Seit der ersten Veröffentlichung unserer Indoor-AgTech-Landschaft im Jahr 2019 hat die Indoor-Landwirtschaft aufgrund der überzeugenden Vorteile des Anbaus von Lebensmitteln in einem kontrollierten Indoor-Umfeld weiterhin enorme Aufmerksamkeit und Investitionen erhalten. Hier finden Sie die aktualisierte Indoor-AgTech-Landschaft für 2021 (hier herunterladen). Zusammen mit dem begleitenden Kommentar zur Rolle dieses sich entwickelnden Produktionssystems bei der Bewältigung der Herausforderungen, denen sich der gesamte Lebensmittelsektor gegenübersieht.
Indoor Ag * ist * unser Nahrungsmittelsystem
Einer der faszinierenden Aspekte der Indoor-Landwirtschaft ist, dass sie ein Mikrokosmos unseres Nahrungsmittelsystems ist. Ob in einem Gewächshaus oder in einer sonnenlosen (vertikalen Farm) Umgebung, diese Anbaumethode erstreckt sich von der Produktion bis zum Verbrauch, wobei viele Indoor-Betreiber ihre Produkte als Markenprodukte an die Verbraucher vermarkten. Wie wir weiter unten untersuchen, spiegelt die Wertschöpfungskette der Indoor AG eine Reihe von Herausforderungen und Chancen wider, mit denen unser gesamtes Lebensmittelsystem heute konfrontiert ist: Lieferkette, Sicherheit, Nachhaltigkeit und Arbeit. Natürlich hat die COVID-1-Pandemie jeden Aspekt dieses Systems erfasst und beeinflusst, manchmal die Herausforderungen vergrößert und bei anderen Veränderungen und Wachstum beschleunigt.
Diese Indoor-AgTech-Landschaft 2021 bietet eine Momentaufnahme des Technologie- und Innovationsökosystems der Wertschöpfungskette der Indoor-Lebensmittelproduktion. Die Landschaft reicht von Unternehmen der Komponententechnologie über Anbieter von Komplettsystemen bis hin zu technisch versierten Indoor-Farmbetreibern. Die Landschaft soll nach wie vor nicht erschöpfend sein. Während wir mehr als 1,300 Unternehmen in der Branche verfolgen, stellt diese Landschaft eine Teilmenge dar und dient dazu, innovative Akteure hervorzuheben, die Digital- und Informationstechnologie einsetzen, um die Produktion von Lebensmitteln in Innenräumen in großem Maßstab zu verbessern und zu optimieren.
Woher kommt mein Essen?
Die Pandemie hob die Mängel der bestehenden Lieferkette hervor und erhöhte den Wunsch der Verbraucher, zu wissen, woher ihre Lebensmittel stammen, wie sicher sie verarbeitet und verpackt wurden und wie weit sie gereist sind, um sie zu erreichen. Ein wesentlicher Aspekt der Indoor-Landwirtschaft ist das eingebaute Potenzial, auf diese und andere Herausforderungen des derzeitigen Nahrungsmittelsystems zu reagieren.
Indoor-Landwirte können ihre Betriebe in der Nähe von Vertriebszentren und Verbrauchern ansiedeln, Lebensmittelmeilen und Berührungspunkte reduzieren, potenziell konstant frischere Produkte liefern und Lebensmittelverschwendung reduzieren und die begehrte „lokale“ Auszeichnung beanspruchen. Das dezentrale System kann auch die Ausfallsicherheit von Lieferketten erhöhen, die stark von exklusiven Quellen und Importen abhängig sind.
Das Wachsen vor Ort hat viele Formen. Gewächshausbauern neigen dazu, ihre Farmen außerhalb der Metropolregion zu platzieren, während sonnenlose Züchter möglicherweise in städtischen Zentren wie Sustenir Agriculture in Singapur und Growing Underground in London tätig sind. Züchter wie Square Roots lokalisieren ihre Innenfarmen gemeinsam mit den regionalen Vertriebszentren ihres Partners, und Babylon setzt seine Mikrofarmenlösung vor Ort in Einrichtungen des Gesundheits- und Seniorenlebens sowie an Universitäten ein. Vor kurzem kündigte Infarm an, über das Modell des Wachstums in einem Lebensmittelgeschäft hinaus zu expandieren und dezentrale Bereitstellungen von „Wachstumszentren“ mit hoher Kapazität in einer Reihe von Städten einzubeziehen. Darüber hinaus könnte der Wert des „lokalen Wachstums“ eine viel größere Bedeutung haben, wenn Ihr Land den größten Teil seiner Produkte aus anderen Ländern importiert. Eine Reihe von Ländern der Golfregion haben mit AeroFarms, Pure Harvest und & ever jemals große Initiativen und Projekte für den Indoor-Anbau angekündigt, um die Abhängigkeit der Region von Nahrungsmitteln von anderen Ländern zu bekämpfen.
Der Umsatz mit Bioprodukten stieg 2020 auf ein zweistelliges Wachstum, da die Verbraucher zunehmend auf die Gesundheit ihrer Lebensmittel achten. Die zusätzlichen Sicherheitsbedenken aufgrund der Pandemie haben diesen Trend nur beschleunigt. Obwohl sie nicht typisch biologisch sind, werden Pflanzen, die zum Schutz von Innenbetrieben erzeugt werden, von externen Kontaminationsquellen isoliert und häufig mit wenigen oder keinen Pestiziden angebaut. Menschliche Berührungspunkte werden reduziert, da sich die Lieferketten verkürzen und die Produktionsanlagen hoch automatisiert werden. Im Rahmen der CEA Food Safety Coalition hat die Branche kürzlich Schritte unternommen, um Produktionsstandards festzulegen, mit dem Ziel, die Verbraucher vor lebensmittelbedingten Krankheiten zu schützen.
Indoor-Landwirte vermarkten ihre Produkte als lokal, frisch, beständig und sauber. Diese Geschichte findet bei den Verbrauchern großen Anklang, da die Erzeuger anscheinend alles verkaufen, was sie produzieren können. Viele berichten von einem deutlichen Umsatzwachstum im Jahr 2020. Die direkte Verbindung zu den Bedenken der Verbraucher ist auch ein wesentlicher Bestandteil ihrer Fähigkeit, ihre Markenprodukte mit einer Prämie zu verkaufen. Dies war für einige Erzeuger von entscheidender Bedeutung für die finanzielle Rentabilität. Diese Verbindung kann es ihnen auch ermöglichen, die Lieferkette zumindest in kleineren Maßstäben durch Direktvertrieb und kreative Geschäftsmodelle weiter zusammenzubrechen, z. B. ermöglicht der sonnenlose Züchter Willo den Abonnenten, ihr eigenes „persönliches vertikales Farmgrundstück“ zu haben und zu beobachten, wie ihre Pflanzen online wachsen .
Nachhaltigkeit: Ist mein Essen Teil des Problems oder Teil der Lösung?
Die Landwirtschaft war wie die meisten Branchen einem zunehmenden Druck ausgesetzt, nachhaltiger zu arbeiten, und die Indoor-Erzeuger haben mit ihrem effizienten Einsatz von Ressourcen die Nachhaltigkeit zu Recht in ihre Erzählungen einbezogen.
Wir sind uns der Auswirkungen des Klimawandels bewusst, einschließlich einer größeren Variabilität der Wettermuster und der Vegetationsperioden. Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen geht davon aus, dass der Klimawandel in den kommenden Jahrzehnten durch traditionelle landwirtschaftliche Praktiken zu einem Rückgang der globalen Pflanzenproduktion führen und die Ernährungsunsicherheit erhöhen wird. Der Anbau in Innenräumen, der Schutz vor Witterungseinflüssen, konstant hohe Erträge pro Landfläche und die Möglichkeit bietet, das ganze Jahr über Lebensmittel an verschiedenen Standorten zu produzieren, einschließlich solcher, die für die traditionelle Landwirtschaft ungeeignet sind, kann dazu beitragen, diesen Trend abzumildern.
Die Wasserknappheit wird voraussichtlich weltweit zunehmen und ein nationales Sicherheitsproblem sowie ernsthafte Bedenken hinsichtlich der Lebensqualität aufwerfen. Nach Angaben der Weltbank werden 70% des weltweiten Süßwassers für die Landwirtschaft verwendet. Durch die effiziente Wassernutzung in der Indoor-Landwirtschaft wird der Verbrauch für die derzeit produzierten Pflanzen um mehr als 90% gesenkt. Es ist auch üblich, dass Gewächshäuser Regenwasser auffangen und die Entwässerung wiederverwenden, ebenso wie Agro Care, der größte Gewächshaus-Tomatenproduzent der Niederlande.
Auf der anderen Seite ist der Energieverbrauch, insbesondere in sonnenlosen Einrichtungen, die Nachhaltigkeitsherausforderung für den Innenanbau. Die Effizienz wird sich weiter verbessern, aber wie die jüngste Analyse des Markets Institute des WWF zur bodenlosen Landwirtschaft in Innenräumen gezeigt hat, besteht eine branchenweite Möglichkeit, alternative Energiequellen zu integrieren. Die Erzeuger erkennen diese Möglichkeit, die Auswirkungen zu verringern und das Endergebnis zu verbessern, und nutzen bereits alternative Ansätze wie KWK, geothermische Quellen und Abwärmenetze. H3Orto-Tomaten werden in Gewächshäusern angebaut, die mit mit Biogas erzeugtem heißem Wasser beheizt werden. Die Produkte von Gotham Greens werden in Gewächshäusern mit 2% erneuerbarem Strom angebaut, und Dänemarks Nordic Harvest wird Europas größten Indoor-Farm ausschließlich mit Windkraft betreiben.
Arbeit: Wir stellen immer noch ein!
Es gibt Arbeitsherausforderungen und -chancen in der gesamten Wertschöpfungskette des Lebensmittelsystems, und dies könnte nicht akuter sein als auf dem Bauernhof. Farmbetreiber - sowohl vor Ort als auch in Innenräumen - finden es schwierig, Arbeitskräfte für die körperlich anstrengende Arbeit zu gewinnen. Schon vor der Pandemie führte die Verschärfung der Grenzen in Europa und den USA zu einem Mangel an Landarbeitern sowohl für die Feld- als auch für die Gewächshausproduktion. Darüber hinaus ist das Fachwissen auf der Ebene der Erzeuger und Betriebsleiter Mangelware, was durch eine alternde Belegschaft und die rasche Hinzufügung neuer Inneneinrichtungen noch verstärkt wird. Während die Betreiber mehr ausgebildete Kandidaten aus Universitätsprogrammen wünschen, setzen sie auch auf Technologie und Automatisierung, um ihre Arbeitsprobleme zu lösen.
Die Automatisierung der Sämlingsproduktion und der Nachernteaktivitäten ist für die meisten Kulturen in der Indoor-Landwirtschaft bereits gut etabliert. Darüber hinaus können sie aufgrund des kurzen Wachstumszyklus und der enthaltenen Gewohnheit von Blattgemüse mechanisiert werden. Zum Beispiel wurden die vollautomatischen grünen Pflanzensysteme von Green Automation und Viscon für die Saatgut-Ernte in großen Gewächshausbetrieben wie Pure Green Farms und Mucci eingesetzt. Auf der sonnenlosen Seite hat Urban Crop Solutions die Automatisierung in Versandbehältern auf einzigartige Weise implementiert, und Netled aus Finnland hat ein vollautomatisches komplettes Anbausystem entwickelt. Beachten Sie, dass viele der größeren sonnenlosen Erzeuger ihre eigenen Technologie-Stacks entwickelt und arbeitssparende Automatisierung in ihre Systeme integriert haben. In der fünften Staffel wird beispielsweise die Robotik während des gesamten Produktionsprozesses eingesetzt.
Trotz zahlreicher Initiativen wurden die herausfordernden täglichen Aufgaben der Pflanzenpflege und die Ernte für bestimmte Pflanzen (Tomaten, Paprika, Gurken und Beeren) noch nicht in großem Maßstab automatisiert. Geplante, kurzfristige kommerzielle Einsätze von Entblatt- und Ernterobotern bieten jedoch das Versprechen, die Arbeitsherausforderungen erheblich zu verändern. Softwaretechnologien wie die von Nitea und Hortikey befassen sich mit Arbeitsmanagement, Pflanzenregistrierung, Ertragsprognose und Workflow- / Prozessmanagement für den Innenbereich und zielen darauf ab, die betriebliche Effizienz für eine kleinere Belegschaft zu verbessern. 4Technologien, die Klima, Licht, Wasser und Nährstoffe bereitstellen, überwachen und steuern, werden bereits in den heutigen hoch entwickelten Innenanbauanlagen eingesetzt und sind für die Aufrechterhaltung optimaler Bedingungen in diesen komplexen Umgebungen von grundlegender Bedeutung.
Sie bilden auch die Basis für die nächste Innovationsschicht, dh Pflanzenoptimierung und sogar autonome Steuerung der Wachstumsumgebung auf der Grundlage von Bildgebungs- und Sensorplattformen (wie von Ecoation, iUNU und 30 MHz), Datenanalyse, maschinellem Lernen, digitalen Zwillingen und künstlicher Intelligenz . Jüngste Ereignisse wie die Autonomous Greenhouse Challenge haben erfolgreich das Potenzial der KI untersucht, „die Produktivität im Gartenbau zu steigern und gleichzeitig den Ressourcenverbrauch und die Komplexität des Managements zu reduzieren“. Neue kommerzialisierte autonome Wachstumsinnovationen wie der Blue Radix Crop Controller und Privas Plantonomy versprechen, die Reichweite des verfügbaren Fachwissens der Erzeuger zu erweitern und zu verbessern, insbesondere bei großen und standortübergreifenden Betrieben.
So geht’s weiter:
Seit wir unsere erste Indoor-AgTech-Landschaft erstellt haben, gab es positive Veränderungen und Grund, optimistisch in die Zukunft zu blicken. Aber wie bei jedem sich entwickelnden Markt und Innovationssektor kann es eine holprige Fahrt sein. Einige glauben, dass CEA nicht die Antwort auf unsere Lebensmittelprobleme ist, da heute nicht alles in Innenräumen wirtschaftlich angebaut werden kann. Wir sehen die Indoor AG nur als einen der Ansätze, die helfen können, unser Nahrungsmittelsystem zu reparieren, und sie sollten angewendet werden, wenn es Sinn macht. Zum Beispiel werden Tomaten, die im Einzelhandel verkauft werden, höchstwahrscheinlich bereits in einem Gewächshaus angebaut. Erwarten Sie, dass mit weiteren Fortschritten mehr Pflanzen in Innenräumen wirtschaftlicher angebaut werden.
Ein Aspekt unserer früheren Landschaft war es, das Bewusstsein dafür zu schärfen, dass der Gewächshausbau trotz der Leidenschaft für neuartige sonnenlose Landwirtschaft bereits gut etabliert war. Niederländische Gewächshausbauern haben mit mehr als 50 Jahren Erfahrung und mehr Hektar „unter Glas als in der Größe Manhattans“ die Lebensfähigkeit des Indoor-Anbaus unter Beweis gestellt. Das jüngste öffentliche Angebot und die Marktkapitalisierung des in Kentucky ansässigen Gewächshausbauers AppHarvest in Höhe von 3 Milliarden US-Dollar haben ebenfalls das Bewusstsein deutlich geschärft! Andere hochkarätige und expandierende Gewächshausbauern, darunter BrightFarms und Gotham Greens, haben ebenfalls große Investitionen angezogen.
Oft wird die Frage gestellt: "Welches ist der besser wachsende Ansatz, ohne Sonne oder im Gewächshaus?". Es gibt keine sprichwörtliche „Silberkugel“ für die Indoor-Landwirtschaft. Die Antwort hängt vom Standort und dem Problem ab, das Sie lösen möchten. Eine Lösung für die städtischen Zentren von Singapur, Hongkong und Mumbai ist möglicherweise nicht die gleiche wie eine am Stadtrand von Chicago. 5 Unabhängig vom Ansatz ist es kapitalintensiv, eine größere technologiebasierte Indoor-Farm zu eröffnen. Eine kürzlich von Agritecture durchgeführte Analyse zeigt, dass der Bau einer automatisierten Farm von drei Hektar zwischen 5 und 11 Millionen US-Dollar liegen kann. Einige der riesigen, fortschrittlichen Gewächshausprojekte, die heute gebaut werden, können 100 Millionen US-Dollar überschreiten. Angesichts der Kapitalanforderungen für diese Indoor-Farmen stellen einige die Möglichkeit von Risikorenditen in diesem Sektor in Frage und legen nahe, dass dies besser für Investoren in Immobilien geeignet ist. Dennoch wurden von den Top-600-Finanzierungen im Jahr 10 mehr als 2020 Millionen US-Dollar aufgebracht, da bestehende Akteure um Führung wetteifern und auf unterversorgte Standorte expandieren, während ein scheinbar endloser Strom neuer Unternehmen weiterhin auf den Markt kommt.
Mit Blick auf die Zukunft muss die Indoor-Landwirtschaft ihre Energie- und Arbeitsherausforderungen bewältigen. Insbesondere der sonnenlose Ansatz hat Arbeit zu leisten, um die Betriebskosten in Einklang zu bringen und eine breite Rentabilität zu erzielen. Um das Wachstum und die Einführung neuer Technologien sowohl in Gewächshaus- als auch in sonnenlosen Umgebungen weiter zu beschleunigen, muss der Sektor außerdem den Datenaustausch zwischen Systemen implementieren. WayBeyond ist eines der Unternehmen, das offene Systeme und APIs fördert, um dieses Ziel zu erreichen. Wie wir zu Beginn dieses Artikels festgestellt haben, spiegelt die Wertschöpfungskette der Indoor AG einige der Herausforderungen und Chancen wider, mit denen unser gesamtes Lebensmittelsystem heute konfrontiert ist: Lieferkette, Sicherheit, Nachhaltigkeit und Arbeit. Die Landwirtschaft in Innenräumen bietet enorme Chancen. Während es für diesen Marktsektor insgesamt noch früh ist, kann es mehr Präzision und Beweglichkeit dafür bringen, wo und wie Lebensmittel angebaut und verteilt werden.
Bios
Chris Taylor ist Senior Consultant im Mixing Bowl-Team und hat mehr als 20 Jahre mit globalen IT-Strategie- und Entwicklungsinnovationen in den Bereichen Fertigung, Design und Gesundheitswesen verbracht, wobei er sich zuletzt auf AgTech konzentrierte.
Michael Rose ist Partner bei The Mixing Bowl und Better Food Ventures, wo er mehr als 25 Jahre Erfahrung in der Gründung und Innovation neuer Unternehmen als Betriebsleiter und Investor in den Bereichen Food Tech, AgTech, Restaurant, Internet und Mobile mitbringt.
Für weitere Informationen:
Bessere Food Ventures
Chris Taylor
chris@mixingbowlhub.com
Michael Rosa
michael@betterfoodventures.com
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