Ein Blog von Edwin Snabel, Experte für HVAC und Indoor Farming bei Bosman Van Zaal

Vertikale Landwirtschaft ist eine landwirtschaftliche Technik, bei der Pflanzen in mehreren Schichten übereinander in einer kontrollierten Umgebung in Innenräumen angebaut werden. Das Ziel der vertikalen Landwirtschaft ist es, die Lebensmittelproduktion zu steigern und gleichzeitig die Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern. HVAC (Heizung, Ventilation und Air Conditioning (Klimatisierung)) ist hier sehr wichtig, weil es die Wachstumsumgebung der Pflanzen kontrollieren und optimieren kann. Dies führt zu gesunden Pflanzen und hohen Erträgen.
Im Folgenden gehe ich auf sechs Vorteile eines HVAC-Systems für die vertikale Landwirtschaft ein:

• • Erstens sorgt die HVAC für eine optimale Temperaturin der Wachstumsumgebung. Im vertikalen Anbau wird die Temperatur durch HVAC-Systeme gesteuert, die die Temperatur regulieren und konstant halten. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da sich Pflanzen nur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs optimal entwickeln. Dadurch wird der Ertrag maximiert.

• • Zweitens sorgt die HVAC für die richtige Luftfeuchtigkeit in der Wachstumsumgebung. Eine zu hohe oder zu niedrige Luftfeuchtigkeit kann zu Problemen beim Pflanzenwachstum führen. So kann eine hohe Luftfeuchtigkeit zu Schimmel und Fäulnis führen, während eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit die Pflanzen austrocknen lässt. Ein HVAC-System kann die Luftfeuchtigkeit konstant halten und so für optimale Wachstumsbedingungen sorgen.

• • Drittens sorgt die HVAC für eine gute Luftzirkulation in der Wachstumsumgebung. Eine gute Luftzirkulation sorgt dafür, dass ausreichend CO2 zugeführt wird und die Pflanzen genügend Sauerstoff erhalten. Dies sorgt für gesunde Pflanzen und hohe Erträge. Darüber hinaus kann die Luftzirkulation dazu beitragen, Schimmel und Fäulnis zu verhindern.

• • Viertens sorgt die HVAC für eine ordnungsgemäße Filterung der Luft in der Kulturumgebung. Die Luft im Anbaubereich kann beispielsweise durch Staub, Schimmel oder Bakterien verunreinigt sein. Ein HVAC-System kann die Luft filtern, um eine gesunde Wachstumsumgebung zu gewährleisten. Darüber hinaus kann das Filtersystem auch dazu beitragen, die Geruchsbelästigung im Anbaubereich zu verringern.

• • Fünftens kann ein gutes HVAC-System zu einer nachhaltigen vertikalen Landwirtschaft beitragen. So kann ein effizientes HVAC-System beispielsweise einen geringeren Energieverbrauch gewährleisten und damit die Betriebskosten senken. Darüber hinaus kann ein HVAC-System auch zur Senkung des Wasserverbrauchs beitragen, indem es zum Beispiel feuchte Luft umwälzt.

• • HVAC-Systeme können auch zur Verbesserung der Wasserqualität eingesetzt werden. Sie können zum Beispiel dazu beitragen, den pH-Wert und den gelösten Sauerstoff im Wasser zu regulieren, was für das Pflanzenwachstum wichtig ist.

Wenn Sie ein HVAC-System für die vertikale Landwirtschaft optimieren wollen, gibt es einige wichtige Punkte zu beachten:

• • Wählen Sie das richtige HVAC-System für Ihren Vertical-Farming-Betrieb: Es gibt verschiedene Arten von HVAC-Systemen, die jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Es ist wichtig, dass Sie das richtige System für Ihre spezifischen Bedürfnisse und Bedingungen auswählen. So gibt es beispielsweise Systeme, die die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit in der Wachstumsumgebung regeln, während es auch Systeme gibt, die die CO2-Zufuhr steuern. Darüber hinaus können einige HVAC-Systeme energieeffizienter sein als andere. Im Hinblick auf den Energieverbrauch berücksichtigen wir die folgenden Punkte, um Ihr System so wirtschaftlich wie möglich zu gestalten:

• • Kann die Restwärme genutzt werden?

• • Kann die freie Kühlung direkt oder indirekt genutzt werden, so dass andere Quellen genutzt werden können und der Energieverbrauch in einigen Fällen um 85 % gesenkt werden kann?

• • Entfeuchten kostet Energie. Wir prüfen also die günstigste Methode der Entfeuchtung. Dies beginnt mit der Ausgangslage der Kultur und dem Klima. Dann können wir die beste Technik für die jeweilige Situation herausfinden und auswählen, was am besten anzuwenden ist. So kann beispielsweise Energie eingespart werden, wenn Methoden zur Kälterückgewinnung gewählt werden, wie Kreuzstromtauscher, Wärmerohre oder Umkehrspulen.

• • Die Wahl des in der Kälteanlage zu verwendenden Kältemittels wirkt sich unter anderem auf den Anschaffungspreis, die Wartungs- und Instandhaltungskosten, den Energieverbrauch und die Lebensdauer aus.

• • Wartung der HVAC-Anlage: Eine gut gewartete HVAC-Anlage kann sicherstellen, dass das System weiterhin effizient arbeitet und länger hält. Es ist wichtig, die Anlage regelmäßig zu warten, z. B. die Filter zu wechseln und die Lüftungskanäle zu reinigen.

• • Verringerung der Lärmbelästigung: HVAC-Anlagen können eine Menge Lärm erzeugen, was zu einer Belästigung der Umgebung führen kann. Es muss sichergestellt werden, dass die verschiedenen Lärmpegel bereits in der Planungsphase berücksichtigt werden. Anbauräume ohne Personal erfordern andere Lärmanforderungen als Verarbeitungsräume. Es ist auch notwendig, die Umgebung zu kartieren, damit die Lärmpegel beispielsweise bei der Planung einer Kühl-/Kaltwasseranlage berücksichtigt werden können. In einer städtischen Umgebung werden auch höhere Anforderungen gestellt als in einem Industriegebiet.

• • Steuerung der Beleuchtung: Neben der HVAC ist auch die Beleuchtung in der vertikalen Landwirtschaft sehr wichtig. Es ist wichtig, die Beleuchtung mit dem HVAC-System zu koordinieren, um eine optimale Wachstumsumgebung zu schaffen. Darüber hinaus kann die Regulierung der Beleuchtung dazu beitragen, den Energieverbrauch zu senken.

• • Steuerung der Beleuchtung: Neben der Klimatisierung ist auch die Beleuchtung in der vertikalen Landwirtschaft sehr wichtig. Es ist wichtig, die Beleuchtung mit dem HVAC-System zu koordinieren, um eine optimale Wachstumsumgebung zu schaffen. Darüber hinaus kann die Regulierung der Beleuchtung dazu beitragen, den Energieverbrauch zu senken.

• • Einsatz fortschrittlicher Technologien: Ein HVAC-System kann bei der Regulierung der Wachstumsumgebung helfen, aber es ist wichtig, regelmäßig die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und den CO2-Gehalt zu messen und sie bei Bedarf anzupassen. Dies kann zum Beispiel durch Sensoren und Überwachungssysteme geschehen. Schließlich können fortschrittliche Technologien wie KI und maschinelles Lernen eingesetzt werden, um HVAC-Systeme für die vertikale Landwirtschaft zu optimieren. Mit der von uns entwickelten Softwarelösung Polariks bieten wir ein Tool an, das aus mehreren Modulen besteht und genau das tut. Es ermöglicht die Nutzung aller vorhandenen Daten. Wir analysieren sie dann, es kann ein digitaler Zwilling erstellt werden, eine vorausschauende Wartung und ein Leistungsmanagement können durchgeführt werden, und die hyperspektrale Bilderkennung kann angewendet werden. Diese Technologien können dazu beitragen, die Wachstumsumgebung automatisch an die Bedürfnisse der Pflanzen anzupassen, was zu höheren Erträgen und einem effizienteren Energieverbrauch führen kann.

Alles in allem ist die HVAC ein wesentlicher Bestandteil der vertikalen Landwirtschaft. Sie sorgt für eine optimale Wachstumsumgebung für die Pflanzen, was zu gesunden Pflanzen und hohen Erträgen führt. Durch die Auswahl des richtigen HVAC-Systems, die Überwachung und Anpassung der Wachstumsumgebung, die Schaffung einer guten Luftzirkulation, die Filterung der Luft und die Optimierung des Energieverbrauchs kann die HVAC für die vertikale Landwirtschaft optimiert werden.

Möchten Sie persönlich beraten werden, welches HVAC-System für Ihre (zukünftige) vertikale Farm am besten geeignet ist? Nehmen Sie Kontakt mit mir auf!