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Experiment

Nahrung aus dem Stollen

Natur & Umwelt | Dienstag, 3. September 2019, Leo Niessner

Hitze, Dürre und immer weniger Platz für Ackerland: Um die Ernährung der Menschheit langfristig zu sichern, sind neue Ideen gefragt. Eine ist, Gemüseanbau und Fischzuchten unter die Erde zu verlegen. Ob das gelingen kann, soll ein Experiment in Flums zeigen.

Die Erinnerungen an die sommerliche Hitzewelle sind noch wach. Gnadenlos brannte die Sonne vom Himmel. Wer konnte, mied das Freie. Da schätzte sich glücklich, wer im Inneren des Versuchsstollens Hagerbach in Flums SG arbeitet. Hier, mehrere Dutzend Meter unter der Erdoberfläche, herrschen das ganze Jahr über angenehme 16 Grad. 

Im verzweigten Tunnelsystem haben sich auf einer Länge von rund fünf Kilometern verschiedene Firmem niedergelassen, um unbehelligt von Umweltfaktoren – und neugierigen Journalisten – Forschungen zu betreiben. Bei unserem Besuch testet gerade eine Equipe weit hinten im Stollen lautstark neue Maschinen für den Untertage-Bergbau, während eine andere Testsprengungen vorbereitet. 

Auch der Förderverein Scaut hat sich in der Tunnelanlage eingemietet, das Swiss Center of Applied Underground Technologies. Im Kleinen spürt es hier einer existenziellen Frage der Menschheit nach: der Frage nach der Ernährungssicherheit. 

Streng überwachtes Experiment
Um herauszufinden, wie Scaut dabei vorgeht, muss der Besucher zuerst in die hermetisch abgeriegelte unterirdische Versuchsanlage gelangen. Kein einfaches Unterfangen, denn der 80 Quadratmeter grosse Nebenstollen ist durch eine massive, hohe gusseiserne Tür geschützt, die sich nur zu zweit öffnen lässt. Dahinter verborgen liegt ein hell erleuchtetes unterirdisches Gewächshaus. 

Zunächst stechen die unzähligen Hochbeete mit verschiedenen Salat-Arten ins Auge. Vor allem Mangold und Nüsslisalat gedeihen gerade prächtig unter dem Schein der Lampen. Im Hintergrund des Raumes, im Halbdunkeln, sind grosse Becken zu erkennen, aus denen ein Plätschern und Glucksen dringt. Über dicke Rohre sind sie mit den Beeten verbunden. 

Die Behältnisse beherbergen eine Fischzucht, die einen wesentlichen Teil eines unterirdischen Kreislaufes ausmachen. Schemata an den Wänden erklären, wie die Ausscheidungen der Fische den Pflanzen mit dem Wasser über ein vollautomatisiertes Pumpensystem als Nährstoffe zugeführt werden. Aquaponic nennt sich dieses Verfahren.

Was auf den ersten Blick einfach und plausibel aussieht, ist Teil eines streng überwachten und gross angelegten, wissenschaftlichen Experiments von Scaut. Das Kompetenzzentrum versteht sich dabei als eine Art Think-Tank. «Wir sind eine Plattform, die Industriepartner aus aller Welt zusammenbringt, damit sie gemeinsam Projekte entwickeln können», präzisiert Geschäftsführer Klaus Wachter. 

Es kann 365 Tage angebaut werden
Die Idee zum Underground Green Farming, wie er das Projekt im Versuchsstollen Hagerbach nennt, kam Scaut, nachdem man ein besonderes Augenmerk auf den Klimawandel und die damit verbundenen Zukunftsszenarien gerichtet hatte: «Immer mehr Hitzeperioden, Dürre, aber auch heftige Unwetter mit Stürmen und Hagel – diese Wettereinflüsse zerstören die Ernte an der Oberfläche. Zugleich benötigt die Menschheit immer mehr Lebensmittel, während laufend Ackerfläche verschwindet», sagt Wachter. Hinzu komme, dass immer mehr Menschen in die Städte ziehen. «Nachdem dort aus Platzmangel in die Höhe gebaut wird, liegt es für uns nahe, auch den Untergrund in die Planung einzubeziehen.»

Ähnlich wie an der Oberfläche braucht es für eine gezielte Entwicklung und Nutzung auch im Untergrund eine Raumplanung. Pläne, die ihn in verschiedene Schichten einteilen, existieren längst: Raumplaner haben Ebenen für Leitungen und Kanalisation vorgesehen, für verschiedene Verkehrstunnel, für Lager – und für die Nahrungsherstellung. Letztere unter die Oberfläche zu verlegen, bietet nach Ansicht von Scaut grosse Vorteile. Weil die Temperatur unter der Erde konstant ist, kann an 365 Tagen angebaut werden. 

Der Gemüseanbau könnte zudem von der Abwärme profitieren, die durch andere Prozesse unter Tage entsteht: Etwa von Datencentern, deren Anzahl wegen der zunehmenden Digitalisierung laufend zunimmt und die wegen Platzmangels an der Oberfläche auch ins Erdinnere verlegt werden sollen. Diesen Bereich erforscht Scaut ebenfalls. 

Die Aufmerksamkeit ist dem «Underground Green Farming»-Projekt gewiss. Erst gerade hat Scaut das Konzept im Rahmen eines Kongresses in Dubai vorgestellt. «Bei 50 Grad im Schatten ist der Anbau von Getreide und Gemüse dort an der Oberfläche kaum möglich. Die meisten Lebensmittel müssen importiert werden», sagt Wachter. Gelänge es dem Wüstenemirat, seine Nahrungsmittel unter der Erde selber herzustellen, würden sich die Abhängigkeiten vom Ausland verringern.

Grosses Potenzial für Underground Farming sieht Wachter aber auch in den Grossstädten weltweit. «Immer mehr Menschen in den Ballungszentren teilen sich ein Auto, statt selber eines zu besitzen. Hält der Trend des Car-Sharings an, werden in naher Zukunft viele unterirdische Parkhäuser frei», ist er überzeugt. Der Raum könne unter anderem für die Nahrungsherstellung verwendet werden. Auch in der Schweiz mit ihren unzähligen ausgedienten Militär-Bunkern sei Platz für unterirdische Anbauflächen. «Wo der Raum nicht vorhanden ist, kann er geschaffen werden. Man kann gezielt neue Hohlräume für Underground Green Farming bauen, mit dem Synergieeffekt, das Aushub-Material als Rohstoff zu verkaufen», sagt Wachter. 

Anbau komplett ohne Sonnenlicht
Momentan sind das jedoch noch Zukunftsvisionen. Bevor der Förderverein Scaut das Underground Green Farming im grossen Stil propagieren kann, was ab nächstem Jahr geplant ist, sind weitere Forschungen notwendig. Derzeit laufen Experimente, um die künstliche Beleuchtung unter der Erde zu optimieren und zu zeigen, dass ein Anbau auch komplett ohne Sonnenlicht funktioniert.   

Um den Stromverbrauch zu minimieren, werden den Pflanzen nur noch diejenigen Anteile des Lichts zugeführt, die sie für das jeweilige Wachstumsstadium  benötigen: das blaue Spektrum für das Wurzelwachstum, das grüne für die Verholzung und das rötliche am Schluss für die Blühphase. 

Scaut untersucht aber auch die Nachhaltigkeit: Das Ziel ist es, möglichst wenig Wasser zu verbrauchen. «Aufgrund des Kreislaufes können wir Wasserverluste nahezu vermeiden, was gerade in Gegenden wichtig ist, die wenig Trinkwasser zur Verfügung haben», erklärt Klaus Wachter. Im kleinen Rahmen probt Scaut auch schon die Nachhaltigkeit beim Transport: Die Forellen aus der Zucht des Aquaponic-Kreislaufs sowie Gemüse aus dem Unter-Tage-Anbau können direkt im stolleneigenen Hagerbach-Restaurant verkostet werden. Hier verpflegen sich die Angestellten. Geschmeckt hätten ihnen die Nahrungsmittel aus dem Untergrund jedenfalls ausgezeichnet. 

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