Wie in einem Computer Gemüse angebaut werden kann

Erdbeeren, wie sie 1950 in der Toskana gewachsen sind, Salat wie er 2025 in Maria Enzersdorf gezogen werden wird oder Karotten aus dem Mittelalter. Alles kein Problem, wenn man Caleb Harper glaubt. Der 34-jährige Architekt und IT-Fachmann leitet das Open Agriculture Lab am Massachusetts Institute of Technology (MIT). Dort wurden Computer für den Anbau von Lebensmittel entwickelt: Sogenannte Food Computer. Ende Mai war Harper beim Pioneers Festival in Wien zu Gast. Die futurezone hat ihn am Rande der Veranstaltung über seine Lebensmittel-Computer befragt.

Mr. Harper, was kann man sich unter einem Food Computer vorstellen?
Caleb Harper: Ein Food Computer ist eine isolierte Box mit einem Anbausystem. In der Box befinden sich LEDs und eine Kamera, ein Behälter mit Wasser, der als Tablett fungiert auf dem die Pflanzen wachsen können und eine Reihe von Sensoren. Damit werden etwa die Wasser- und Lufttemperatur, die Feuchtigkeit und der Sauerstoffgehalt des Wassers gemessen. Sie sind mit einem Arduino und einem Raspberry Pi, also einem Mikrocontroller und einem Microprozessor verbunden. Die erhobenen Daten werden an eine Datenbank geschickt. Wenn wir Änderungen bewirken wollen, senden wir die Daten an einen kleinen Luftbefeuchter, einen kleinen CO2-Generator oder kleine Behälter, die unterschiedliche Mineralien enthalten. Sie befinden sich ebenfalls in der Box. Ein Food Computer ist also ein kleines, intelligentes Gewächshaus, das das Klima wahrnehmen, interpretieren und auch verändern kann.

Und er passt auf einen Schreibtisch?
Er ist etwa so groß wie ein Desktop-Gerät. Wir haben aber auch einen Food Server, der die Größe eines Containers hat und arbeiten auch an einem Food Datacenter, das so groß wie ein Lagerhaus werden wird.

Wie viel kostet so ein Gerät?
Derzeit besteht nur die Möglichkeit, dass Sie sich selbst einen bauen. Das ist aber nicht einfach, um ehrlich zu sein. Die Baupläne finden Sie auf unserer Website, die Kosten für die Bestandteile belaufen sich auf rund 1500 Dollar. Demnächst wollen wir eine Art Bausatz anbieten, den sie wie Möbel von Ikea einfach zusammenstecken können. Er wird an die 2000 Dollar kosten.

Das ist nicht bilig.
Ja, aber die Sensoren müssen gut sein, damit die Datenqualität stimmt.

Ich könnte etwa Basilikum anbauen, der so schmeckt, als wäre er in der Toskana gewachsen?
Ja, vorausgesetzt, wir haben diese Daten. Derzeit gibt es etwa 150 Leute in 20 Ländern auf sechs Kontinenten, die sich einen Food Computer zusammengebaut haben. Jeder Computer, der online geht, bedeutet für uns neue Daten, die an unser System gesandt werden, auf das jedermann Zugriff hat.

Die Daten werden gesammelt und für jeden zugänglich gemacht. Was passiert dann damit?
In den Boxen wird ein Klima generiert, das aus Feuchtigkeit, Licht, CO2, Sauerstoff und anderen Elementen berechnet wird. Wir nennen dieses Klima auch Rezept. Sie können also auf unser Online-Portal gehen und sich ein bestimmtes Klima oder Rezept herunterladen. So können Sie exakt die selben Dinge wachsen lassen wie ich, mit dem selben Ergebnis. Sie können es auch ändern und für ihre Bedürfnisse anpassen, dann gibt es ein neues Rezept.

Wie hoch ist der Energieverbrauch, um etwa einen Salatkopf wachsen zu lassen?
Überschlagsartig kann man sagen, wir brauchen etwa eine Kilowattstunde Energie pro Gramm. Die LEDs verbrauchen gar nicht den meisten Strom. Das Regeln der Temperatur ist viel kostspieliger.Für einen Salatkopf belaufen sich die Kosten also auf etwa 60 Cent. Das ist nicht sehr viel. Überlegen Sie, wie hoch die Energiekosten für einen Salatkopf sind, den sie im Supermarkt kaufen, wenn Transport, Lagerung und Kühlung eingerechnet werden.

Die Pflanzen in einem Food Computer wachsen weit schneller als in freier Natur, warum?
In der freien Natur regnet es manchmal und manchmal nicht, dann ist es wieder zu heiß oder zu kalt. Samen in unseren Rechnern finden ideale Bedingungen vor, sie haben gleichmäßige Wasser- und Mineralienzufuhr, deshalb wachsen sie auch drei bis fünf Mal schneller.

Was bauen denn die Nutzer ihres Food Computers so an?
Sie können anbauen was immer sie wollen. Cannabis oder Tomaten, wir stellen nur die Werkzeuge dazu bereit.

Die gesammelten Daten und auch die Hardware stellen Sie unter einer freien Lizenz zur Verfügung. Wie wichtig ist das für Ihr Projekt?
Es ist das Um und Auf. Es gibt viele Systeme wie unseres, in den Niederlanden, in Japan, in Südkorea und auch in den USA. Diese Projekte sind aber nicht Open Source, die Technologie ist patentiert und die Rezepte werden als geistiges Eigentum geschützt. Wir glauben nicht, dass dies der richtige Weg ist, um die Masse zu erreichen. Wir wollen etwas verändern. Open Source ist dabei unverzichtbar.

Sie haben ihre Food Computer auch in Schulen verteilt. Welche Erfahrungen haben Sie dabei gemacht?
Wir haben ihn in zehn Schulen in unterschiedlichen Schulstufen und für unterschiedliche Fächer verteilt und gesagt, macht damit was ihr wollt. Wir wollten einfach sehen, was dann passiert. Es hat Klassen gegeben, die haben sich damit beschäftigt, das Klima der Zukunft zu erschaffen. Sie haben gesagt, die CO2-Werte und die Temperatur gehen nach oben. Andere Klassen haben Daten aus dem Jahr 1950 genommen dann versucht, das Wetter an einem bestimmten Ort zu dieser Zeit zu erzeugen und haben dann Pflanzen in dem Klima wachsen lassen. Auf diese Art konnten sie auch verstehen, wie sich das Klima verändert. Wenn Kinder über den Klimawandel nachdenken, müssen sie ihn erfahren und spüren können. Ein anderer Lehrer hat unseren Food Computer eingesetzt, um Programmieren zu unterrichten. Die Überlegung war: Wenn der Code funktioniert, dann überlebt auch die Pflanze. Das war eine Motivation, für die Schüler ihre Hausaufgaben zu machen. Denn sie wussten, wenn es nicht klappt, dann geht auch die Pflanze ein.

Was kann die traditionelle Landwirtschaft von Ihnen lernen?
Zu allererst lernen wir viel von der traditionellen Landwirtschaft, die auf eine Geschichte von mehr als 10.000 Jahren zurückblickt. Aber wir haben eine Idee, was wir zu dieser langen Tradition beitragen können. Wenn Sie etwa herausfinden, unter welchen klimatischen Bedingungen die besten Erdbeeren wachsen, können sie nachsehen, wo diese Bedingungen in der freien Natur gegeben sind und ihre Erdbeeren genau dort anbauen. Wir haben über das Klima nie auf solche Art nachgedacht. Das Klima ist eigentlich ein sich ständig verändernder Katalog.

Bis zu welchem Grad können Systeme wie ihres die traditionelle Landwirtschaft ersetzen?
Wir werden die traditionelle Landwirtschaft nie ersetzen können. Das wäre verrückt und wird auch nicht passieren. Wir werden aber eine neue Generation der Landwirtschaft sehen, die etwa in Städten betrieben wird. Getreide, Reis oder Soja brauchen große Anbauflächen, aber Gemüse, bei dem der Nährwert durch lange Transportwege verloren geht, könnte künftig in Städten angebaut werden.

Oder im Weltraum. Astronauten auf der Internationalen Raumstation züchten dort ja auch Salat.
Die NASA hat bereits in den 80er Jahren in der MIR-Raumstation Experimente mit Pflanzen gemacht. Für mich war das eine große Inspiration. Sie haben die Technologie freigegeben. Sie bildet die Grundlage für unsere Arbeit. Es ist genau diese Art von Technologie, die wir verwenden werden, wenn wir andere Planeten kolonialisieren. Auf der ISS hatten sie allerdings Schwierigkeiten, die Pflanzen zum Wachsen zu bringen. Es liegt also noch viel Arbeit vor uns.