de.wedoany.com-Bericht: Die kontrollierte Umweltlandwirtschaft (CEA) verbraucht etwa zehnmal so viel Energie wie die traditionelle Freilandlandwirtschaft, benötigt jedoch nur ein Zehntel der Wassermenge pro Kilogramm Lebensmittel. Obwohl dieser Bereich weniger als 1 % der weltweiten landwirtschaftlichen Gesamtproduktion ausmacht, ist er beim Anbau bestimmter Kulturen wie Tomaten, Gurken und Blattgemüse führend. Dieses Modell zeigt seine Anwendbarkeit in Regionen mit begrenzten Wasserressourcen und Ackerflächen. Zu den Vorteilen gehören eine ganzjährige kontinuierliche Produktion, höhere Erträge pro Quadratmeter, optimierte Nutzung des natürlichen Lichts sowie ein minimaler Verbrauch von Wasserressourcen und Pestiziden.
Im Jahr 2025 beträgt das Marktvolumen der CEA-Branche rund 103 Milliarden US-Dollar (etwa 556,2 Milliarden Brasilianische Real). Es wird erwartet, dass es sich bis 2030 verdoppelt, hauptsächlich angetrieben durch die steigende Nachfrage in Städten nach Bio-Lebensmitteln, pestizidfreien Lebensmitteln und solchen, die an den Klimawandel angepasst sind. Allerdings sind hohe Stromkosten notwendig, um die Luftfeuchtigkeit und Temperatur zu halten, Bewässerungspumpen zu betreiben und LED-Kunstlicht zu betreiben. Weitere Hürden sind die hohen Anfangsinvestitionen für den Bau vertikaler Farmen und der Mangel an Arbeitskräften, die bereit sind, unter anspruchsvollen Bedingungen zu arbeiten.
Das in Köln ansässige Agrar-Startup Eternal.ag setzt auf den Einsatz autonomer Systeme in Gewächshäusern, um den Arbeitskräftemangel zu beheben. Das von CEO Renji John geführte Unternehmen hat kürzlich rund 10 Millionen US-Dollar (etwa 54 Millionen Brasilianische Real) von europäischen Investoren eingeworben, um seine technologischen Lösungen auszubauen. John gründete zuvor in den Niederlanden Honest AgTech, das 2023 aus Marktgründen geschlossen wurde. Das zwei Jahre später gegründete Eternal.ag führt das Projekt zum Einsatz von Robotik und physikalischer Künstlicher Intelligenz im Gewächshausanbau fort.
Das entwickelte Erntegerät ist für Tomatengewächshäuser mit hydroponischen Systemen ausgelegt. Diese Technologie kommt ohne Erde aus; die Wurzeln schweben in einer Lösung aus Wasser und Nährstoffen. Das Einpflanzen der Setzlinge aus lokalen Baumschulen erfolgt weiterhin manuell. Der Roboter wird mit Batterien betrieben und bewegt sich auf Schienen oder glatten Betonböden fort, wobei kaum Änderungen an der bestehenden Infrastruktur erforderlich sind. Das Gerät verfügt über eine eigene Lenkplattform, die Bewegungen in jede Richtung ermöglicht, und nutzt Sensoren zur räumlichen Wahrnehmung und Ortung. Der vollautonome Ernteroboter arbeitet 365 Tage im Jahr, 22 Stunden am Tag; die verbleibenden 2 Stunden täglich sind für das Aufladen der Batterie vorgesehen. In einem 10 Hektar großen Gewächshaus erfordert der kontinuierliche Einsatz von kollaborativen Robotern (Cobots) sechs Bediener im Dauerbetrieb, was in Industrieländern jährliche Kosten von etwa 250.000 US-Dollar (etwa 1,35 Millionen Brasilianische Real) verursacht. Die Schneidvorrichtung des Roboters ist mit einer Klinge ausgestattet, die den Stiel durchtrennt und das Produkt in einen Sammelkorb legt, um direkte Berührung und Beschädigung der Früchte zu vermeiden. Nach einer bestimmten Anzahl von Schnitten wird ein Desinfektionssystem aktiviert, um die Hygiene zu gewährleisten und die Übertragung von Pflanzenviren zu verhindern. Da die Pflanzen eine Höhe von über 3 Metern erreichen können, werden Stängel und Früchte während der Ernte auf eine Höhe von 1,80 Metern abgesenkt, was der Höhe des Eternal.ag-Roboters entspricht.
Die Autonomie des Geräts wird durch Softwaretraining erreicht: Zunächst wird ein digitaler Zwilling der Gewächshausstruktur erstellt, um die Steuerungsmodule und die Pfadplanung der Künstlichen Intelligenz zu trainieren. Anschließend navigiert der Roboter physisch durch die Gänge, sammelt Positionsdaten in einer Umgebung ohne GPS-Signal und kartiert Hindernisse mithilfe von Kameras, LiDAR-Sensoren und Ultraschallsensoren. Die Hindernisvermeidung sowie die visuelle Überwachung der Pflanzengesundheit und der natürlichen sowie künstlichen Lichtverhältnisse sind ebenfalls entscheidend. Diese Daten werden verwendet, um historische Korrelationen zu erstellen und die Erträge zu steigern. Das aktuelle System ist für den Tomatenanbau optimiert. Tomaten sind für die Hydrokultur geeignet, werden im Freiland in den meisten Klimazonen saisonal angebaut, die Marktnachfrage ist jedoch ganzjährig stabil. Das Unternehmen plant, die Technologie bald auf Gurken und allgemeine Gartenbaukulturen auszuweiten. Das Geschäftsmodell basiert auf Robot-as-a-Service (RaaS); Eternal.ag erzielt Einnahmen aus der Menge der geernteten Lebensmittel. Eternal.ag gab seinen ersten kommerziellen Kunden bekannt – das niederländische Familienunternehmen Van Noord Growers in dritter Generation.
Die Niederlande sind einer der weltweit führenden Produzenten und Exporteure von Gewächshaustomaten. Der weltweite Jahresumsatz dieses Marktes beträgt etwa 10 Milliarden US-Dollar (etwa 54 Milliarden Brasilianische Real) und soll bis 2030 16 Milliarden US-Dollar (etwa 86,4 Milliarden Brasilianische Real) erreichen. Die Farm von Van Noord Growers liegt im Delta von Rhein, Maas und Schelde in der Region Zeeland und umfasst 9 Hektar. Der Mitinhaber des Unternehmens, Jeffry Van Noord, weist darauf hin, dass das Gewächshausmodell im Vergleich zur traditionellen Landwirtschaft mehr als 90 % Wasser einspart. Die finanziellen und betrieblichen Auswirkungen des Arbeitskräftemangels haben das Unternehmen zur Automatisierung bewogen. Seit September 2025 ist ein Roboter von Eternal.ag im Einsatz, und es ist geplant, die Flotte in den kommenden Monaten zu erweitern, um die Geräte auch für die Ernte von Gurken und ähnlichen Sorten einzusetzen.
Angesichts des hohen Energiebedarfs der Gewächshauslandwirtschaft bietet die Integration von Abwärme aus Rechenzentren eine Alternative für eine nachhaltige Lebensmittelproduktion. Dieses bahnbrechende Konzept wurde 2008 vom Computational Research Center der University of Notre Dame im US-Bundesstaat Indiana vorgeschlagen. Die von einer Dateninfrastruktur mit einer Kapazität von 36 Megawatt abgegebene Wärme entspricht dem Energieverbrauch von etwa 40.000 Haushalten. Ein 10 Hektar großes Gewächshaus benötigt etwa 15 Megawatt Energie, um Beleuchtung, Pumpen und Heizsysteme (bei einer Temperatur von etwa 43 °C) zu betreiben. Die von kleinen und mittleren Rechenzentren erzeugte Wärme reicht aus, um die für eine stabile landwirtschaftliche Umgebung erforderliche Wärmeenergie bereitzustellen. Diese Form der industriellen Symbiose gewinnt in Europa (Schweden ist Vorreiter) und den USA (Kalifornien führend) zunehmend an Bedeutung. In Dänemark wird ein neuer Komplex angekündigt, der von dem schwedischen Entwickler WA3RM in Zusammenarbeit mit dem Digitalinfrastrukturunternehmen atNorth entwickelt wird und einen Datenverarbeitungscampus mit einem Gemüseanbau-Gewächshaus integriert, was beiden Wirtschaftsaktivitäten Nachhaltigkeitsvorteile bringt.
