Vertikale Landwirtschaft (Vertical Farming, VF) verspricht, die Landwirtschaft zu revolutionieren, indem sie die Effizienz bei Wasser- und Flächennutzung maximiert, eine ganzjährige Pflanzenproduktion ermöglicht und den Einsatz von Pestiziden reduziert. Während VF frische, lokal produzierte Lebensmittel bereitstellt und insbesondere in städtischen Gebieten sowie in Regionen mit begrenzten landwirtschaftlich nutzbaren Flächen von großem Nutzen sein könnte, ist die Überwindung wirtschaftlicher und betrieblicher Hürden entscheidend, damit VF zu einer breit etablierten Lösung für die globale Ernährungssicherheit wird.

In Städten auf der ganzen Welt verändert eine stille Revolution unseren Ansatz zur Lebensmittelproduktion. Vertikale Landwirtschaft, bei der Pflanzen in übereinander angeordneten Ebenen innerhalb kontrollierter Innenräume angebaut werden, hat gleichermaßen die Aufmerksamkeit von Investoren, Wissenschaftlern und politischen Entscheidungsträgern auf sich gezogen. Da die Weltbevölkerung zunehmend urbanisiert und der Klimawandel Ressourcen erschöpft, bietet VF die Vision frischer, lokal produzierter und nachhaltiger Lebensmittel. Trotz dieses vielversprechenden Potenzials steht die Branche jedoch weiterhin vor erheblichen Herausforderungen.

Im Kern konzentriert sich VF auf Effizienz und Kontrolle. Durch den Anbau von Pflanzen in Innenräumen unter LED-Beleuchtung und mithilfe von Hydroponik (dem Anbau von Pflanzen in einer Nährlösung statt in Erde) oder Aeroponik (der Kultivierung von Pflanzen in einer Luft- oder Nebelumgebung) können Landwirte Wetterbedingungen und Jahreszeiten umgehen. Dadurch wird eine ganzjährige Ernte ermöglicht, der Einsatz von Pestiziden minimiert und der Wasserverbrauch im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft drastisch reduziert. Tatsächlich können vertikale Farmen bis zu 95 % weniger Wasser verbrauchen und gleichzeitig den Bedarf an zunehmend knapper werdenden landwirtschaftlichen Flächen verringern, während die Bevölkerung wächst und Städte expandieren.

Mit zunehmendem Klimawandel und fortschreitender Urbanisierung macht die Fähigkeit der vertikalen Landwirtschaft, Lebensmittel lokal und unabhängig von Wetterbedingungen zu produzieren, sie zu einem wichtigen Instrument zur Sicherung der zukünftigen Ernährungssicherheit. Thea-Isabelle Otto vom in München ansässigen Association for Vertical Farming erklärt: “Prognosen zufolge werden wir bis 2050, 70 % mehr Lebensmittel benötigen. Gleichzeitig ist das heutige Ernährungssystem bereits eine treibende Kraft hinter der Zerstörung unserer Ökosysteme und der Erschöpfung unserer Ressourcen. Dies ist das Ergebnis einer zentralisierten und industrialisierten Landwirtschaft, die gegen die Natur statt im Einklang mit ihr arbeitet.”

Aktuelle Forschung unterstreicht das transformative Potenzial von VF als Mittel, dieser Entwicklung entgegenzuwirken. Eine Studie aus dem Jahr 2025, die von TUMCREATE, einer in Singapur ansässigen Forschungsplattform, und der Technischen Universität München durchgeführt wurde, untersuchte neben Nutzpflanzen auch Algen, Pilze, Fische, Insekten sowie kultiviertes Fleisch in vertikalen Systemen. Die Ergebnisse sind bemerkenswert: Die Proteinerträge pro Fläche können bei Nutzpflanzen nahezu 300-fach steigen und bei Pilzen sowie Insekten sogar um das 6000-Fache, verglichen mit dem traditionellen Freilandanbau. Gleichzeitig reduzieren diese Systeme den Einsatz von Pestiziden und Antibiotika und damit auch ihre Umweltbelastung. Dadurch eröffnen sich neue Wege zur Stärkung der Ernährungssicherheit, insbesondere in dicht besiedelten urbanen Zentren oder Regionen, die von extremen Wetterbedingungen betroffen sind.

Laut dem Vertical Farming Report wird der Wert der VF-Branche im Jahr 2025 auf 9,6 Milliarden US-Dollar geschätzt. Bis 2034 könnte dieser Wert auf 90 Milliarden US-Dollar steigen, wobei Unternehmen in Nordamerika derzeit eine führende Rolle einnehmen. Mehrere Faktoren treiben dieses Wachstum an.

Erstens ist die Urbanisierung ein zentraler Treiber. Schätzungen zufolge werden bis 2050 rund 80% der Weltbevölkerung in Städten leben. Dadurch wächst die Nachfrage nach lokalen und widerstandsfähigen Ernährungssystemen erheblich. Zweitens verlangen Verbraucher zunehmend biologische, pestizidfreie und lokal angebaute Lebensmittel, und vertikale Farmen sind gut positioniert, um diese Nachfrage zu bedienen. Drittens sorgen technologische Fortschritte in den Bereichen Automatisierung, LED-Beleuchtung und mehrschichtige Anbausysteme dafür, dass vertikale Farmen effizienter und produktiver werden.

Regierungen und Investoren haben auf diese Entwicklung mit großem Interesse reagiert und Milliarden in Start-ups und etablierte Unternehmen investiert. Die Integration vertikaler Farmen in Smart-City-Infrastrukturen und Einzelhandelsflächen ist inzwischen ein bedeutender Trend. Ebenso gewinnt die Expansion in Entwicklungsländer, in denen Ernährungssicherheit eine besonders drängende Herausforderung darstellt, zunehmend an Bedeutung. Es ist eine Vision, die zugleich futuristisch und dringend notwendig erscheint.

Trotz dieses Optimismus steht VF jedoch weiterhin vor erheblichen Herausforderungen. Die Investitions- und Betriebskosten sind beträchtlich. Der Aufbau einer hochmodernen vertikalen Farm kann etwa 11 Millionen US-Dollar pro Acre kosten, nahezu doppelt so viel wie ein vergleichbares Gewächshaus. Auch die laufenden Kosten, insbesondere für Energie, sind erheblich und können die ökologischen Vorteile untergraben, wenn der Strom aus nicht erneuerbaren Quellen stammt. Beleuchtung und Klimasteuerung können 30 bis 50% der gesamten Betriebskosten ausmachen.

Zweitens, sind Arbeits- und Wartungskosten hoch, da komplexe Systeme qualifizierte Techniker für Betrieb und Überwachung erfordern. Regelmäßige Wartung ist notwendig, um kostspielige Ausfälle zu vermeiden, was die betriebliche Belastung zusätzlich erhöht. Vertikale Farmen sind außerdem stark von komplexen Automatisierungs- und Überwachungssystemen abhängig. Ein einzelner technischer Ausfall, etwa bei Beleuchtung, Bewässerung oder Luftzirkulation, kann schnell ganze Ernten gefährden. Die Rentabilität bleibt daher für viele Betreiber schwer erreichbar.

Letzendlich, ist auch die Vielfalt der angebauten Pflanzen begrenzt. Die meisten vertikalen Farmen konzentrieren sich auf Blattgemüse und Kräuter, da diese schnell wachsen. Grundnahrungsmittel wie Weizen, Mais oder Kartoffeln eignen sich hingegen kaum für mehrschichtige Indoor-Anbausysteme.

Diese Herausforderungen haben in der Branche zu einer Welle von Insolvenzen und Fusionen geführt. Obwohl allein im Jahr 2022 rund 2,4 Milliarden US-Dollar investiert wurden, gelang es vielen Start-ups nicht, zu wachsen oder profitabel zu werden, was zahlreiche Investoren dazu veranlasste, ihre Finanzierung zurückzuziehen. Die verbleibenden Unternehmen, darunter 80 Acres Farms, Oishii, Eden Green Technology, Intelligent Growth Solutions und Stacked Farm stehen nun an der Spitze der Branche, treiben Innovationen voran und prägen die Zukunft nachhaltiger urbaner Landwirtschaft.

Die Branche reagiert darauf mit einem erneuten Fokus auf erneuerbare Energien und effizientere LED-Technologien, um Kosten zu senken. Ebenso entscheidend ist die Optimierung von Vertrieb und Logistik, um Margen zu verbessern und städtische Verbraucher mit noch frischeren Produkten zu versorgen. Zur Förderung der Diversifizierung experimentieren einige Betriebe mit neuen Pflanzenarten und alternativen Proteinquellen, während andere Aquakultur oder Insektenzucht integrieren, um Erträge und Widerstandsfähigkeit zu maximieren.

Im Jahr 2025 befindet sich die vertikale Landwirtschaft damit an einem entscheidenden Wendepunkt. Ihr Potenzial, die Bevölkerung wachsender Städte nachhaltig zu ernähren, ist angesichts technologischer Fortschritte und eines expandierenden Marktes deutlicher denn je. Die Zukunft der Branche hängt jedoch davon ab, ob es gelingt, die erheblichen wirtschaftlichen und betrieblichen Herausforderungen zu überwinden. Wenn dies durch Innovation, Integration und kluge politische Rahmenbedingungen gelingt, könnte VF zu einem Grundpfeiler des Ernährungssystems der Zukunft werden, eine Vision, die ebenso notwendig wie vielversprechend ist.

Bild: Regale mit jungen Microgreens in Töpfen unter LED-Lampen in hydroponischen vertikalen Farmen. © IMAGO / Pond5 Images
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