Steigen Sie mal jemandem aufs Dach!

Ein Interview von Fritz Lietsch

Bis zum Jahr 2050 werden nach den neuesten Erhebungen 9,7 Milliarden Menschen auf der Erde leben. Damit einhergehend steigt der Bedarf an Nahrung, Wasser und Energie. Ungefähr 80 Prozent der Weltbevölkerung werden sich in urbanen Ballungsräumen ansiedeln und hier werden auch 80 Prozent der Ressourcen verbraucht werden. Bei gleichbleibendem Ressourcenverbrauch bräuchten wir bis zum Jahr 2050 drei Erden!

Der Appetit steigt
Um die Ernährung der stetig wachsenden Weltbevölkerung zu sichern, müssen bis zum Jahr 2050 ungefähr 60 Prozent mehr Nahrungsmittel bereitgestellt werden. Gleichzeitig mit dem Anstieg der Weltbevölkerung geht aber eine Abnahme der verfügbaren Ackerflächen einher; noch immer werden täglich 120 Hektar Ackerland versiegelt, um zum Beispiel Wohnraum zu schaffen oder Straßen zu bauen. Zusätzlich sinkt der verfügbare Anteil an fruchtbarem Boden durch Erosion, die Folgen des Klimawandels und den Anbau von Bioenergiepflanzen. Doch nicht nur die Ressource Boden wird zunehmend knapper, sondern auch das zur Verfügung stehende Trinkwasser: Durch die herkömmliche konventionelle Landwirtschaft werden 70 Prozent des weltweiten Trinkwassers verbraucht! Auch die weltweite Verfügbarkeit von Nährstoffen ist begrenzt: vor allem die des lebenswichtigen Phosphats. So geht man davon aus, dass die zur Düngerproduktion nutzbaren Phosphatlagerstätten früher erschöpft sein werden als die weltweiten Erdölvorkommen. Weder zusätzliche Ackerflächen noch zusätzliches Trinkwasser, noch zusätzliches Phosphat für die Produktion von Nahrungsmitteln können geschaffen werden. Daher sollte über alternative Lösungsansätze zukunftsfähiger, ressourcen- und flächeneffizienter sowie verbrauchernaher und umweltfreundlicher Anbaumethoden zur Produktion von Nahrungsmitteln in Städten in und auf Gebäuden nachgedacht werden. Das hat Sara Wolff getan und forum fragt nach.

Welche Chancen bietet die „gebäudeintegrierte Landwirtschaft", insbesondere die Nutzung von Dachflächen?
Zum einen ist es eine flächeneffiziente Produktionsform: Es werden keine zusätzlichen innerstädtischen Flächen zur Lebensmittelproduktion verbraucht und keine zusätzlichen Flächen versiegelt; es wird ganz einfach das genutzt, was die Stadt natürlicherweise zu bieten hat: die Dächer.

Zum anderen überzeugt die CO2-Effizienz: Durch die verbrauchernahe Produktion von Lebensmitteln fallen lange Transportwege und energieintensive Kühlketten weg. Die auf dem Gebäude angebauten Kulturen nehmen CO2 aus der Luft auf und verringern damit die CO2-Emissionen urbaner Ballungsräume.

Ganz besonders überzeugt die gebäudeintegrierte Landwirtschaft jedoch durch seine Ressourceneffizienz. Durch die Nutzung der Synergiepotenziale der Stoff- und Energiekreisläufe zwischen dem Wohngebäude und seinem gebäudeintegrierten Landwirtschaftsbetrieb bleiben kostbare Ressourcen wie Wasser, Nährstoffe und Energie erhalten. Dachfarmen können Regenwasser oder aufbereitetes Grau- und Schwarzwasser zur Bewässerung der Kulturen nutzen. Organische Abfälle aus den Haushalten, aber auch aufbereitete Nährstoffe aus anfallendem Schwarzwasser dienen zur Versorgung der Nutzpflanzen. Abwärme aus dem Gebäude kann direkt zur Beheizung von Dachfarmen unter Glas genutzt werden und regenerative Energiequellen (z.B. Windräder, Photovoltaik und Solarthermie) auf dem Gebäude sichern die Energieversorgung von Dachfarmen. Ganz besonders begeistert mich jedoch, dass die Produktion von verbrauchernahem Gemüse, Obst und gegebenenfalls auch Fisch zur Subsistenz und Versorgungssicherheit von Ballungszentren mit Nahrungsmitteln beitragen kann.

Sie sind ja gar nicht mehr zu bremsen in Ihrer Begeisterung :)
Ja, es gibt weitere, positive Auswirkungen für das Gebäude und das Mikro-Klima im Stadtviertel. Der Anbau von Nutzpflanzen auf Dächern hat eine Pufferwirkung für das Gebäude: Im Sommer wird es gekühlt, im Winter zusätzlich gedämmt. Starke Temperaturschwankungen müssen nicht mehr durch einen zusätzlichen Energieverbrauch aufgefangen werden. Gleichzeitig leistet die Gebäudevegetation einen Beitrag zur Befeuchtung der Luft im Sommer, damit kann der Entstehung von Hitzeinseln entgegengewirkt werden. Auch stehen bereits Technologien zur aktiven Kühlung oder Beheizung des Gebäudes durch sein Dachgewächshaus zur Verfügung.

Und wenn ich noch mehr Vorteile aufzählen darf…, dann sind das Schaffung von Arbeitsplätzen, Erhöhung der Biodiversität, Verbesserung der Lebensqualität und Förderung sozialer Kontakte, wenn Projekte in Form von partizipativen Gemeinschaftsgärten umgesetzt werden. Dies schafft eine generationsübergreifende Kommunikation, zusätzliche Erholungsflächen in der Stadt, Bewusstsein für gesunde Ernährung und Pflanzen bei (Stadt-)Kindern und Erwachsenen, Erhöhung zivilgesellschaftlichen Engagements usw.

Wie möchten Sie das mit Ihrer jungen Firma realisieren?
Die DACHFARM Berlin wurde von mir und meinem Geschäftspartner Hans Jörg Schütz gegründet. Wir sind ein Unternehmen, das mit innovativen deutschen Forschungsprojekten und Firmen aus den Bereichen Wasserwirtschaft, Gewächshausbau, Energiemanagement und Architektur kooperiert, um das Potenzial ungenutzter Dachflächen zum professionellen Anbau von Nutzpflanzen und für partizipative Gemeinschaftsgärten nutzbar zu machen.

Unser aktuelles Projekt ist ein 1200 Quadratmeter großes Dachgewächshaus auf dem Gebäudekomplex des Internationalen Begegnungszentrums der Wissenschaften (IBZ) in Berlin-Wilmersdorf. Unterstützt wird das Projekt im Wesentlichen von dem Geschäftsführer des IBZ, Andreas Barz, und dem damaligen ausführenden Architekten Siegwart Geiger. Unser Konzept für dieses Dachprojekt sieht vor, ein inter- und transdisziplinäres Zentrum für gebäudeintegrierte Landwirtschaft zu entwickeln, das aus den drei ineinandergreifenden Teilkomplexen Forschung und Entwicklung, „Grünes Klassenzimmer" und partizipativer Gemeinschaftsgarten bestehen wird. Im Fokus der praxisnahen Forschungsaktivitäten stehen Erhebungen zu Synergiepotenzialen von Stoff- und Energiekreisläufen (Wasser, Energie, Nährstoffe) zwischen Gebäuden und Dachgewächshäusern zur Produktion von Nahrungsmitteln in Großstädten.

Was sollten Bauherren und Stadtplaner wissen, die sich für ein entsprechendes Vorhaben interessieren?
Der Betrieb einer gebäudeintegrierten Dachfarm wirkt sich positiv auf die Wirtschaftlichkeit von Bestandsgebäuden und auf deren Ökobilanzierung aus. Es werden Einsparungen durch die Nutzung von Gebäuderessourcen wie beispielsweise Regenwasser, Grau- und Schwarzwasser, organische Abfälle und Gebäudewärme erzielt. Außerdem dürfen der Mehrwert durch die Schaffung von zusätzlicher Erholungsfläche auf dem Dach und der soziale Aspekt des gemeinsamen Gärtnerns nicht außer Betracht gelassen werden: Dachfarmen erhöhen die Wohnqualität!

Wir unterstützen deshalb entsprechende Vorhaben durch Beratung, Planung und Bau von Dachfarm-Systemen und bringen gemeinsam mit unserem Expertenteam unsere Erfahrungen aus den Bereichen Wasser-, Nährstoff- und Energiemanagement, Gewächshausbau, Pflanzenproduktion, Architektur und Bauwesen ein. Im Fokus stehen hierbei Wirtschaftlichkeit und Vernetzung der Stoff- und Energiekreisläufe zwischen Wohngebäude und Dachfarm.

Brauchen wir überhaupt Dachfarmen in Deutschland, wo wir doch genug Wasser und Lebensmittel haben?
Der Klimawandel macht sich auch in Deutschland bemerkbar. So gab es 2014 in verschiedenen Regionen komplette Ernteausfälle. Böden, die eine schlechte Wasserspeicherkapazität besitzen, sind zunehmend auch schwerer zu bewirtschaften: Das betrifft zum Beispiel die sandigen Böden in Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern. Das heißt, dass auch bei uns die nutzbaren Ackerflächen zurückgehen und damit die Möglichkeit, ausreichend Nahrungsmittel für die regionale Bevölkerung produzieren zu können. Gleichzeitig hat aber die Nachfrage nach regionalen Produkten in den letzten Jahren stark zugenommen: Zum Beispiel kann sie innerhalb Berlins gar nicht mehr aus dem Umland gedeckt werden. Generell werden nur etwa 40 Prozent des in Deutschland konsumierten Gemüses auch innerhalb Deutschlands produziert.

Aber Sie haben recht, die Lösungsmöglichkeiten, die die DACHFARM Berlin für die nachhaltige Zukunft der Städte entwickelt, betreffen in besonderem Maße Schwellen- und Entwicklungsländer mit hohem Bevölkerungswachstum, insbesondere, wenn diese in Gebieten liegen, in denen Wassermangel ein erhebliches Problem darstellt. Der Trend zur Urbanisierung ist hier in der Regel noch stärker als in europäischen Ländern und die Möglichkeit zur – zumindest partiellen – Subsistenzwirtschaft für ärmere Bevölkerungsschichten existentieller als in Europa. Zudem ist in solchen Ländern häufig die städtische Infrastruktur und Verwaltung weniger stark ausgeprägt und die Umweltsituation speziell in den „Megacitys" prekär. Hier können Methoden zur gebäudeintegrierten Landwirtschaft einen deutlich positiven Einfluss auf die nachhaltige Stadtentwicklung haben und soziale Probleme abfedern. Geplant ist daher langfristig, die gewonnen Erkenntnisse auch international weiterzugeben. Die Einbindung der internationalen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die das IBZ bewohnen, sowie die internationale Bedeutung der Bundeshauptstadt Berlin versprechen dafür eine gute Voraussetzung.

Wie funktioniert der Anbau von Gemüse auf dem Dach?
Es gibt unterschiedliche Anbautechnologien zur innerstädtischen gebäudeintegrierten Produktion von Nahrungsmitteln. Hier muss nach Gebäude und nach Vorstellung der Auftraggeber individuell differenziert werden, ob sich eher hydroponische, aquaponische oder auf Substrat basierende Anbausysteme für das Bauvorhaben eignen.

Was heißt das konkret?
Bei den hydroponischen Anbausystemen erfolgt die Nährstoffversorgung der Pflanze über eine Nährlösung, die die Pflanzenwurzel kontinuierlich umspült. Bei diesen Systemen finden die Pflanzenwurzeln entweder über ein anorganisches Substrat wie zum Beispiel Mineralwolle, Kokosfaser oder Blähton oder direkt in Rinnen Halt. Die Kombination aus hydroponischem Pflanzenanbau und Fischzucht wird als Aquaponik bezeichnet. In diesem Kreislaufsystem werden die im Fischwasser enthaltenen Nährstoffe an die Pflanzen weitergegeben, die wiederum das Wasser für die Fische filtern und aufbereiten. Eine weitere Möglichkeit, Pflanzen auf Dächern zu kultivieren, wäre, der jeweiligen Nutzung entsprechend, spezifische Substrate einzusetzen. Diese Nährböden sind Gemische unterschiedlichster Materialien wie zum Beispiel Bims, Lava oder Kompost. In ihnen kann wie im herkömmlichen Pflanzenbau gewirtschaftet werden.

Für welches Dachfarm-System sich der Auftraggeber letztendlich entscheidet, hängt von seiner persönlichen Motivation ab: zur kommerziellen Nutzung, zur Steigerung der Lebensqualität, zur Bildung und für Soziales, zur Innovation oder als Image. Aber auch eine Kombination von zwei oder auch drei Anbausystemen ist denkbar, wenn es dem Nutzungskonzept dient.

Gibt es vergleichbare Projekte in Deutschland und Europa?
Gebäudeintegrierte Landwirtschaft wird in einigen Regionen der Welt, insbesondere in Nordamerika (New York, Montreal) und (Süd)Ostasien (Japan, Südkorea, China und Singapur), mit unterschiedlicher Nutzungsausrichtung (kommerziell, sozial-nachbarschaftlich) schon professionell und erfolgreich betrieben. In Nordamerika sind in den vergangenen acht Jahren zahlreiche professionell und großenteils gewinnbringend betriebene open-air Dachfarmen, allen voran die „Brooklyn Grange" in New York, entstanden. Dagegen sind in Europa – unter anderem aufgrund der geringen Bekanntheit der Idee und des mangelnden Fachwissens zur gebäudeintegrierten Landwirtschaft – nur einige wenige Pilotprojekte zu finden. Diese Projekte, wie beispielsweise das „Gartendeck" in Hamburg, „Food from the Sky" in London oder der „Zuidpark" in Duivendrecht in den Niederlanden, sind jedoch bislang eher nachbarschaftlich-sozial ausgerichtet.

Der große Boom hat also noch nicht begonnen, woran liegt das?
Unter anderem gibt es noch unzureichende Informationen zu den unterschiedlichen Bereichen gebäudeintegrierter Landwirtschaft: Es mangelt zwar nicht an vorhandenen Technologien, aber an Fachkenntnissen bei den verantwortlichen Entscheidern, wie zum Beispiel Politikern, Stadtplanern, Architekten und Stadtgärtnern. Hier wollen wir auch den politischen Prozess vorantreiben, praktische Umsetzungen vorstellen und Hindernisse aus dem Weg räumen. Dazu gehört auch, genehmigungsrechtliche Fragen zu klären. Mit DACHFARM Berlin möchten wir Entscheider und Multiplikatoren für dieses Thema sensibilisieren und die gebäudeintegrierte Landwirtschaft als eine Möglichkeit vorstellen, um weltweiten Ernährungs- und Umweltproblemen zu begegnen.

Ganz konkret: Welches Potenzial bietet die Erzeugung von Lebensmitteln in der Stadt?
Nach Aussagen der „Urban Farmers" aus der Schweiz produziert ein 1000 Quadratmeter großes aquaponisch betriebenes Dachgewächshaus jährlich drei bis fünf Tonnen Fisch und 20 Tonnen Gemüse. Davon können 340 Personen mit Fisch und 250 Personen mit Gemüse ernährt werden.   

Ergebnisse einer dreijährigen Studie aus den Jahren 2010 bis 2013 aus Bologna besagen, dass bei einer konsequenten gartenbaulichen Nutzung aller geeigneten Dachflächen (ca. 0,82 Quadratkilometer) innerstädtisch 12.500 Tonnen Gemüse pro Jahr produziert und damit 77 Prozent des jährlichen Gemüsebedarfs der Stadtbewohner abgedeckt werden könnten. In der Studie wurden unterschiedliche Blatt- und Fruchtgemüse in sowohl auf Erde basierenden Anbausystemen als auch in bodenlosen hydroponischen Anlagen kultiviert.

Im Forschungsprojekt ZFarm wurde innerhalb Berlins eine Potenzialfläche von 8,08 Millionen Quadratmetern für kommerziellen Anbau von Nahrungsmitteln in Dachgewächshäusern berechnet. Mit dieser Fläche könnten 242 Millionen Kilogramm Gemüse pro Jahr für zwei Drittel der Berliner Bevölkerung produziert werden.

Unglaublich, doch wie verhält es sich mit der Schadstoffbelastung in der Stadt?
Leider gibt es bisher nur unzureichende Studien über das Verhalten von Schadstoffen in innerstädtisch produzierten Nahrungsmitteln. Einige Studien sind uns bekannt, die sich aber ausschließlich mit der Akkumulation von Schadstoffen in Stadtgemüse bodennaher urbaner Gärten beschäftigen. Zum Verhalten von Schadstoffen in unterschiedlichen Höhen beziehungsweise auf Dächern oder Dachgewächshäusern gibt es bisher noch keine aussagekräftigen Untersuchungen: Aus mündlichen Überlieferungen durch Gärtner der „Brooklyn Grange" in New York wurde nach Laboruntersuchungen bestätigt, dass in den Ernteprodukten ihres Stadtgartens im sechsten Gebäudegeschoß keine Schadstoffe zu finden waren. Daher gehen wir davon aus, dass in geschlossenen Dachgewächshaussystemen die Belastung mit Schwermetallen, da sie schwerer als Luft sind und daher eher am Boden bleiben, unbedenklich sind. Detailliertere Untersuchungen werden auch dazu von der DACHFARM Berlin angestrebt.

Frau Wolff, wir danken für das Gespräch und möchten nun gerne mit Ihnen auf das Dach steigen.

www.dachfarmberlin.de