Closed urban modular energy- and resource-efficient agricultural systems (CUBES Circle 2)
CUBES Circle strebt die Realisierung und Erprobung einer nachhaltigen, energie- und ressourceneffizienten Produktion gesunder Lebensmittel durch die smarte Vernetzung von Aquakultur, Insekten- und Pflanzenproduktion in einem variablen, resilienten und anpassungsfähigen Kreislaufsystem an. Dazu werden kommunizierende und standardisierte Produktionsmodule, die sogenannten CUBES entwickelt. Der Stofffluss der CUBES soll am Ende im Kreis erfolgen, das heißt, die Abfallprodukte des einen CUBES sind die Rohstoffe des nächsten CUBES.
In der ersten Phase wurden die CUBES-Produktionssysteme entwickelt. In der gegenwärtigen zweiten Phase (Cubes II) sollen sie nun weiteroptimiert und miteinander verbunden werden. Ziel ist es, bis zum Ende der zweiten Phase die notwendigen technischen, agrarwissenschaftlichen und sozialen Konzepte, die zur Etablierung des CUBES Circle Systems an ausgewählten Standorten notwendig sind, zu generieren. Dazu soll die Anlage im Vollbetrieb fahren, um die einzelnen Systeme aufeinander abzustimmen und verschiedene Szenarien zu testen. Für das Gesamtsystem werden dann die ökologischen und ökonomischen Kennzahlen ermittelt. Gleichzeitig wird die Zusammenarbeit mit Industriepartnern zur Umsetzung von Schlüsselinnovationen ausgebaut.Hintergrund und Motivation
Cubes möchte die Kultur von Pflanzen, Insekten und Fischen sinnvoll und ressourceneffizient kombinieren. Dabei soll so wenig Abfall wie möglich entstehen (Zero-Waste). Gleichzeitig sollen durch innovative Technologie Ressourcen eingespart werden (Wasser, Energie).
CUBES Circle ist in die Agrartransformationspfade der „Agrarsysteme der Zukunft (AdZ) „integrative Indoor-Produktionssysteme“ sowie „lokale und regionale Stoffkreislaufsysteme“ integriert. Wissenschaftler:innen des Vorhabens arbeiten in mehreren Arbeitsgruppen der AdZ federführend mit. Die HSWT ist mit einem eigenen externen CUBE (dem RemoteCube) am Projekt beteiligt.
Zielsetzungen
Verbrauchernahe und faire Produktion von Lebensmitteln in nachhaltigen Agrarsystemen – das ist die Vision von CUBES Circle.
Dazu soll ein geschlossener symbiotischer Kreislauf aus Produktionsmodulen zur ressourceneffizienten Produktion von Lebensmitteln entwickelt, erprobt und in die Praxis überführt werden. Alle hierzu noch offenen technischen und sozialen Fragen sollen in der Pilotanlage in Berlin-Dahlem sowie im RemoteCube in Freising-Weihenstephan untersucht werden. Ebenso soll mit den gesellschaftlichen Akteuren in den Austausch getreten werden.
Darstellung der Struktur des Gesamtvorhabens (Leadpartner unterstrichen)
[HU = Humboldt-Universität; TUC = TU Chemnitz; IGB = Leibniz Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei; HSWT = Hochschule Weihenstephan-Triesdorf; TUBS = TU Braunschweig; TUB = TU Berlin; DLR = Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; JKI = Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen; DLG = Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft; HGU = Hochschule Geisenheim University]. [Schnittstellen zu anderen Agrarsystemen der Zukunft: NOcsPS = Landwirtschaft ohne chemisch-synthetischen Pflanzenschutz; f4f = food4future; RUN = Rural Urban Nutrient Partnership]
Vorgehensweise und Methodik
Das Verbundvorhaben CUBES Circle ist in drei Arbeitsfelder untergliedert, in denen mehrere Forschungsgruppen interdisziplinar in Teilprojekten zusammenarbeiten. Nachdem die Projektphase I mit einem exemplarischen Schließen des nachhaltigen Circle erfolgreich beendet wurde, geht es nun um eine Validierung der intrinsischen Stoffströme über einen längeren Zeitraum und die konsequente Verknüpfung mit extrinsischen Stoffströmen.
- Das Arbeitsfeld A nutzt die in der ersten Projektphase entstandene Pilotanlage für eine konsequente Weiterentwicklung und Anpassung an die Erfordernisse des Marktes.
- Im Arbeitsfeld B wird für die CUBES Circle-Pilotanlage ein digitaler Zwilling, bestehend aus den zwei Komponenten Prozess- und Visueller Zwilling, erstellt.
- Das Arbeitsfeld C befasst sich mit den Umsetzungsszenarien und Transformationspfaden sowie der Koordination des Verbundvorhabens CUBES Circle.
Adressierte SDGs (Sustainable Development Goals)
