I takt med at der er mangel på jordressourcer og en stigende efterspørgsel på fødevarer, bliver der udviklet på at skabe en robust fødevareproduktion. Globalt set forlænger og øger man planteproduktionen med det, som kaldes ’controlled environment agriculture’ (CEA) – dvs. nøje styret planteproduktion i væksthuse eller lukkede systemer, hvor man kan producere en lang række type af planter, lige fra karse til tomater.

En del af CEA er vertikalt landbrug, der foregår i lukkede, kontrollerede systemer i bygninger. Produktionen af planter sker typisk i flere lag, uden brug af jord og uden naturligt lys. Nogle af fordelene ved vertikalt landbrug, er, at det er mere vand- og arealeffektivt sammenlignet med markdyrkning. Desuden er dyrkningssikkerhed- og udbyttet større per kvadratmeter og er sæsonuafhængigt.

Der er dog nogle ressourcemæssige ulemper ved vertikalt landbrug, for godt nok bruges mindre areal og vand sammenlignet med markbrug, men mange af de afgrøder - specielt krydderurter - der i dag dyrkes i vertikalt landbrug, dyrkes ikke på marken. Vertikalt landbrug kræver betydeligt mere energi end et moderne væksthus i Danmark. I væksthuse dyrkes der i ét lag, og man udnytter det naturlige lys det meste af året, og fordi vand og gødning recirkuleres, er ressourceforbruget mindre end i vertikalt landbrug.

Det er blandt pointerne i en vidensyntese, der kommer på opdrag af Landbrugsstyrelsen. Vidensyntesen skal klarlægge eksisterende viden om vertikalt landbrug og skal danne baggrund for en ny ansøgningsrunde til tilskudsordningen Miljø- og klimateknologi i 2023/2024.

Vertikalt landbrug er ikke uden problemer

”Hovedargumentet for producenter i vertikalt landbrug er kvalitet, lokal produktion, mindre brug af landbrugsjord og mindre brug af vand, gødning samt sprøjtemidler. Men det sker oftest uden dokumentation, og bliver produktionsformen sammenlignet, er det med markproduktion og ikke med væksthuse. På trods af det er der rejst meget risikovillig kapital til vertikalt landbrug og tabt mange penge i både USA, Japan og Tyskland,” siger Professor Carl-Otto Ottosen, som er forfatter til vidensyntesen.

I vidensyntesen sammenholder han videnskabelige undersøgelser fra væksthuse og vertikalt landbrug med konkrete data og modelleringer. 

I væksthuse produceres i dag en bred vifte af afgrøder, mens udvalget i vertikalt landbrug typisk er planter med kort produktionstid, deriblandt småsalater som baby leaf, og små krydderurter. Men hvor væksthusproduktionen i det meste af Nordeuropa har udviklet mere standardisererede klima- og energistyresystemer, er der ikke samme standarder for vertikale landbrug: 

”Væksthusenes teknologier er baseret på 40 års innovation inden for klimastyring og energieffektivitet. Går der noget i stykker et sted i systemet hos et væksthus, kan man hurtigt lokalisere det og løse problemet. Nye forbedrede teknologier med kunstlys og ressourcestyring kan ret hurtigt implementeres i flere væksthusgartnerier. Derimod har hver enkelt vertikalt landbrugsproduktion sit styresystem, software og design, og det gør det sværere at optimere,” udtaler Carl-Otto Ottosen.

Det smarte ved vertikalt landbrug skulle blandt andet være det mindre ressourcebrug, men vidensyntesen viser, at CO₂-aftrykket er markant højere, mens der ikke er store forskelle i vand- og gødningsforbrug, da man genbruger vandet og ofte bruger regnvand.

CO₂-aftrykket er højere end hos væksthusproduktion

Netop CO₂-aftrykket hos vertikalt landbrug er en af de største problemer ved produktionsformen, pointerer Carl-Otto Ottosen i vidensyntesen.

”Det er problematisk, at der kun er få tilgængelige beregninger på energiforbruget. Det er også problematisk, at producenterne ignorerer energiforbruget og ikke er gennemsigtige med det, når de promoverer sig,” siger han og fortsætter:

”De få tilgængelige og uafhængige beregninger af energiforbrug viser, at CO₂ aftrykket er markant større i de vertikale landbrug i forhold til moderne væksthusproduktion. ’Livscyclusanalyser’ (LCA) af forskellige produktionssystemet viser, at vertikalt landbrug har 2-2.5 gange højere CO₂ aftryk per kg for salat i sammenligning med væksthusproduktion.”

Lyset og affugtning er de mest energikrævende dele af produktionen. LED-lys skal være tændt i op til 16 timer i døgnet for at drive planternes fotosyntese. Og da der er så mange planter, er der en høj luftfugtighed, der skal reduceres for at undgå sygdomme og dårlig kvalitet.

”Meget energi skal bruges på at få fugten væk. I et væksthus bruger man måske 20 procent af energiforbruget på at affugte – men nogle gange åbner man blot vinduerne og sætter varmen i rørene for så at lukke vinduerne igen, og det kan ikke lade sig gøre i et vertikalt landbrug. Her er den eneste løsning aktiv affugtning med for eksempel energikrævende affugtere,” siger Carl-Otto Ottosen.

Vertikalt landbrug skal gentænkes, hvis produktionsformen skal give mening

CO₂-aftrykket fra vertikalt landbrug kan reduceres ved at anvende ikke-fossil energi, men en væksthusproduktion er på vej til den omstilling via varmepumper eller akkumulatortanke opvarmet med el eller varmeekstraktion fra væksthuse. De standardiserede styresystemer gør det mere smidigt at kunne sænke energiforbruget og derved gøre produktionen mere grøn.

”Hvis det skal give mening at have vertikalt landbrug i Danmark, kræver det udvikling af styresystemerne, så de kan nedbringe deres CO₂-aftryk, men priserne på produkterne er stadig høje. En mulighed er, at vertikalt landbrug bliver brugt til at udvikle unikke højværdiprodukter. Det kan være til farmaceutisk industri eller udvikling af særlig næringsholdige fødevarer, hvor dyrkningsbetingelserne kan påvirke og styre indholdsstoffer, som man ikke kan skabe i væksthuse,” fastslår Carl-Otto Ottosen.