: Verteilerschränke, Notstromversorgung und Überspannungsschutz.
- Sicherheit: Arbeitsplattformen oder Hebebühnen für hohe Regale, Leckageerkennung und Notbeleuchtung.
Was bestimmt die Kosten vertikaler Anbauregale und Anbausysteme?
Die Kosten vertikaler Anbauregale variieren stark. Vergleichen Sie Angebote daher auf derselben Grundlage. Die wichtigsten Kostenfaktoren sind die Anzahl der Ebenen und die gesamte Anbaufläche, Rahmenmaterial und Oberflächenbehandlung, stationäre oder verfahrbare Ausführung, enthaltene LED-Beleuchtung und Bewässerung, der Automatisierungsgrad sowie Verpackung, Versand und Installation. Bitten Sie die Anbieter, die Anbaufläche je Regal in Quadratmetern und die Anzahl der Pflanzplätze anzugeben, damit Sie die Kosten je Pflanzplatz statt nur je Regal vergleichen können.
Welche Fragen sollte ich vor dem Kauf von Vertical-Farming-Systemen stellen?
Wenn Sie angebotene Vertical-Farming-Systeme vergleichen, fordern Sie eine auf Ihren Raum abgestimmte Aufstellungszeichnung, die zulässige Traglast je Ebene, Materialspezifikationen für Rahmen und Wannen, Daten zu Lichtintensität und Gleichmäßigkeit, das Bewässerungsschema und die Ersatzteilliste an. Klären Sie Spannung und Steckerstandards für Ihr Land sowie die Frage, ob das System über die für Ihren Markt erforderlichen Zertifizierungen verfügt.
Mars Vertical Farm fertigt Regale, Türme, Rinnen und komplette Pflanzenfabriken auf drei Produktionslinien in Shanghai nach ISO 9001, mit CE-gekennzeichneten Produkten, und bietet OEM/ODM-Optionen an. Entdecken Sie vertikale Hydroponik-Türme und Anbauregale oder komplette Indoor-Pflanzenfabriken. Senden Sie uns anschließend Ihre Raummaße und die geplante Kultur, damit wir eine Regalplanung und ein Angebot erstellen können.
