vertical farming
Aquaponic farm, sustainable business and artificial lighting concept. - (beeld: Adobe Stock)

Verticale landbouw groeit in steden

In deze reeks over lokale voedselsystemen en korte keten productie bekijken we op welke manier de lokale voedselproductie ontstond en verder groeide tijdens de COVID-19 pandemie. Lees zeker ook de andere delen in deze reeks (links onderaan dit artikel).

In dit artikel bekijken we verticale landbouwsystemen.

Voor Dickson Despommier, professor emeritus aan de Columbia University in de Verenigde Staten, is het duidelijk: onze landbouwsystemen staan steeds meer onder druk van de klimaatopwarming, de verstedelijking neemt sterk toe en zal dat de komende decennia blijven doen, onder impuls van de groeiende wereldbevolking. Kortom, we stevenen af op een regelrechte ramp. Eind twintigste eeuw had hij het hierover met zijn studenten maar die waren de rampberichten beu en wilden iets positiefs doen. Daarom bekeken ze of ze de daken van New York konden gebruiken om voedsel op te kweken. Ze kwamen uit op een teleurstellende 2% voedsel dat ze zouden kunnen produceren om de bewoners van New York te voeden. Maar Despommier ging verder en opperde dat ze de teeltlagen ook boven elkaar zouden kunnen plaatsen, in een gebouw. Het was 1999 en het idee van vertical farming was geboren.

Hoe werkt vertical farming?

Vertical farming heeft een aantal voordelen omdat het maar 5% van de hoeveelheid water die traditionele landbouwsystemen gebruikt. Er is geen run-off want het water wordt gewoon gerecupereerd. Je hebt ook geen chemische bestrijdingsmiddelen nodig en het is duidelijk dat er veel minder landoppervlakte nodig is. Alleen heeft verticale landbouw wel een hoog energieprijskaartje. Onderzoekers aan de Nederlandse universiteit van Wageningen bekijken op welke manier de energiekost naar omlaag kan, bijvoorbeeld door de restwarmte die uit de koeling van de vertikale boerderij komt, te valoriseren in nabijgelegen gebouwen.

Uit verschillende bronnen blijkt dat verticale landbouwsystemen vandaag nog 3 tot 5 keer duurder zijn dan conventionele landbouw. De afschrijvingstermijn zou gemiddeld zo’n 7 jaar bedragen. Deze berekeningen zijn wel sterk afhankelijk van de gekozen technieken en zijn ook locatie-afhankelijk. Er is een heel gamma aan vertical farming technieken beschikbaar, van hoogtechnologische, volledig geautomatiseerde productielijnen in turn key modules tot doe-het-zelf-oplossingen met veel manuele arbeid.

De believers maken zich alleszins sterk dat de technologie snel evolueert en dat de prijzen dus op termijn zullen dalen. Het is een feit dat er veel onderzoek gedaan wordt naar vertical farming en dat er ook zwaar in geïnvesteerd wordt. En dus roeren ook de tegenstanders zich, zoals Scott Beyer die hevig te keer gaat tegen vertical farming in een opinie-artikel in Forbes (ondertussen wel al een aantal jaar oud).

Aan Universiteit Wageningen in Nederland wordt er onderzoek gedaan naar verticale landbouwsystemen. Daar onderstrepen ze vooral de enorme meerproductie per m2 die je in een verticale farm kan behalen, ten opzichte van de traditionele landbouw. Ze zien ook een rol weggelegd voor de verticale farm als opkweeklocatie voor plantjes. Deze kunnen dan daarna uitgeplant worden in kassen.

Voor steden en lokale overheden is verticale landbouw één van de manieren om de lokale voedselstrategie vorm te geven. Voor landen die omwille van het huidige klimaat (te warm of te weinig licht) niet in staat zijn om op grote schaal groenten te kweken, creëert het kansen. De vertical farm is immers niet afhankelijk van het lokale klimaat.

Green Sense Farms in de staat Indiana gaf zijn business model vorm rond vertical farming.

Volgens het bedrijf is de technologie op zijn best in een koud klimaat en staat ze momenteel op punt voor bladgroenten. Commodity producten zoals graan en rijst kan je via traditionele akkerbouw blijven telen. Serreteelt is ideaal voor tomaten, paprika’s en soortgelijke teelten. Maar vertikale landbouw is perfect geschikt voor bladgroenten.

De productiesite ziet er wat buitenaards uit, door de blauwe en rode led-lichten die gebruikt worden. Het zijn vooral die schakeringen uit het lichtpalet die planten nodig hebben om te groeien. Verder wordt zowel de lucht als het water sterk gecontroleerd zodat er geen biologische verontreinigingen binnengeraken in het systeem. Want het is een intensief systeem dat snel uit evenwicht kan geraken. Eigenlijk groeien de planten in een soort van clean room.

Het Belgische Urban Crop Solutions, gestart in 2014, ontwikkelde een modulair systeem voor verticale landbouw en werkt er nu aan om jonge ondernemers warm te maken voor hun model. Die kunnen klein beginnen en uitbreiden wanneer de vraag stijgt.

Urban Smart Farm is dan weer een Gents initiatief dat in 2016 het licht zag. Zij bouwen meerdere lagen met kruiden, groenten en, jawel, vissen en schaaldieren, in gebruikte zeecontainers. Het grote Aquaponics project dat Urban Smart Farm in Gent wil bouwen, is nog op zoek naar een geschikte locatie. Het proces van dit systeem start bij de larven van de zwarte soldatenvlieg, die gekweekt worden op organische reststromen. Deze larven worden gevoerd aan de vissen en de schaaldieren. Het water waar de vissen in zwemmen, dient op zijn beurt voor de planten. De groenten en de kruiden zuiveren het water omdat ze de nutriënten nodig hebben. Zo kan het water daarna voor de vissen hergebruikt worden. De planten groeien in meerdere lagen, onder led-belichting met een aangepast kleurenspectrum.

Vertical Farm bij Colruyt

Colruyt Group kondigde begin 2021 zijn eigen vertical farm aan, geïntegreerd in het distributiecentrum in Halle. Het is daarmee de eerste retailer in België die een eigen vertical farm heeft ontwikkeld en gebouwd. De groep ziet ontzettend veel potentieel in deze nieuwe teelttechniek, omdat die toelaat om kruiden te kweken met een kleine ecologische voetafdruk. Zo is er voor een eenzelfde hoeveelheid planten 20 keer minder ruimte nodig dan in klassieke teelt. Hierdoor worden waardevolle landbouw- en natuurgronden uitgespaard. Door de farm te integreren in een van de distributiecentra van de groep in Halle worden er ook 5 keer minder kilometers dan voorheen afgelegd.

“Daarnaast verbruiken we 90% minder water en 50% minder nutriënten dan in klassieke teelt. Bovendien werken we enkel met gezuiverd regenwater, dat we opvangen op het dak van ons verdeelcentrum”, vertelt Fabrice Gobbato, algemeen directeur van Bio-Planet. De zelfontwikkelde, zuinige ledverlichting en het innovatief ventilatiesysteem maken de farm zeer energie-efficiënt. De installatie draait bovendien op 100% groene stroom afkomstig van windturbines en zonnepanelen.

In de hoogtechnologische installatie is er plaats voor 250.000 planten. Dit volstaat om de vraag van Bio-Planet af te dekken. De basilicumplanten zijn exclusief te koop in de 31 winkels van Bio-Planet en via de webshop. Klanten vinden ze terug onder het huismerk Boni Selection, dat inzet op een duurzaam assortiment. “Hoewel deze verse kruiden geen biolabel dragen, verdienen ze absoluut een plek in ons assortiment”, verklaart Fabrice Gobbato. “Ze zijn gegroeid uit biozaad en we hebben bewust gekozen voor een bijzonder duurzaam en composteerbaar substraat gemaakt van organische reststromen, ook al is dit vandaag nog niet biologisch.” De basilicumplanten worden ook op natuurlijk wijze geteeld, zonder pesticiden. Ze zijn dus 100% puur en de kwaliteit blijft het hele jaar door even hoog, los van de weersomstandigheden.

Zoals dat meestal bij Colruyt gaat, ontwikkelde de retailer de technologie in eigen huis. De ‘vertical farming’ technologie werd volledig ontwikkeld door de eigen R&D-afdeling van de groep. Biotechnologen en –ingenieurs sleutelden de voorbije 2 jaar aan de optimale groeiomstandigheden voor de kruiden. Zij weten perfect wat de planten op welk moment nodig hebben en dienen lucht, licht, water en voedingsstoffen gecontroleerd toe in de ideale hoeveelheden. Hierdoor zijn de kruiden sneller volgroeid dan bij klassieke teelt en verbruikt de farm niet meer energie en grondstoffen dan strikt noodzakelijk.

BIGH Farms

Steven Beckers, stichter van BIGH Farms en expert circulaire economie bij Bopro, richtte Building Integrated Greenhouses (BIGH) op omdat hij op zoek was naar manieren om de circulaire economie en de principes van cradle-to-cradle in steden te integreren. Zijn concept van de vertical farm zit anders in elkaar dan de ‘clean rooms’ met verschillende teeltlagen boven elkaar, die je bij andere vertical farms ziet.

“We focussen in de eerste plaats op CO2-captatie en op water maar ook luchtkwaliteit en lokale biodiversiteit zijn belangrijk. Wij vinden het erg belangrijk dat steden meer produceren dan dat ze gebruiken. Momenteel is dat uiteraard niet het geval. We kunnen dit bekomen op verschillende manieren: door coöperatieve en sociale organisaties te creëren, door percelen te leasen er ook de service aan te bieden, door voedsel zelf te produceren en te verkopen, en via events bij grote retailers. BIGH biedt dit allemaal aan. Wij proberen zo veel mogelijk aspecten in onze projecten te integreren.”

Het is duidelijk dat Steven Beckers architect van opleiding is. Zijn projecten bestaan uit gebouwen met geïntegreerde serres, waarbij de CO2 van de verwarmingsinstallatie gebruikt wordt in de serres, die op hun beurt de lucht zuiveren. Ook voor aquaponics is er plaats maar in een aangepaste vorm: het water dat door de vissen bevuild wordt met ammoniak, gaat naar een biofilter die het water zuivert en het bevuilde water naar de planten stuurt. Zij gebruiken de stikstof (onder de vorm van nitraat aanwezig in het water) om te groeien. Qua waterverbruik is er een enorme waterbesparing vergeleken met traditionele viskweek. Steven kweekt in dergelijke projecten baars en forel. Zo staat er een BIGH farm op het dak van het slachthuis in Anderlecht. Aan dat serreproject is ook nog een buitenproject voor de sociale economie gekoppeld. “Het voordeel van zo’n project in de stad, is dat je in een microklimaat zit. Het is er warmer. Wij gebruiken die warmte in onze serres en geven koele lucht terug.”

Steven geeft nog mee dat dergelijke projecten rendabel kunnen zijn maar wel pas vanaf een oppervlakte van zo’n 1.000 m2. Bovendien is het interessanter om dit te voorzien op een nieuw gebouw dan om het daarna te moeten voorzien.

Lees ook de andere artikels in de reeks over lokale voedselsystemen:

  • deel 1: soorten korte keten initiatieven
  • deel 2: soorten lokale voedingsinitiatieven
  • deel 3: volledig circulair in Chicago (VS)
  • deel 4: (dit artikel) vertical farming

Nieuwsbrief

In je mailbox: aankondigingen van opleidingen, events, nieuws en inzichten over duurzaamheid.

"*" indicates required fields

Consent*
This field is for validation purposes and should be left unchanged.