Forschung

Im aktuellen Forschungsprojekt EuRipidEs „Erschließung ungenutzter Ressourcen in produktionseffizienten indoor-Erzeugungssystemen für Lebensmittel“, gefördert durch das Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat, wird die Hansaponik vom Fachbereich Agrarwirtschaft der Fachhochschule Südwestfalen in Zusammenarbeit mit dem Verein die Urbanisten gezielt weiterentwickelt. Ziel ist die Steigerung der technischen Reife, der ökologischen Effizienz und der betrieblichen Robustheit dieser gekoppelten Aquakultur-Hydroponik-Anlage, sodass sie langfristig ressourcenschonend, stabil und wirtschaftlich tragfähig betrieben werden kann. Im Fokus stehen dabei die Minimierung des Energie-, Wasser- und Nährstoffverbrauchs sowie die weitgehend geschlossene Kreislaufführung aller Stoffströme.

Ein zentraler Forschungsschwerpunkt liegt in der technischen Weiterentwicklung der Anlagenarchitektur und der Ressourcenkonzepte. Durch den gezielten Einsatz von Passivmaßnahmen, effizienten Wärmerückgewinnungssystemen, Regenwassernutzung soll der spezifische Energiebedarf signifikant gesenkt werden. Gleichzeitig wird die Nährstoffrückführung aus der Aquakultur in den pflanzlichen Kreislauf weiter verfeinert, um externe Düngemittel fast vollständig zu ersetzen und Verluste durch Denitrifikation zu minimieren. Die erprobten Lösungen zielen darauf ab, die Gesamtsystemeffizienz spürbar zu steigern und die Anlage auch unter schwankenden Außenbedingungen stabil zu halten.

Ein weiterer Schwerpunkt betrifft die Qualitätsoptimierung der erzeugten Lebensmittel und die biologische Prozessstabilität. Durch präzise Steuerung von Lichtspektrum, Temperaturprofilen und Nährstoffverfügbarkeit werden gezielt sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe angereichert, während unerwünschte Stoffe reduziert werden. Parallel wird die mikrobiologische Sicherheit des Systems überwacht. So entstehen Produkte mit überdurchschnittlichem nutritivem und sensorischem Wert bei gleichzeitiger Einhaltung höchster hygienischer Standards.

Um die Prozesssicherheit zu maximieren, wird ein umfassendes automatisierungs- und KI-basiertes Steuerungssystem entwickelt. Hochauflösende Sensorik erfasst kontinuierlich Parameter wie Chlorophyllfluoreszenz, Leitfähigkeit und Nährstoffdynamik, die gesammelten Daten fließen in eine zentrale Datenbank und werden mit Methoden der künstlichen Intelligenz ausgewertet. Das System soll perspektivisch autonom Regelungsentscheidungen treffen und frühzeitig Abweichungen erkennen, sodass die Anlage mit minimalem manuellen Eingriff betrieben werden kann.

Nicht zuletzt wird die wirtschaftliche und gesellschaftliche Tragfähigkeit eines Mietbeet-Konzepts in Kombination mit einem Vermarktungskonzept für einen Gastronomen untersucht. Diese innovativen Vermarktungsmodelle werden erprobt und auf ihre Skalierbarkeit geprüft. Gleichzeitig erfolgt eine ganzheitliche Nachhaltigkeitsbewertung mittels Life-Cycle-Assessment und weiterer Tools, um den ökologischen Fußabdruck objektiv zu quantifizieren und mit konventionellen Produktionswegen zu vergleichen. Die Hansaponik soll so zum praxistauglichen Demonstrationsbeispiel werden, das zeigt, wie geschlossene Kreislaufsysteme einen relevanten Beitrag zur ressourcenschonenden und klimarobusten Lebensmittelproduktion leisten können, nachhaltig, wirtschaftlich und direkt vor unserer Haustür.