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Pilotprojekt in Flums: Wenn Forellen unter der Erde schwimmen und Salat in einem Stollen spriesst

Ein Konsortium sucht nach neuen Nutzungskonzepten für den Untergrund. In einem Versuchsstollen in Flums züchtet es derzeit Fische und baut Salate an. Liegt die Zukunft der Lebensmittelproduktion unter der Erde?
Ursula Wegstein
In zwei Fischbecken tummeln sich etwa 80 Regenbogenforellen. (Bild: Urs Bucher)

In zwei Fischbecken tummeln sich etwa 80 Regenbogenforellen. (Bild: Urs Bucher)

Dies ist ein Artikel der «Ostschweiz am Sonntag». Die ganze Ausgabe lesen Sie hier.

Es plätschert, tröpfelt und brummt. Die Luft ist kühl und frisch. Mit geschlossenen Augen wähnt man sich mitten in der Natur. Doch die Ursache der Geräusche ist eine andere: Das Brummen rührt von der Pumpe, die Luft in Fischbecken pumpt. Und das Tropfen kommt von den Bewässerungsanlagen der Hochbeete. Statt an einem Bach sind wir tief in einem Stollen.

Die Kombination von Fischzucht und Hochbeeten nennt sich Aquaponik. Das System funktioniert im Kreislauf. «Der einzige Input ist das Fischfutter», sagt Klaus Wachter, Geschäftsführer des Scaut-Fördervereins, dem Schweizerischen Zentrum für angewandte unterirdische Technologien.

Das durch die Fischexkremente mit Nährstoffen angereicherte Wasser aus den Fischbecken dient als Nahrungsquelle für die Pflanzen – nachdem es von einem mechanischen und drei biologischen Filteranlagen gereinigt wurde. Die Filter wandeln das Ammoniak aus den Fischexkrementen in Nitrat um. Dieses benötigen die Pflanzen für ihr Wachstum. Aquaponik hat sich überirdisch bewährt. Nun soll ein Pilotprojekt im Flumser Versuchsstollen Hagerbach zeigen, ob sich die Technologie auch unter der Erde industriell nutzen lässt.

Drei biologische Filter reinigen das Abwasser von den Fischen und wandeln Ammoniak in Nitrat um. (Bild: Urs Bucher)

Drei biologische Filter reinigen das Abwasser von den Fischen und wandeln Ammoniak in Nitrat um. (Bild: Urs Bucher)

Der Hintergrund

«Wir sehen in der Nutzung des Untergrunds grosses Potenzial für verschiedenste Anwendungen – insbesondere in Metropolen», sagt Bauingenieur Wachter. In einem U-Bahn-Stollen in London gebe es bereits Kräuteranbau, so der Geschäftsführer. Da die reine Umnutzung bestehender Stollen nicht immer optimal sei, wolle man mit diesem Prototypen herausfinden, was die perfekten Bedingungen für eine industrielle Nutzung sind. Dabei ist man noch am Anfang. Was braucht es? Was braucht es nicht? Und was schadet? Lassen sich Gewächshäuser unter die Erde transferieren? Das alles sind Fragen, auf die sich das Konsortium Antworten erhofft. Auch über den Flächenbedarf unter der Erde und die Frage, ob Pflanzen für ein optimales Wachstum einen Tag-Nacht-Rhythmus brauchen, oder durch eine Rund-um-die-Uhr-Beleuchtung schneller wachsen, erhofft sich der Scaut-Förderverein neue Erkenntnisse.

Das Pilotprojekt

In zwei Tanks mit je 1,35 Kubikmeter Quellwasser aus dem Versuchsstollen tummeln sich in der Dunkelheit des Stollens rund 80 Regenbogenforellen aus einem Thurgauer Fischzuchtbetrieb.

«Fische sind Dunkelheit gewöhnt», sagt Wachter. Ob sie im Stollen oder in einer oberirdischen Zuchtanlage schwimmen, mache keinen Unterschied. Bei den Pflanzen sei das schon schwieriger. Um zu zeigen, dass es funktioniert, hat sich das Konsortium für Salat entschieden. Das sei das Einfachste, sagt Wachter. In sechs Hochbeeten auf einer Fläche von 50 Quadratmetern spriessen Nüsslisalat, Endivie und Eichblattsalat in Hydrokultur auf Blähton.

Ist der Anbau erfolgreich, sind als Nächstes Kräuter geplant. Dann Erdbeeren. Über den etwa zwei mal ein Meter grossen Hochbeeten hängen spezielle höhenverstellbare Beleuchtungsröhren. Diese leuchten je nach Wachstumsphase der Pflanze in einer anderen Wellenlänge des Lichtspektrums.

Auf Hochbeeten wächst Salat in Hydrokultur. (Bild: Urs Bucher)

Auf Hochbeeten wächst Salat in Hydrokultur. (Bild: Urs Bucher)

Um das Projekt als Kreislauf betreiben zu können, ist zudem angedacht, den Schlamm aus der Fischzucht biologisch aufzubereiten und mit Küchenabfällen zu kompostieren.

Die Vision

Ein grosser Teil der Weltbevölkerung lebt in urbanen Ballungsräumen. Die überirdischen Baureserven sind beschränkt. Dem Konsortium schwebt vor, industrielle Nutzungen unter die Erde zu verlagern. Gütertransporte könnten vollautomatisch und in einem sicheren Umfeld erfolgen. Der Untergrund böte zudem vibrationsarme, lärmfreie und stabile Produktionsbedingungen – etwa für Präzisionstechnik. Auch zur gezielten Nutzung von Synergien stellt Wachter Überlegungen an: «Datencenter erzeugen Wärme – Erdbeeren benötigen Wärme», so sein Beispiel. Über Rohre könnte man die Abwärme weiterleiten.

Die Vorteile

«Unter der Erde haben wir konstante Bedingungen und sind unabhängig von der Witterung», sagt Wachter. Also keine Ernteausfälle und Schäden durch Hagel, Frost oder Sturm. Da es unter der Erde viel weniger Schädlinge gebe, brauche es zudem keine Pestizide oder Insektizide. Ausserdem liesse sich unterirdisch dort produzieren, wo der Bedarf sei. Eine Stadt wie etwa Dubai kann laut Wachter wegen der dortigen Temperaturen nichts überirdisch anbauen. Alle Nahrungsmittel müssten importiert werden. Der Nahrungsmittelanbau unter Tage würde es solchen Städten ermöglichen, die benötigten Produkte selbst anzubauen.

Klaus Wachter, Geschäftsführer des Scaut-Fördervereins, prüft das Gedeihen der Salatpflanzen. (Bild: Urs Bucher)

Klaus Wachter, Geschäftsführer des Scaut-Fördervereins, prüft das Gedeihen der Salatpflanzen. (Bild: Urs Bucher)

Die Fragezeichen

Die Erschliessung des unterirdischen Raumes kostet. Ausserdem erfordert sie Spezialkenntnisse. «Ob das am Ende wirtschaftlich ist, werden wir sehen», so Wachter. Parallel zum Prototypen werden in einer Konzeptstudie die technischen und wirtschaftlichen Parameter ausgearbeitet. Diese soll die Basis legen für ein mögliches Businessmodell. «Wir untersuchen, wie sich die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur, die Sauerstoffkonzentration, der PH-Wert und die Dauer der Beleuchtung auf die Pflanzen auswirken. Im Stollen könnte man die CO2-Konzentration erhöhen.

Ein weiteres Fragezeichen setzt Wachter bei der Akzeptanz der Kunden: «Was man nicht kennt, isst man nicht.» Ihm sei es jedoch lieber, der Salat stamme von unter Tage aus der Schweiz, als von irgendwo, wo man nicht wisse, womit er gespritzt worden ist. Ende August endet die sechsmonatige Testphase. Bis dann soll auch die Studie vorliegen.

Weitere Anwendungsfelder

Da Schädlinge dem Anbau von Kartoffeln häufig Probleme bereiteten, könnte der Anbau unter Tage eine Alternative sein, so Wachter. «Medizinischer Hanf benötigt eine hohe Reinheit», sagt er – vielleicht eine weitere Option. Und er spinnt den Faden weiter, von Trüffel und Pilzen, Insekten bis hin zu höhlengereiftem Käse.

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