inFARMING® - vertikale Landwirtschaft auf den Dächern von Münster

1 Fraunhofer-inHaus-Innovations-
zentrum, Duisburg

Quelle: www.rehfeld-fotografie.de

Fraunhofer-Institut für
Umweelt-, Sicherheits- und
Energietechnik UMSICHT

Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Volkmar Keuter
Telefon +49 208 8598-1113
volkmar.keuter@umsicht.fraunhofer.de

Dr.-Ing. Markus Hiebel
Telefon +49 208 8598-1181
markus.hiebel@umsicht.fraunhofer.de

www.umsicht.fraunhofer.de

% BrightFarm

SYSTEMS

ZENYSUN WORKS

CENTER FOR SUSTAINABLE ENGINEERING

| in|FARMING’

Moderne Landwirtschaft ist ressourcen-

intensiv: Gemittelt über unseren Planeten
benötigt sie eine Fläche, die ca. der Größe
Südamerikas entspricht und rund 70 % des
verfügbaren Trinkwassers. Zudem verursacht
sie einen großen Teil der Wasserverunreini-
gungen und mindestens 20 % des welt-
weiten Treibstoffverbrauchs.

Das Fraunhofer-inHaus-Zentrum ist die in
Europa führende Innovationswerkstatt für
intelligente Raum- und Gebäudesysteme.
Hier entsteht in Zusammenarbeit mit
BrightFarm Systems ein Prototyp für das
sogenannte »Rooftop Farming«, die urbane
Landwirtschaft auf Gebäudedächern.

Keywords

® Gebäudeintegrierte Landwirtschaft
e Vertikale Farmen
« Tropfbewässerung, Aeroponik
und Hydrokultur
e Brauchwassernutzung
® Gebäudeabwärmenutzung

Branchen

* Architektur und Bau

e Agrarwirtschaft

e Wasser- und Energieversorgung
Facility Management

e Biotechnologie

1+2 Vision inFARMING®

© BrightFarm Systems

° Anbauflächen in speziellen Gewächs-
häusern, die in Ballungszentren integriert
sind, können eine ressourcenschonende
und flächeneffiziente Lösung darstellen.
Unser Ziel ist es, inFARMING® in Deutsch-
land und Europa zu demonstrieren, anzu-
passen und Technik und Anbauprozesse
zu optimieren.

Durch inFARMING® lassen sich

- Probleme in Zusammenhang

mit der Ressourcennutzung

reduzieren,

- Transportkosten verringern und

- frischere Produkte direkt beim
Verbraucher erzeugen.

Pi

Erfolg installiert. Kommerzielle Anwen-

lotprojekte sind in den USA mit großem

dungen sind an diversen Standorten
(u. a. in New York, Los Angeles, Dubai,

Schanghai) in der Entwicklung.

° \Weiterentwicklung Vertical Integrated
Greenhouses — Gebäudeintegrierter
landwirtschaftlicher Fassaden

° Reduzierung des Wasserverbrauchs

* Optimierter Düngemitteleinsatz

° \Weniger Fahrten und Emissionen
durch urbane Logistikkonzepte

® Land- und Energiewirtschaft —
Synergien nutzen durch integrierte
Steuerungskonzepte

* Marktöffnung und Erhöhung der
Akzeptanz durch Studien

+ Quantifizierung von Umweltbe- und
entlastung durch Ökobilanzierung
(z. B. Treibhausgasbilanz)

° Verbesserung interner Abläufe
und Sicherstellung erfolgreicher
Projektumsetzung unter Nach-
haltigkeits-Aspekten

e Fraunhofer UMSICHT, Oberhausen

« BrightFarm Systems, New York

e NYSunWorks, New York

* i+o Industrieplanung + Organisation
GmbH & Co. KG, Heidelberg

e Evonik Röhm GmbH, Darmstadt

05/11

Antrag an den Rat Nr. A-R/0044/2011  
 
 
 
        
  
01.06.11 
Antrag 
 
„inFARMING- vertikale Landwirtschaft 
auf den Dächern von Münster“ 
 
 
Die Verwaltung wird beauftragt zu prüfen,  
 
• welche Dachflächen in Münster, die nicht Wohnfläch en sind, für ein InFARMING- 
Projekt in Frage kommen, 
 
• in wieweit dafür Fördermittel akquiriert werden kö nnen und gemeinsam mit dem 
Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik ein Konzept für ein 
Projektpartner-Modell zu entwickeln. 
 
 
Begründung: 
 
 
Mit Besorgnis sieht die CDU-Fraktion, dass gerade auch in Münster oftmals zu Lasten vor- 
mals landwirtschaftlicher Flächen eine Versiegelung erfolgt. Gleichzeitig steigt die Nachfrage 
nach Lebensmitteln, die möglichst frisch sein sollen und deren Herkunft möglichst aus ökolo- 
gischem Anbau sicher gestellt sein soll. 
Nach Auskunft des  Bundesamtes für Bauwesen und Raumordnung und des Umweltbun- 
desamtes gibt es in Deutschland rund 120.000 Hektar an Flachdächern von Nicht- Wohnge- 
bäuden. Rund 36.000 Hektar können davon für den Anbau von Pflanzen in Gewächshäusern 
genutzt und so rund 28 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr gebunden werden. Das entspricht 
etwa 40 Prozent der jährlichen CO2-Emissionen von industriellen Betrieben in Deutschland. 
Von den 11,2 Millionen. Hektar Ackerfläche in Deutschland werden rund 120 000 Hektar 
(2008) für den Gemüseanbau verwendet. Dies entspricht einer Produktion von 3,5 Millionen 
Tonnen Gemüse. In Deutschland sind laut Angaben des Bundesamtes für Bauwesen und 
Raumordnung und des Umweltbundesamtes bereits 50 Prozent der Siedlungs- und Ver- 
kehrsfläche versiegelt. Täglich kommen etwa 110 Hektar dazu ( vgl. Pressemitteilung des 
Fraunhofer Instituts Umsicht vom 23.02.2011 http://www.umsicht.fraunhofer.de/de/presse-
medien/pressemitteilungen/2011/infarming.html ) 
 
Durch InFARMING können landwirtschaftliche Flächen generiert werden, wo vormals öde 
Dachflächen brach lagen. 
InFARMING bedeutet gebäudeintegrierte Landwirtschaft auf Gebäudedächern zu entwickeln. 
In Gewächshäusern, die auf den Dachflächen stehen, werden unter Zuhilfenahme der Ab- 
wässer und Wärmemissionen des Gebäudes, auf dem diese installiert werden, innerstädti- 
sche Grünflächen geschaffen, auf denen unter optimierten Bedingungen hinsichtlich des 
Flächen- Wasser- und Energieverbrauchs, Nahrungsmittel für Menschen produziert werden. 
Dabei kann Wasser in einem geschlossenen Kreislauf wieder verwertet werden, pflanzlicher 
Abfall und überschüssige Wärme, z. B. aus den Gebäuden, als Energie genutzt werden. 
Gleichzeitig ist es möglich in Kooperation mit ortsansässigen Lebensmittelmärkten frische 
Produkte bereit zu stellen, ohne lange Transportwege in Kauf nehmen zu müssen.

CDU-Fraktion im Rat der Stadt Münster 
Fraktionsgeschäftsstelle 
Mauritzstraße 7-8 
.
 48143 Münster 
Telefon (0251) 4 18 43-0 
.
 Telefax (0251) 4 31 36 
e-mail fraktion@cdu-ms.de 
.
 http://www.cdu-ms.de 
 
Basierend auf dem CDU Ratsantrag  „ Bürgerschaft am Klimaschutz beteiligen “ vom 
22.10.2010 soll daher ein Konzept entwickelt werden, um das Projekt „ InFARMING“ auch in 
Münster zu installieren. Derzeit entsteht ein Prototyp für das InFARMING in Duisburg. Das 
Projekt ist aber nicht auf Duisburg beschränkt, sondern es werden Projektpartner gesucht.   
Das Fraunhofer Institut bietet Projektpartnern, die Interesse an der Gestaltung innovativer 
Lösungen für das inFARMING haben, an, sich dem Projekt anzuschließen und es mit zu 
gestalten. Dazu soll in Münster ein Szenario entwickelt werden, das es ermöglicht, vorhan- 
dene Dachflächen von Nicht-Wohngebäuden ebenso für die vertikale Landwirtschaft ebenso 
zu nutzen wie bei der Planung und Entwicklung von Einzelhandelsflächen- und zentren zu- 
sammen mit Wirtschaftsunternehmen ein InFARMING-Projekt in Münster zu entwickeln. 
 
Als Klimahauptstadt  hat die Stadt Münster eine herausragende Position eingenommen und 
steht in der Verantwortung, auch zukünftig durch innovative Projekte nachhaltig zur Verringe- 
rung des CO2 Ausstoßes und der Vergrößerung von Grünflächen bei gleichzeitiger Vermei- 
dung der Versiegelung neuer Flächen Akzente zu setzen. InFarming stellt ein solch innovati- 
ves Projekt dar.  
 
Gez. Simone Wendland

V/0279/2012 
DER OBERBÜRGERMEISTER 
Amt für Grünflächen und Umweltschutz 
 
 
 
 
 
 
 
 
Betrifft 
 
inFARMING®- vertikale Landwirtschaft auf den Dächern von Münster 
 
 
 
Beratungsfolge 
 
 
15.05.2012 Ausschuss für Umweltschutz und Bauwesen Entscheidung 
 
 
Beschlussvorschlag: 
I. Sachentscheidung: 
 
1. Der Ausschuss für Umweltschutz und Bauwesen nimmt die Erläuterungen zum Thema in-
FARMING®– vertikale Landwirtschaft auf den Dächern von Münster zur Kenntnis.  
 
2. Die Verwaltung wird die Entwicklung im Bereich inFARMING®verfolgen und dem Aus-
schuss bei Bedarf berichten.  
 
3. Der Antrag der CDU-Fraktion, Nr. . A-R/0044/2011 ist damit erledigt  
 
 
 
Begründung: 
 
Gemäß dem o.g. Antrag (Anlage 1), den der Hauptausschuss zur weiteren Beratung an den Au s-
schuss für Umweltschutz und Bauwesen verwiesen hat, soll die Verwaltung prüfen, welche Dac h-
flächen in Münster, die nicht Wohngebäude sind, für i nFARMING® in Frage kommen und inwi e-
weit dafür Fördermittel akquiriert werden können und gemeinsam mit dem Fraunhofer - Institut für 
Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT (Fraunhofer UMSICHT) ein Ko nzept für ein 
Projektpartner-Modell zu entwickeln. 
 
inFARMING®  wird vom Fraunhofer UMSICHT wie folgt beschrieben: 
 
Das Gesamtziel von inFARMING ® ist vorhandene Technologien zu Gewäch s-
häusern mit neuen Konzepten, innovativer Prozesstechnik und Materialfo r-
schung zu verbinden um den spezifischen Anforderu ngen gebäudeintegrierter 
Landwirtschaft zu begegnen und technisch, ökonomisch und ökologisch vortei l-
hafte Umsetzungen zu entwickeln und zu realisieren. Der Anbau in speziellen 
Gewächshäusern, die in Ballungszentren integriert sind, stellen eine ressourcen-
schonende und flächeneffiziente Möglichkeit des Gartenbaus dar. Das Fo r-
 
Vorlagen-Nr.: 
  
V/0279/2012 
Auskunft erteilt: 
Frau Wildt 
Ruf: 
492 67 03 
E-Mail: 
WildtB@stadt-muenster.de  
Datum: 
20.04.2012 
Öffentliche Beschlussvorlage

- 2 - 
V/0279/2012 
schungsvorhabens inFARMING® konzentriert sich auf die Nutzung von best e-
henden Dächern und Fassaden. inFARMING®, die integrierte Produktion von 
Lebensmitteln in der Stadt unter Nutzung de r Stoffkreisläufe eines b estehenden 
Gebäudes senkt den Energieverbrauch, die Kohlenstoffdioxidemissionen und 
den Ressourcenverbrauch bei der Lebensmittelerzeugung. Das städtische Bild 
wird positiv bereichert. 
 
Weitere Informationen gibt es unter http://www.infarming.de/ bzw. in der Anlage 2. 
 
Um die Möglichkeiten eines inFARMING® -Projekts für Münster zu eruieren, hat die Verwaltung 
Kontakt zum Fraunhofer UMSICHT aufgenommen. Zum jetzigen Stand der Forschungen und 
Überlegungen des Fraunhofer UMSICHT ist eine Umsetzung von inFARMING-Projekten vor allem 
für Megacities interessant, um dem Mangel an landwirtschaftlicher Anbaufläche zu bege gnen und 
die Wege der landwirtschaftlichen Produkte zwischen den Anbauflächen und den Konsumenten zu 
verkürzen. So werden Pilotprojekte zurzeit in Los Angeles, Dubai und Schanghai entw ickelt und in 
New York ist bereits ein Gewächshaus auf einer 1.000 qm großen Dachfläche in Betrieb. In 
Deutschland sind noch keine Projekte in Planung und f ür einen ländlich strukturierten B ereich wie 
Münster stellen sich die Zielsetzungen des Projekts anders als in einer Megacity dar. Hier stünde 
der Innovations- und Forschungscharakter eines solchen Projekts im Vordergrund.  
 
Ein Pilotprojekt ist nach dem d erzeitigen Forschungsstand nicht voraussetzungslos umset zbar. 
Denn die neue und innovative Technik des inFARMING® stellt hohe Anforderungen sowohl an ein 
Gebäude als auch an die Gesamtplanung, da einerseits geklärt werden muss, welche zusätzlichen 
Lasten treten z.B. durch das Gewächshaus, das Substrat für die Bepflanzung, die Bewässerung 
oder den Anbau auf und welche Lasten kann ein bestehendes Dach überhaupt noch tragen. Ande-
rerseits müssen die Stoffströme, Logistikwege oder Geschäftsmodelle eruiert und definiert werden. 
Insgesamt stellt ein solcher Pilot also ein Forschungsprojekt mit einem h ohen Planungsaufwand 
dar, der von der Verwaltung nicht geleistet werden kann. Auch die Frage der Verfügbarkeit von 
möglichen Gebäuden ist nur im Rahmen einer ganzheitl ichen Untersuchung zu klären, da die z u-
sätzlichen Lasten hier eine der wichtigsten Fragen darstellt, die ohne Kenntnis der technischen 
Anforderungen nicht beantwortet werden kann.  
 
Nach Einschätzung der Verwaltung und des Fraunhofer UMSICHT müsste somit a ls erster Schritt 
eine Machbarkeitsstudie für Münster mit folgenden Inhalten durchgeführt werden:  
 
1.) Technik und Design 
- Technische Anbindung, Auswahl von Systemkomponenten (z.B. Photovoltaik). Ve r-
wendung innovativer Technologien (beispielweise Energieeffizi enz, Isolierung, B e-
schattung, Wasseraufbereitung). 
- Entwurfsplanung und Designstudie 
- Stellungnahme zu Genehmigungsfragen 
- Stellungnahme zu Bau- und Betriebskosten  
2.) Nutzungsszenarien und Geschäftsmodelle 
- Im Rahmen der Machbarkeitsstudie werden Nutzungsszenarien für zu definierende Be-
reiche (z.B. Produktion) entwickelt.  
- Einbeziehung vorhandener Absatzwege oder neu zu etablierender Absatzwege. 
- Vorauswahl möglicher Anbaupflanzen in Bezug auf Qualität, Pflegebedarf und Absat z-
chancen. 
3.) Spezifizierung geeigneter Dachflächen in Münster 
- Ermittlung der Kriterien 
- Analyse der Dachflächen in Münster 
4.) Sonstiges und Dokumentation 
- Darstellung der Nachhaltigkeitsaspekte (CO2-Fußabdruck etc.) 
- Dokumentation 
- Kostenschätzung für ein Pilotprojekt

- 3 - 
V/0279/2012 
Die Kosten für eine Machbarkeitsstu die mit den genannten Inhalten sind mit mindestens 60.000 
Euro anzusetzen, wobei es nach Auskunft des Fraunhofer UMSICHT keine Fördermö glichkeiten 
für ein solches Forschungsvorhaben gibt.  
 
Für die Entwicklung eines Konzeptes und Szenarien, um das Projekt inFARMING® in Münster ge-
mäß dem o.g. Ratsantrag zu installieren und ggfs. mögliche Dachflächen zu ermitteln, ist die E r-
stellung einer Machbarkeitsstudie erforderlich. Dabei sind die Auswirkungen auf die aktuelle Kl i-
maschutzbilanz nicht messbar, da CO 2-Emissionen aus der Landwirtschaft  - hier insbesondere 
der Tierhaltung - klassischerweise nicht in Klimaschutzbilanzen e rmittelt werden. Auch wenn im 
Rahmen der Beschlussfassung des Handlungskonzepts zur Umsetzung des Klimaschutzkonze p-
tes 2020 (V/0592/2010/E1)  die Verwaltung beauftragt worden ist, die CO 2-Emissionen aus der 
landwirtschaftlichen Tierhaltung im Stadtgebiet abzuschätzen und zu prüfen, ob weitere Umweltda-
ten für die Landwirtschaft und Ernährung abgebildet werden können, wird der lan dwirtschaftliche 
Anbau im Stadtgebiet bei einer Bilanzierung kaum eine Rolle spielen.  
 
Insgesamt handelt es sich um ein interessantes und innovatives Forschungsprojekt, bei dem die 
Klimaschutzrelevanz eine untergeordnete Rolle spielt, während der Flächenverbrauch und die  
Versiegelung bedeutendere Ansätze darstellen. Haushaltsmittel sind für ein solches Forschung s-
projekt bisher nicht veranschlagt, so dass die Verwaltung das Projekt in Münster nicht in Angriff 
nehmen kann. Sie wird die Entwicklung am Fraunh ofer UMSICHT aber  verfolgen und bei Bedarf 
dem Ausschuss berichten.  
 
 
i.V. 
 
 
 
gez. 
Thomas Paal 
Stadtrat 
 
 
Anlage 1 : Antrag der CDU-Fraktion, Nr. A-R/0044/2011 
Anlage 2: Projektinformation des Fraunhofer UMSICHT