Salatanbau in Tiefwasserkultur mit reinem Sauerstoff

Artikel Gemüse 12/2020 - Das Magazin für professionellen Gemüsebau

Die Zukunft hat begonnen

Die Firma B-Four Agro in Warmenhuizen/NL kultiviert Salat erdunabhängig in überdachten Tiefwasserkulturen. Der Platz wird effizient und zudem umweltfreundlich genutzt, der Ressourcenverbrauch ist niedrig. Wichtig ist die Sauerstoffversorgung des Wassers mit einer Anlage von INMATEC GaseTechnologie.

Die Firma B-Four Agro aus dem niederländischen Warmenhuizen ist langjähriger Spezialist auf dem Gebiet des Salatanbaus und geht nun mit einer im Jahr 2019 erbauten Tiefwasserkultur-Anlage neue Wege. Ziel ist die nachhaltige Produktion von Salat im Wasseranbau im industriellen Maßstab. Es geht darum, eine weltweit wachsende Bevölkerung ausreichend mit Nahrungsmittel zu versorgen und gleichzeitig Umwelt und natürliche Ressourcen zu schonen. Das Konzept ist einzigartig: Fast alle genutzten Ressourcen werden in der Anlage gewonnen und in einem geschlossenen Kreislauf wiederverwertet.

Salat schwimmt auf Styroporflößen

Der Anbau beginnt mit einem kleinen Netztopf, der mit einem Substrat (Vermiculit) und einem Salatsamen gefüllt ist. Die Netztöpfe werden zunächst auf Trays (Platten) mit vorgefertigten Aussparungen gesetzt und kurze Zeit in ein Wasserbad gegeben, sodass sich das Substrat vollsaugen kann. Das Substrat wird später auch die in der Tiefwasserkultur gelösten Nährstoffe sowie Sauerstoff speichern und der Pflanze Stütze und Halt geben. Die mit je 100 Töpfchen bestückten Trays werden schließlich mit einem Förderband in eine vertikale Farm mit zehn Stockwerken befördert. Die Samen wachsen hier unter LED Beleuchtung und automatischer Wasser-Besprühung zu Setzlingen heran. Nach zehn Tagen werden die Jungpflanzen über einen Greifarm auf neue Trays umgebettet. Die Styroporflöße nehmen jeweils 20 Jungpflanzen auf und bieten ihnen genügend Platz für ihr künftiges Wachstum. Die schwimmenden Plattformen werden schließlich in ein Becken gesetzt.

Insgesamt 190.000 Salatpflanzen treiben so in einem 50 cm tiefen Wasserbecken von einem Ende des circa 3 ha großen Gewächshauskomplexes zum anderen. Auf ihrem Weg, der ungefähr sechs Wochen dauern wird, bilden die Pflanzen lange Wurzeln aus, die tief in das Wasser reichen. Hier nehmen sie die für ihr Wachstum wichtigen, im Wasser gelösten Pflanzennährstoffe auf, wie Phosphor, Kalium, Magnesium, Schwefel, Kalzium, Kupfer und Zink. Neben insgesamt 14 Mikronährstoffen und Spurenelementen ist Sauerstoff für das Wachstum und die Gesundheit der Pflanze essentiell.

Sauerstoff so wichtig wie Nährstoffe

Das in der Nährlösung hängende Wurzelwerk benötigt eine ausreichende Menge
Sauerstoff. So ist eine Sauerstoffsättigung von mindestens 9 mg/l bei einer Wassertemperatur von 20°C erforderlich. Liegt der Sauerstoffgehalt darunter, verfaulen die Wurzeln und die Pflanze stirbt ab. Das auf die Bedürfnisse der Pflanzen abgestimmte Wasser wird in einem großen Technikraum aufbereitet. Eine Wasseraufbereitungsanlage mischt die Pflanzennährstoffe, die sich in großen Behältern in einem mehrstöckigen Rack befinden, in der jeweils notwendigen Dosierung ins Wasser.

Der Sauerstoff wird dabei umweltfreundlich über einen POC 8000 OnTouch Connect Sauerstoffgenerator direkt vor Ort erzeugt. Der Generator verfügt über die Pressure Swing Adsorption (PSA, Drucklastwechsel) Technologie und ermöglicht die Erzeugung von Sauerstoff mit einer Reinheit von bis zu 95 %. Dazu wird Umgebungsluft über einen Druckluftkompressor mit dem benötigten Druck in einen Ventilblock geleitet. Dieser sorgt automatisch dafür, dass die Druckluft abwechselnd in zwei mit einem Zeolithe-Molekularsieb gefüllte Adsorptionsbehälter geleitet wird. Diese schalten alternierend vom Filtermodus in den Regenerationsmodus. So werden in einem Behälter in der Luft enthaltener Wasserdampf, Stickstoff, Edelgase sowie Kohlendioxid im Sieb adsorbiert, während das Sieb im zweiten Behälter unter Druckluftentlastung regeneriert. Der bei B-Four Agro gewonnene Sauerstoff wird in einen 500-l-Produktbehälter geleitet. So stehen pro Stunde 8,4 m³ Sauerstoff mit einer Reinheit von 93 % für die Sauerstoffanreicherung des Wassers zur Verfügung. Das mit Nährstoffen und Sauerstoff angereicherte Wasser wird mit einem Volumen von 400 m³ pro Stunde durch das aktive Hydroponiksystem gepumpt.

Ressourcen werden selbst erzeugt

Nachhaltigkeit und die Schonung natürlicher Ressourcen spielten bei der Entwicklung der neuen Hydroponik-Anlage eine wichtige Rolle. Der Großteil der in der Tiefwasserkultur verwendeten Ressourcen wird bei B-Four Agro selbst erzeugt. So wird Niederschlagswasser von den Dächern der Gewächshäuser in großen Auffangbecken gesammelt und gelagert. Das in den Hallen über LED-Beleuchtungen bereitgestellte Licht wird über mehr als 1.000 Sonnenkollektoren auf dem Dach der Firmengebäude erzeugt. Auch Kohlendioxid (CO₂), das ebenfalls für die Fotosynthese und die Bildung von Pflanzenzellen benötigt wird, wird intern gewonnen.

Abfall geht wieder ins System

Die Tochterfirma B4 Energy produziert auf dem Gelände aus den Salatabfällen pro Jahr über 2 Mio. m³ Gas, das an 1.500 Haushalte der Region zur Energieerzeugung geliefert wird. Das in der Biogasanlage erzeugte CO₂ wird dabei wieder in die Gewächshäuser gegeben, um das Pflanzenwachstum zu unterstützen. Auch das Wasser, das bereits in der Tiefwasserkultur verwendet wurde, wird erneut mit den durch die Pflanzen entnommenen Nährstoffen und Sauerstoff angereichert und wiederaufbereitet. So entsteht ein in sich geschlossener Kreislauf, der den Verbrauch natürlicher Ressourcen minimiert und optimiert.

90 % weniger Wasser

Die neue Tiefwasserkultur in Warmenhuizen setzt neue Maßstäbe in Sachen Umweltschutz und Effizienz. Die Erfahrungen, die B-Four Agro bereits seit 2009 in der Hydroponik gewinnen konnte, wurden in die neue Anlage eingebracht. Diese erlaubt nun die Produktion von Salat im industriellen Maßstab bei minimalem Platzverbrauch und effizienter Ressourcennutzung. Die kultiviertes Salattypen wie Lollo bionda, Lollo rossa, grüner Eichblattsalat oder Salavonasalat werden an den Großhandel vermarktet.

Zur hydroponischen Kultivierung eines Salatkopfes werden 90 % weniger Wasser als bei herkömmlichem landwirtschaftlichem Anbau auf Ackerböden benötigt. Werden im Boden durchschnittlich 4 kg Salat pro Quadratmeter gewonnen, sind es in der Tiefwasser-Kultur über 40 kg. Dabei gestaltet sich die Kultur im Wasser viel weniger aufwendig. Die Pflanzen müssen nicht gegossen werden. Da es keine Wurzelschädlinge gibt, müssen keine Pflanzenschutzmittel eingesetzt werden. Der vollautomatisierte Betrieb ist wartungsarm und erfordert wenig Personal.

Hydroponiksysteme sind die Zukunft

„Hydroponiksysteme stellen eine zukunftsweisende und nachhaltige Möglichkeit zur Lebensmittelproduktion dar. Ihr zentraler Nachteil ist jedoch der immanente Sauerstoffmangel. Die aktive Zuführung und Anreicherung von Sauerstoff ist überlebenswichtig für die Pflanzen. Durch die vor Ort Erzeugung von Sauerstoff mit einem Sauerstoffgenerator von Inmatec schlagen wir zwei Fliegen mit einer Klappe. Zum einen können wir die optimale Sauerstoffsättigung des Wassers mit der Zuführung reinen Sauerstoffs gezielt steuern. Zum anderen unterstützt die Vororterzeugung von Sauerstoff unseren nachhaltigen Ansatz, da LKW-Fahrten zur Anlieferung von Sauerstoff sind nicht notwendig sind. Auch die Integration des benutzerfreundlichen Generators in unsere Wasseraufbereitung verlief spielend“, so Bart Bak, Geschäftsführer von B-Four Agro B.V.

Veröffentlicht in der Gemüse  Ausgabe 12/2020
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