Lebensmittelanbau: Strom statt Land und Wasser

Jordanien verfügt über etwa 61 Kubikmeter erneuerbares Süßwasser pro Kopf und Jahr. Dies liegt weit unter dem internationalen Grenzwert von 500 Kubikmetern pro Person und Jahr, der absolute Wasserknappheit definiert. Um Lebensmittel anzubauen, braucht man Wasser. Dies schränkt die Nahrungsmittelproduktion in Jordanien ein. Es ist möglich, den Wasserverbrauch durch den Einsatz von viel Strom drastisch zu reduzieren.

Wie könnte das Gewächshaus in Wien verbessert werden? Vielleicht eine Winterpause? Wie lange sollte die Winterpause sein? Fortschrittliches Gewächshaus: Sehr geringer Luftaustausch. Der Luftaustausch wird gesteuert, indem der Sauerstoffgehalt unter 25 % gehalten wird. Beim Luftaustausch wird eine Feuchtigkeitsrückgewinnung eingesetzt. CO2 wird in das Gewächshaus eingeblasen, um den für den Tomatenanbau optimalen Wert von 800 ppm CO2 zu erreichen. Das CO2 kann durch DAC - Direct Air Capture - oder aus Zementfabriken stammen, die den Klinker elektrisch erhitzen und nur reines CO2 aus der chemischen Reaktion liefern. Das Kühlwasser wird in den kältesten Stunden des Tages heruntergekühlt, um die Leistungszahl der Wärmepumpen zu verbessern. Ein GEMINI 60 Haus hat 40 m³ Wasser als Niedertemperatur-Wärmespeicher, der für diese Optimierung genutzt werden kann. In aeroponischen/hydroponischen Systemen konzentriert die Kreislauflösung mit der Zeit Salze, da die Pflanzen reines Wasser transpirieren. Um Toxizität zu vermeiden (Aufrechterhaltung des EC <2,5-3 dS/m für Tomaten), muss ein Teil des Wassers regelmäßig abgelassen und durch Frischwasser ersetzt werden. Um den Wasserverbrauch weiter zu senken, wird dieses Wasser ebenfalls recycelt, soweit dies wirtschaftlich machbar ist. Vakuumglas wird immer billiger, so dass es bald eine Lösung sein wird, um den Heizbedarf in Gewächshäusern im Winter zu reduzieren. LED-Nutzung: In Amman gibt es das ganze Jahr über genügend Licht für den Tomatenanbau. In Wien hat man sich entschieden, das natürliche Licht im Winter durch LED-Licht zu ergänzen, um ein optimales Pflanzenwachstum zu erreichen. Das Ergebnis in kWh/kg Tomaten ist fast dasselbe, aber der Einsatz von viel mehr Strom im Winter würde das 24×365-Umwandlungsverhältnis weiter verringern.

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Abstrakt
	Um die notwendigen Kostenoptimierungsziele zu erreichen, können wir das Energieproblem nicht von allen anderen Problemen trennen: Ein weiteres großes Problem ist der Wohnraum.

Einführung
	Viele Vorstellungen über unsere Zukunft wurden in der Vergangenheit mit völlig anderen Parametern geschaffen. Ungeprüfte Schlussfolgerungen aus der Vergangenheit gefährden unsere Zukunft mit unerträglichen Kosten.

Meine persönliche Erfahrung mit dem Rentabilitätsübergang
	Vögel können fliegen, ohne alle Begriffe der Aerodynamik zu kennen. Ich habe mit meiner Konstruktionsänderung auf einen laufenden „Rentabilitätsübergang“ reagiert, ohne den Begriff zu diesem Zeitpunkt zu kennen.

Energiewende
	Der lange Weg vom Zufallsstrom aus Sonne und Wind zum 24×365-Strom. Übersehene Rentabilitätsübergänge müssen als schwere Unfälle betrachtet werden.

Solarertrag und Umwandlung in 24×365 Strom
	Die Bandbreite der Solarerträge wird nach der Umrechnung des Bruttoertrags in 24×365 Strom noch viel größer. 6 Beispiele aus unserer Untersuchung von 50 Standorten.

Das GEMINI-Prinzip: Doppelte Nutzung von Grund und Boden
	Kein besseres Solarkraftwerk, keine bessere Wohnanlage auf demselben Gelände ist das Ziel des GEMINI-Prinzips.

Netzunabhängige Schnellladesiedlungen
	Es kann klein anfangen, irgendwo in einem Dorf, mit einem einzigen GEMINI-Haus mit einem großen PV-Carport und 100 kW DC-Schnellladung.

Energieintensive Industrie
	Ich habe einmal eine Skala für netzunabhängige Solarmöglichkeiten in Abhängigkeit von der Größe der Photovoltaikanlage entwickelt. Aber jetzt ist ein großer Sprung nach oben auf dieser Skala zu machen: energieintensive Industrie versorgen.

Landwirtschaft: Wie viele Quadratmeter braucht ein Mensch für seine Nahrung?
	Die Menschheit begann als Jäger und Sammler. Vor 12.000 Jahren waren es 500.000 m² bis 2.500.000 m² pro Mensch. Mit der landwirtschaftlichen Revolution wurde die Landnutzung um 2 Größenordnungen reduziert.

Schlussfolgerung
	Alle Parameter befinden sich in einem ständigen Wandel. Wir müssen alle Parameter überprüfen und die Entwicklung für die vorhersehbare Zukunft vorhersagen.

Referenzen
	Roland Mösl: Energy Optimised Settlements – Enabler for Necessary Civilization Targets, Graz 2025