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Pressemitteilung05. Apr 2023Digital IndustriesNürnberg
Turbo für Indoor-Farming: Siemens sorgt für perfektes Pflanzenwachstum
Digitalisierung und Automatisierung sorgen beim Indoor-Farming für ein perfektes Pflanzenwachstum
Perfektes Pflanzenwachstum mittels Indoor-Farming
Indoor-Farming – oft auch vertikale Landwirtschaft genannt – bezeichnet die
Lebensmittelproduktion in geschlossenen Räumen. Im Unterschied zu herkömmlichen
Gewächshäusern können die Umwelteinflüsse, denen die Pflanzen ausgesetzt sind, beim
Indoor-Farming jedoch genau bestimmt werden. Die Umgebung, in der die Pflanzen
wachsen, wird rund um die Uhr genau kontrolliert: Mittels LEDs wird gesteuert,
wie viel Licht die Pflanzen abbekommen. Auch die Temperatur, die
Luftfeuchtigkeit, der CO2-Gehalt in der Luft und die zugegebenen
Nährstoffe sind auf ein ideales Pflanzenwachstum abgestimmt. Man spricht von vertikaler Landwirtschaft, weil die Pflanzen in einer
Form der Hydrokultur angebaut werden: Dabei werden die Pflanzen z. B. auf
sogenannten Hydroponics kultiviert und in mehreren Lagen (vertikal) übereinander
gezüchtet. Auf diese Weise lässt sich die gleiche Menge an Nahrungsmitteln auf
einer viel kleineren Fläche produzieren. Im Vergleich zu einer gleichgroßen, traditionellen
Anbaufläche kann der Ertrag daher erheblich gesteigert werden.
Vertikale Landwirtschaft trotzt Klimawandel
Das Umweltbewusstsein der Menschen steigt durch die bereits spürbaren
Folgen des Klimawandels. Heutzutage sind viele Menschen deutlich aufmerksamer,
wie und wo ihre Lebensmittel produziert werden. Transparente Herkunftsnachweise
und ein geringer CO2-Fußabdruck spielen bei der Kaufentscheiden eine
immer größere Rolle. Mittels Blockchain-Technologie lässt sich beim
Indoor-Farming der Weg einer Pflanze über ihren gesamten Lebenszyklus transparent
nachverfolgen – vom Feld bis in die Küche. Außerdem kann Indoor-Farming das
ganze Jahr über betrieben werden. Ungehindert von Wetterumschwüngen,
Kälteeinbrüchen oder Hitzewellen. Mit Indoor-Farming verlagert sich die
Produktion in die direkte Nähe der Konsumenten. Da die langen Transportwege von
der Anbaufläche zu den Konsumenten wegfallen, erhalten sie nicht nur frischere
Produkte, sondern auch die Lieferketten werden widerstandsfähiger. Gleichzeitig
entstehen durch die kürzeren Transportwege weniger klimaschädliche Emissionen. Außerdem
kann Indoor-Farming überall auf der Welt betrieben werden – egal wie die
klimatischen Bedingungen vor Ort sind. Nahrungsmittel lassen sich nun nicht nur
dort produzieren, wo die klimatischen Bedingungen günstig sind und ausreichend
Platz vorhanden ist.
Ein wichtiger Unterschied zur traditionellen Landwirtschaft. Denn dort
sind die nutzbaren Flächen begrenzt. Auf der Erde gibt es viele Regionen, die
sich nicht für eine effiziente Landwirtschaft eignen z. B. Wüsten, Polarregionen,
aber auch einfach Regionen, die zu bergig sind. Im Kontrast dazu brauchen wir
immer mehr Agrarflächen, um die Nahrungssicherheit für die steigende
Bevölkerung zu gewährleisten. Unterdessen verschlechtert sich die Bodenqualität
von vielen konventionellen Agrarflächen durch die übermäßige Nutzung. Der Klimawandel
und die damit einhergehenden Veränderungen führen immer öfter zu
Ernteausfällen. Eine Spirale die sich immer schneller abwärts dreht.
Das alles führt dazu, dass Indoor-Farming inzwischen einen jährlichen Marktzuwachs
von 25 Prozent verbuchen kann. Allein das Marktpotenzial für Automatisierungs-
und Digitalisierungslösungen beträgt bei Indoor-Farming rund 3 Milliarden Euro.
In der vertikalen Landwirtschaft lässt sich auf einer geringeren Fläche ein deutlich höherer Ertrag erzielen als in der traditionellen Landwirtschaft
Vertikale Landwirtschaft skalieren: 80 Acres Farms und Siemens
Die Vorteile einer digitalisierten, vertikalen Landwirtschaft werden bei
einem aktuellen Projekt zwischen Siemens und 80 Acres Farms – einem führenden
Unternehmen im Bereich Indoor Farming aus Ohio (USA) – noch deutlicher. Mittels
Indoor-Farming kann 80 Acres Farms pro Quadratmeter 300-mal mehr Lebensmittel
erzeugen als auf einer vergleichbaren Agrarfläche mit traditionellem Ackerbau. Im
Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft brauchen die Pflanzen 95 Prozent
weniger Wasser. Pestizide spart sich 80 Acres Farms ganz. Natürlich verbraucht
Indoor-Farming deutlich mehr Energie als ein Anbau auf einem freien Feld. 80
Acres Farms nutzen für den Betrieb ihrer Farmen jedoch 100 Prozent erneuerbare
Energien.
Siemens unterstützt 80 Acres Farms bei der Digitalisierung und
Skalierung ihrer Indoor-Farmen. Konkret geht es bei dem Projekt um die Weiterentwicklung
der Loop-Plattform, auf der alle Farmen von 80 Acres Farms basieren. Entwickelt
wurde die Plattform von ihrer Tochtergesellschaft Infinite Acres. Für die
Skalierung der Indoor-Farmen brauchte es einen ganzheitlichen Lösungsansatz: Zum
einen stellt Siemens Stromverteilungs-Ausrüstung sowie Energie- und
Gebäudemanagement-Technologien bereit. Dadurch ist die Überwachung der
Brandschutz-, Sicherheits- und Stromverteilungssysteme über eine einzige
Schnittstelle möglich. Zum anderen optimieren Automatisierungs- und
Digitalisierungslösungen die Aufzucht und Ernte. Robotik und Automatisierung optimieren
die Produktion, während Edge-Geräte und Mensch-Maschine-Schnittstellen (Human
Machine Interfaces) das Ernte-Management der Farmen überwachen und die
Umgebungsbedingungen kontrollieren. Unterstützt wird das Projekt mittels einer
Equity-Finanzierung durch Siemens Financial Services (SFS).
Darüber hinaus arbeitet Siemens derzeit an der Entwicklung eines
digitalen Zwillings, mit dem die Produktion noch weiter optimiert werden kann. Mit
den Simulationen des digitalen Zwillings lässt sich das Pflanzenwachstum unter unterschiedlichen
Bedingungen vorhersagen. Verschiedene Optimierungen der Produktionsprozesse
können ebenfalls simuliert werden. So lassen sich auch die Anbau- und
Logistikprozesse künftiger Farmen schon im Vorfeld optimieren.
Momentan arbeitet die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Siemens
Digital Industries zusätzlich an einer App, die mit Hilfe von Künstlicher
Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen die Software für die Steuerung der
vertikalen Farmen optimiert. Mit der App sollen ungünstige Umgebungsbedingungen
vermieden werden, die den Ertrag beeinträchtigen könnten. Und die bestmöglichen
Rahmenbedingungen ermittelt werden, um Pflanzen mit dem höchsten Nährwert und
Geschmack zu züchten.
Weiterführende Informationen zum Thema Indoor-Farming:
https://www.siemens.com/de/de/branchen/nahrungs-genussmittel/landwirtschaft.html
Weitere Informationen zu Siemens Projekt mit 80 Acres Farms:
https://www.siemens.com/de/de/unternehmen/stories/industrie/2023/vertikale-landwirtschaft-controlled-environment-agriculture-cea-digitale-transformation-nachhaltigkeit-80-acres-farms-usa.html
Link zur Pressemitteilung über 80 Acres Farms und Siemens:
https://press.siemens.com/global/de/pressemitteilung/siemens-und-80-acres-vereinbaren-zusammenarbeit-zur-skalierung-der-vertikalen
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Siemens Digital Industries (DI) ist ein Innovationsführer in der Automatisierung und Digitalisierung. In enger Zusammenarbeit mit Partnern und Kunden, treibt DI die digitale Transformation in der Prozess- und Fertigungsindustrie voran. Mit dem Digital-Enterprise-Portfolio bietet Siemens Unternehmen jeder Größe durchgängige Produkte, Lösungen und Services für die Integration und Digitalisierung der gesamten Wertschöpfungskette. Optimiert für die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Branchen, ermöglicht das einmalige Portfolio Kunden, ihre Produktivität und Flexibilität zu erhöhen. DI erweitert sein Portfolio fortlaufend durch Innovationen und die Integration von Zukunftstechnologien. Siemens Digital Industries hat seinen Sitz in Nürnberg und beschäftigt weltweit rund 72.000 Mitarbeiter.
Die Siemens AG (Berlin und München) ist ein Technologieunternehmen mit Fokus auf die Felder Industrie, Infrastruktur, Mobilität und Gesundheit. Ressourceneffiziente Fabriken, widerstandsfähige Lieferketten, intelligente Gebäude und Stromnetze, emissionsarme und komfortable Züge und eine fortschrittliche Gesundheitsversorgung – das Unternehmen unterstützt seine Kunden mit Technologien, die ihnen konkreten Nutzen bieten. Durch die Kombination der realen und der digitalen Welten befähigt Siemens seine Kunden, ihre Industrien und Märkte zu transformieren und verbessert damit den Alltag für Milliarden von Menschen. Siemens ist mehrheitlicher Eigentümer des börsennotierten Unternehmens Siemens Healthineers – einem weltweit führenden Anbieter von Medizintechnik, der die Zukunft der Gesundheitsversorgung gestaltet. Darüber hinaus hält Siemens eine Minderheitsbeteiligung an der börsengelisteten Siemens Energy, einem der weltweit führenden Unternehmen in der Energieübertragung und -erzeugung.
Im Geschäftsjahr 2022, das am 30. September 2022 endete, erzielte der Siemens-Konzern einen Umsatz von 72,0 Milliarden Euro und einen Gewinn nach Steuern von 4,4 Milliarden Euro. Zum 30.09.2022 hatte das Unternehmen weltweit rund 311.000 Beschäftigte. Weitere Informationen finden Sie im Internet unter www.siemens.com.
Im Geschäftsjahr 2022, das am 30. September 2022 endete, erzielte der Siemens-Konzern einen Umsatz von 72,0 Milliarden Euro und einen Gewinn nach Steuern von 4,4 Milliarden Euro. Zum 30.09.2022 hatte das Unternehmen weltweit rund 311.000 Beschäftigte. Weitere Informationen finden Sie im Internet unter www.siemens.com.