Vertikallager für die Landwirtschaft 4.0: ein neues Ökosystem von Modula

In einer Zeit, in der die Landwirtschaft vor immer komplexeren Herausforderungen steht – vom Klimawandel über Ressourcenknappheit bis hin zum Bedarf an Rückverfolgbarkeit und Lebensmittelsicherheit – ist die Suche nach innovativen, flexiblen und technologischen Lösungen dringender denn je.

Marco Giuliani, Berater und Experte für moderne Landwirtschaftssysteme, erläutert, auf welche Weise automatisierte Vertikallagerlösungen konkrete Antworten auf die Herausforderungen der heutigen Landwirtschaft bieten können.

Seine jüngste Zusammenarbeit mit Modula – mit dem Ziel, die Anwendung dieser Lösungen auf die vertikale Landwirtschaft (und darüber hinaus) zu analysieren – eröffnet vielversprechende Perspektiven für ein neues Produktionsmodell: effizienter, kontrollierbarer und nachhaltiger.

Anforderungen der modernen Landwirtschaft: smarte, vertikale Lösungen

Marco Giuliani, freiberuflicher Agronom, beschäftigt sich seit Jahren mit innovativer Landwirtschaft mit Schwerpunkt auf Mikrovermehrung, hydroponischen Systemen und moderner Jungpflanzenproduktion. Bereiche, die eine Schnittstelle zwischen agronomischer Wissenschaft und Technologie darstellen.

Der Modula Biotech Tower ist ein vollautomatisches Vertikallagersystem, das entwickelt wurde, um Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Licht zentral und konstant zu steuern. 

Modula Biotech Tower wurde ursprünglich für vertikale Anbauformen mit hoher Produktionsintensität konzipiert – ausgestattet mit einem Fertigationssystem, CO₂-Kontrolle und fortschrittlichem Klimamanagement.

Diese neue Generation automatischer Lager stand kürzlich im Zentrum einer Partnerschaft zwischen Agronomen und Modula, aus der im Rahmen eines Projekts ein Indoor-Anbau von Erdbeeren hervorging. Ziel war es, die Machbarkeit der Produktion von Blatt- und Fruchtpflanzen in vollständig kontrollierten Umgebungen zu evaluieren.

Nach dem ersten Test mit Erdbeeren wurden die Systeme erfolgreich auch für den Anbau von Chilischoten, Salat und Basilikum eingesetzt. Hierbei zeigte sich, dass sie bei den richtigen Umgebungsbedingungen an zahlreiche Kulturen und vertikale Anbaumodelle angepasst werden können.

„Der Ansatz hat sich als vielversprechend erwiesen: Die ursprünglich aus anderen Industriebereichen stammenden Modula-Systeme erwiesen sich als anpassungsfähig an die vertikale Landwirtschaft – insbesondere aber haben wir ihr Potenzial im Bereich der Mikrovermehrung erkannt“, so Giuliani.

Wie in einem kürzlich erschienenen Artikel gezeigt wurde, ist die Mikrovermehrung – eine Schlüsseltechnik zur Gewinnung einer großen Anzahl genetisch identischer Pflanzen aus kleinsten Pflanzengeweben – eine zunehmend zentrale Ressource für die Jungpflanzenzucht, genetische Forschung und hochwertige Produktionssysteme.

Die manuelle Verwaltung dieser Prozesse ist häufig anfällig für kritische Variablen wie Umwelteinfluss, Uneinheitlichkeit und komplexe Organisation von Zeit und Raum. Gerade hier kann diese Technologie eingreifen und mehr Effizienz, Wiederholbarkeit und Ressourcenschonung gewährleisten.

Nicht zufällig wurden Lösungen wie der Modula Biotech Tower entwickelt, um die Landwirtschaft auf ein neues Niveau an Präzision, Kontrolle und Zuverlässigkeit zu bringen.

Durch die vertikale Raumausnutzung und die Digitalisierung jeder einzelnen Prozessphase markiert dieses Lager einen wahren Fortschritt für die Mikrovermehrung – nicht nur in Bezug auf die Qualität der Ergebnisse, sondern auch durch einfache Handhabung, Skalierbarkeit des Systems und die Möglichkeit, die Produktion zu standardisieren.

Jede Phase des Produktionszyklus erfolgt in einer geschlossenen Umgebung, isoliert vom Außenraum – zugänglich ohne direkten Kontakt – wodurch das Risiko von Kontamination drastisch gesenkt wird. Zudem bietet die Lösung vollständige Rückverfolgbarkeit jeder Schale, jedes Behälters, Bechers oder Glasbehälters.

Technologische Lösungen, die Effizienz, Qualität und Nachhaltigkeit garantieren

Die beobachtbaren, konkreten und messbaren Vorteile lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Raumeffizienz:

• Der Modula Biotech Tower ermöglicht es beispielsweise bis zu 90 % Platz gegenüber herkömmlichen Lösungen einzusparen, da jeder verfügbare Kubikmeter durch vertikales Wachstum maximal genutzt wird.
• Ein Ausbau in die Höhe ist bis zu 14 Metern möglich – mit gleichbleibendem Mikroklima ohne Wärme- oder Kälteverluste entlang der gesamten Säule.
• Ein einzelner Biotech Tower von 10 m Höhe kann zwischen 250.000 und 500.000 Setzlinge verwalten – bei minimalem Platzbedarf am Boden und gesteigerter Produktivität pro Quadratmeter.

„Ein Lager von Modula ermöglicht es praktisch, auf gleichem Raum zehnmal so viel anzubauen wie in einem herkömmlichen Gewächshaus oder Agrarbetrieb.“

Kontrolle und Reduzierung von Umwelteinflüssen:

• Die geschlossene, isolierte Umgebung der Modula-Systeme reduziert das Risiko von Umwelteinflüssen signifikant.
• In den meisten Fällen betritt der Mitarbeiter den Anbaubereich physisch gar nicht, sondern interagiert über eine isolierte Bedienöffnung mit thermisch getrennten Fensterklappen, wodurch die Sterilität bewahrt wird.
• Das System bietet eine vollständige Kontrolle. „Jede Schale oder jeder Behälter kann in Echtzeit identifiziert und überwacht werden.“
• Das Lager durchläuft Reinigungslager mit Ozon – eine fortschrittliche Technologie zur Aufrechterhaltung einer kontaminationsfreien Umgebung und zur effektiveren Sterilisation.

Nachhaltigkeit und Energieeffizienz:

• Der Energieverbrauch ist geringer als bei anderen Indoor-Anbausystemen.
• Dank der geschlossenen Umgebung können Temperatur und Luftfeuchtigkeit mit weniger Ausrüstung und weniger Kilowattstundenverbrauch erhalten werden – es sind nur wenige kWh nötig, was etwa 20–25 € pro Tag an Energieverbrauch entspricht.
• Die thermohygrometrische Regelung wird durch ein integriertes System mit einer Luftbehandlungsanlage (HLK), einer Entfeuchtungseinheit und einem externen Kaltwassersatz (i.d.R. vom Kunden gestellt) gewährleistet. Diese Konfiguration erlaubt eine präzise und automatisierte Steuerung der Umweltparameter.
• Die optimierte Beleuchtung führt zu einer Energieeinsparung von 50 % bei der Lichtversorgung.

Ertragssteigerung und Zeitoptimierung:

• Eine Lösung wie der Biotech Tower reduziert Verluste und verbessert die Qualität der in-vitro gezogenen Kulturen. Der Ertrag kann um bis zu 25 % steigen, bei gleichmäßiger Pflanzenqualität.
• Jeder Produktionszyklus kann um bis zu eine Woche vorgezogen werden. Das spart Zeit und Energie und erhöht Produktivität wie Nachhaltigkeit.
• Die Produktivität liegt geschätzt 25 % über dem konventionellen Standard.

Echtzeit-Rückverfolgbarkeit und kontinuierliche Überwachung der Kulturen

Es ist offensichtlich, dass das System eine vollständige Kontrolle und lückenlose Rückverfolgbarkeit des gesamten Produktionsprozesses garantiert.

„Jede Schale oder jeder Behälter kann in Echtzeit identifiziert und überwacht werden“, bestätigt Marco Giuliani.

Der Mitarbeiter weiß jederzeit, wo, wie und wann er eingreifen muss – der Prozess ist daher transparent, reproduzierbar und sicher. Sensoren der neuesten Generation überwachen ständig die Umgebungsbedingungen und lösen bei Abweichungen von den optimalen Werten automatische Korrekturmaßnahmen aus.

Mit dem Modula Biotech Tower ist jede Phase unter Kontrolle: Klima-Parameter, Zustand der Kulturen, Rückverfolgbarkeit der Chargen und Bestandsverwaltung werden in Echtzeit überwacht – für Transparenz und Zuverlässigkeit bei der Prozesssteuerung und dem Einsatz von Verbrauchsmaterialien. Landwirtschaftsbetriebe und Forschungslabore, die großflächige In-vitro-Vermehrung betreiben, profitieren enorm von dieser Lösung.

Ein Ansatz, der höchste Zuverlässigkeit und volle Sichtbarkeit jeder Variablen bietet – mit konkreten Vorteilen für Landwirtschaft und Forschung.

„Der Biotech Tower“, wird uns bei Modula erklärt, „ist nicht nur eine technologische Lösung, sondern ein regelrechter Paradigmenwechsel in der Mikrovermehrung. Produktive Effizienz geht einher mit deutlicher Qualitäts- und Sicherheitsverbesserung – mit direkten Auswirkungen auf die Wettbewerbsfähigkeit der Betriebe.“

Ein übertragbares System für Baumschulen und Gärtnereien, Labore und Agrarindustrie

Auch wenn die Hauptanwendung in der Mikrovermehrung liegt, reicht die Vielseitigkeit der Biotech Tower weit darüber hinaus:

• Pilzzucht
• Intensive Insektenzucht zur Proteinproduktion
• Traditionelle Bereiche wie Baumschulen und Jungpflanzenzucht sowie Saatgutselektion

Der größte Vorteil dieser Anwendungen ist die Schaffung einer vollständig kontrollierten und reproduzierbaren Umgebung – die Fehlerquote sinkt drastisch.

Ein neues Modula-Ökosystem: auf dem Weg zu einer skalierbaren und nachhaltigen Landwirtschaft

Dank Technologien wie dem Modula Biotech Tower und Modula Climate Control entsteht ein neues, skalierbares und kontrolliertes landwirtschaftliches Modell: von der Mikrovermehrung bis zur Insektenzucht – diese Lösungen bringen Ordnung, Effizienz und Reproduzierbarkeit in jeden Prozess.

Laut Marco Giuliani wird die Landwirtschaft der Zukunft zwangsläufig automatisiert und in jeder Ressource optimiert sein – Raum, Zeit, Energie.

„Es ist eine technische, aber auch kulturelle Herausforderung: Es braucht Weitblick und Mut, um in ein neues Produktionsmodell zu investieren.“

Ein neuer Ansatz – ideal für große Agrarindustrien ebenso wie für neue, hochspezialisierte Nischen – mit dem Ziel, bestmögliche Ergebnisse in geschlossenen, kontrollierten und nachhaltigen Umgebungen zu erzielen.