GreenUp Sahara – Hydrokultur für die Wüste

Gemüse aus der Wüste

Flüchtlingslager
© WFP
Flüchtlingslager in der algerischen Sahara.

Ausgangslage

In der algerischen Sahara harren über hunderttausend Menschen in Flüchtlingslagern aus. Sie sind Vertriebene aus der seit über 40 Jahren umkämpften Westsahara. Die Menschen sind extremen klimatischen Bedingungen ausgesetzt, die traditionelle Landwirtschaft unmöglich machen. Unter- und Mangelernährung sind die Folge. Es fehlt an Lebensmitteln und Tierfutter, die Mittel der Hilfsorganisationen sind erschöpft. Die Versorgung der Menschen wird immer schwieriger und die notleidenden Sahrawis brauchen eine nachhaltige und langfristige Lebensmittelversorgung.

In Zusammenarbeit mit dem Welternährungsprogramm der Vereinten Nationen (World Food Program, WFP) hat der Sahrawi-Ingenieur Taleb Brahim ein wassersparendes Hydrokultursystem entwickelt, mit dem Gerste als Tierfutter angebaut wird. Damit hat die Bevölkerung Zugang zu dem Fleisch und der Milch von Ziegen und Kamelen. Das System wurde bereits in Jordanien und im Tschad repliziert.

Fraunhofer und das WFP haben nun ein überzeugendes Konzept entwickelt, um auch Gemüse, Salat und Kräuter mit der Hydrokultur anzubauen.

Forschungsleistung

Basierend auf dem Erfolg des hydroponischen Gerstenanbaus des WFP entwickeln wir ein Hydrokultur-Konzept, das Getreide, Gemüse und Kräuter in Wüstenregionen wachsen lässt. Das integrierte System setzt auf effiziente Wasserwiederverwendung zum kaskadischen Anbau von Gemüse und Futtermitteln.

Gemäß »Lowtech statt Hightech« sollen die Bewohner der Flüchtlingslager mit lokalen Materialien Hydrokultur kostengünstig und wassersparend errichten und betreiben können. Das Hydrokultur-Konzept bleibt auch bei extremen klimatischen Bedingungen leistungsfähig und könnte weltweit Anwendung finden.

 

Vision

Hydrokultur zum Gemüseanbau könnte die Ernährung von hunderttausenden Menschen langfristig sichern und Mangelernährung bekämpfen. Sie werden befähigt, sich selbst zu versorgen und verlassen die Abhängigkeit. Das Pilotprojekt könnte in anderen Regionen der Welt Anwendung finden und einen Beitrag zum Kampf gegen Klimawandel, Welthunger und Fluchtursachen leisten.

© WFP
Sahrawi-Ingenieur Taleb Brahim (links) und IGB-Forscher Marc Beckett planen ein neues hydroponisches System.
© Fraunhofer IGB
Traditionelle Ziegenhaltung bietet in Flüchtlingscamps keine ausreichende Lebensgrundlage.
Hydrokultursystem
© Fraunhofer IGB
Robustes Hydrokultursystem für Gerste aus lokalen Materialien.
© WFP
Neue Perspektiven in der algerischen Wüste.

GreenUp Sahara gewinnt Fraunhofer-Alumni-Award 2020

GreenUp Sahara hat den Fraunhofer-Alumni-Award 2020 »TECHNOLOGY4DEVELOPMENT« gewonnen. Die 10.000 Euro Preisgeld sollen in die Entwicklung einer Nährstofflösung fließen, die den Anbau von Gemüse in wassersparenden Hydroponik-Anlagen in Wüstenregionen ermöglicht. Größte Herausforderung: Der Dünger muss lokal und mit einfachen Mitteln und Rohstoffen herzustellen sein.

Ziel des Gewinnerteams »GreenUp Sahara« ist es, die Ernährungslage in Regionen zu verbessern, in denen konventionelle Landwirtschaft nicht möglich ist. Zusammen mit dem Ingenieur Taleb Brahim, der in einem algerischen Flüchtlingscamp bereits mehrere Anlagen für die Erzeugung von frischem Tierfutter errichtet hat, bauen und konzeptionieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Marc Beckett, Experte für Wassertechnologien und Wertstoffrückgewinnung am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB, nun hydroponische Anlagen, um darin Gemüse zu kultivieren.

Eine zentrale Herausforderung dabei ist die Bereitstellung spezieller Nährstofflösungen. Solche Lösungen sind zwar verfügbar, jedoch für die Bewohner der Region nicht erschwinglich und kaum zu beschaffen. Daher versucht das Team um Marc Beckett eine Alternative zu entwickeln, die sich mit einfachen Mitteln lokal herstellen lässt. Derzeit laufen unter anderem Versuche, Stein-, Knochen- und Blutmehl mithilfe von Hefe- und Joghurt-Kulturen zu vergären und so die Nährstoffe für die Pflanzen verfügbar zu machen. Die Ergebnisse dieser Mixturen wollen die Forschenden im zweiten Schritt in Pflanzversuchen mit kommerziellen Düngern vergleichen.

Für ein gesundes Pflanzenwachstum sind vor allem Stickstoff, Phosphor und Kalium nötig, außerdem brauchen die Pflanzen verschiedene Mikronährstoffe wie Eisen, Molybdän und andere Elemente. Das aus der Schlachtung von Ziegen anfallende Blutmehl ist reich an Stickstoff. Knochen können Phosphor- und Calcium für die Nährstofflösung beisteuern. Ebenfalls für die Bewohner des Camps leicht verfügbar ist Steinmehl, das andere wichtige Mineralien enthält. Eine zusätzliche Herausforderung ist die hohe Anfälligkeit für Verunreinigungen. Eine einfache Desinfizierung etwa mit Chlor würde auch »nützlichen Mikroorganismen« zerstören.

Die Forschenden dieses Projektes arbeiten dabei auch mit dem Welternährungsprogramm (WFP) der Vereinten Nationen zusammen. Das Preisgeld von 10.000 Euro, das aus Mitgliedsbeiträgen und Fördermitgliedschaften des Fraunhofer-Alumni e. V. stammt, ermöglicht den Wissenschaftler*innen weitere Versuche und die Weiterentwicklung des Anbaukonzepts.

 

Fraunhofer-Alumni-Award 2020

Erfolgreiche Crowdfunding-Kampagne 2019

Um die Vision Wirklichkeit werden zu lassen, haben die Fraunhofer-Institute IGB, UMSICHT und ISE ein Hydrokultur-Konzept entwickeln, das Getreide, Gemüse und Kräuter in Wüstenregionen zirkulär wachsen lässt.

Hierzu haben sie zusammen mit der Fraunhofer-Stiftung Förderer und Sponsoren über die erste Fraunhofer Crowdfunding-Kampagne gesucht.  

www.fraunhofer-stiftung.de

 

Hydroponische Systeme für die Wüste in Algerien

Hydrokultursystem
© Fraunhofer IGB
Das Gerstengras wächst in nur einer Woche und hilft den Menschen, ihre Tiere und somit sich zu ernnähren.

Im Dezember 2017 besuchte IGB-Forscher Marc Beckett ein Flüchtlingslager der Sahrawi in der algerischen Wüste, um erste Möglichkeiten einer Zusammenarbeit auszuloten. Seit dem steht Marc Beckett im regelmäßigen Austausch mit den Kolleginnen und Kollegen sowohl des WFP als auch vor Ort, etwa mit Ingenieur Taleb Brahim, um die Weiterentwicklung der Hydrokultursysteme voranzutreiben. Der Erstkontakt erfolgte über Fraunhofer Venture.

Hydroponics