Turmgewächshaus

Ein Turmgewächshaus zieht Pflanzen in einem hohen Glasturm und hält sie in Bewegung. Zwei endlose Ketten tragen hängende Gestelle mit Töpfen auf der einen Seite hinauf und auf der anderen hinab, sodass jede Pflanze der Reihe nach in den hellen oberen Teil kommt und unten eine Wanne mit Wasser oder Nährlösung durchläuft. Der österreichische Ingenieur Othmar Ruthner nahm das erste 1963 in Betrieb, und Türme nach seinem Entwurf wurden in Österreich, Deutschland und mehreren anderen Ländern gebaut.

Was es ist

Ein Turmgewächshaus stapelt seine Pflanzen in die Höhe, statt sie über den Boden zu verteilen. Eine Bauart ist ein Glasturm mit einem Umlaufwerk im Inneren: Gestelle mit Töpfen hängen an laufenden Ketten und wandern langsam auf und ab, sodass keine Pflanze lange im Schatten der anderen steht. Der Turm braucht wenig Grundfläche, und der Gärtner arbeitet an seinem Fuß, wo die Gestelle eines nach dem anderen zu ihm herunterkommen. Die ersten Türme dieser Art baute der Ingenieur Othmar Ruthner in den 1960er-Jahren in Österreich.

Ein gewöhnliches Gewächshaus hält alle Pflanzen auf einer Ebene unter dem Glas, wo jede etwa gleich viel Licht bekommt. Stapelt man Regale übereinander, stehen die unteren im Schatten, während die oberen die Hitze abbekommen. Laufen die Gestelle um, werden die guten und schlechten Plätze geteilt. Jedes Gestell verbringt einen Teil seines Umlaufs nahe der Spitze, wohin die Sonne am längsten reicht, einen Teil nahe dem Boden, wo es gegossen oder gedüngt wird, und den Rest auf dem Weg dazwischen. Licht, Wasser und Nährstoffe verteilen sich so auf alle Pflanzen, gleich wo sie anfangs standen.

Wie es funktioniert

Jedes Gestell hängt an je einem Bolzen jeder Kette und bleibt waagrecht, wenn es steigt, über die Rolle wendet und hinabfährt.

Zwei endlose Ketten laufen im Turm nebeneinander nach oben, eine an jeder Wand. Jede läuft über Rollen unter dem Dach und unter Rollen nahe dem Boden hindurch und bildet so Schleifen, die steigen und fallen. Ein Elektromotor mit Untersetzungsgetriebe auf einer Bühne unter dem Dach treibt eine der oberen Rollen an und hält die Ketten in langsamer Bewegung. Zwischen den beiden Ketten hängen die Gestelle, an beiden Enden von einem Bolzen gehalten, um den sie pendeln können. Ihr Gewicht hält sie auf dem ganzen Weg waagrecht, so wie die Gondeln eines Riesenrads auf dem Jahrmarkt aufrecht bleiben, und die Töpfe verlieren nie ihre Erde. Im Ruthner-Turm von Wiener Neustadt fuhren die Gestelle etwa 1,8 Meter in der Minute und brauchten rund zwanzig Minuten für einen Umlauf.

Am tiefsten Punkt fahren die Gestelle über eine lange, flache Wanne. In Ruthners Bauart tauchte jedes den Boden seiner Töpfe in Wasser oder Nährlösung, die in die Erde hochzog, und eine schräge Auffangschale sammelte die Tropfen und leitete sie zurück. Andere Türme besprühten die Pflanzen stattdessen. Warme Luft sammelt sich unter einem Glasdach, deshalb drückten Ventilatoren sie wieder nach unten, damit die Pflanzen in jeder Höhe dasselbe Klima hatten, und nachts konnten Lampen die Sonne ersetzen. Der Gärtner saß am Fuß des Turms. Er hielt das Umlaufwerk an, wenn ein Gestell bei ihm ankam, pflanzte, schnitt oder erntete und ließ es weiterlaufen: Die Pflanzen kamen zu ihm.

So geht’s

Wird das Rad ab und zu gedreht, wandert jeder Topf durch das Fensterlicht und hinunter zum Wasser.

Dieses Rad für das Fensterbrett arbeitet nach demselben Prinzip, von Hand gedreht. Sie brauchen ein Holzbrett als Grundplatte, zwei Pfosten, zwei gleich große Sperrholzscheiben, vier Sprossen aus Holz, zwei kurze Rundstabstücke als Achsen, Holzleim und Schrauben, verzinkten Draht, vier kleine Kunststofftöpfe mit Abzugslöchern, Blumenerde, Kräuterjungpflanzen und eine flache Kunststoffschale.

Bohren Sie in jede Scheibe vier Löcher für die Sprossen, gleich weit vom Mittelpunkt entfernt und um eine Vierteldrehung versetzt. Leimen Sie die Sprossen zwischen die beiden Scheiben, sodass diese parallel stehen, und leimen Sie eine Achse in die Mitte der Außenseite jeder Scheibe. Nichts durchquert die Mitte des Rades, die Töpfe können also oben darüber hinwegfahren. Bohren Sie jeden Pfosten so hoch, dass die hängenden Töpfe die Grundplatte nicht berühren, und etwas weiter als die Achse, damit sie sich frei dreht, stecken Sie die Achsen hinein und schrauben Sie die Pfosten an die Enden der Grundplatte. Biegen Sie für jeden Topf einen Drahtbügel und hängen Sie ihn über eine Sprosse, sodass der Topf frei und waagrecht hängt. Bepflanzen Sie die Töpfe, stellen Sie die Schale unter das Rad und gießen Sie so viel Wasser ein, dass der Boden des untersten Topfes nass wird. Drehen Sie das Rad ab und zu weiter, damit jeder Topf abwechselnd oben im Licht und unten im Wasser steht. Passen Sie einen Bügel an, wenn sein Topf die Grundplatte oder einen anderen Topf berührt.

Arbeiten Sie mit Säge und Bohrmaschine nur am eingespannten Holz, halten Sie die Hände hinter der Schneide und tragen Sie beim Bohren eine Schutzbrille. Halten Sie beim Drehen die Finger aus dem Spalt zwischen Sprossen und Pfosten, und drehen Sie langsam, damit die Töpfe nicht gegeneinanderschwingen. Prüfen Sie, dass die Grundplatte breit genug ist, um mit Töpfen voll nasser Erde nicht zu kippen, und stellen Sie das Rad nicht auf ein schmales Fensterbrett über einem Abgrund. Wenn Sie eine Pflanzenlampe ergänzen, halten Sie Stecker und Kabel weit von der Wasserschale entfernt, und bauen Sie keinen Netzmotor an das Rad.

Geschichte und Entwicklung

Othmar Ruthner (1912–1991) war ein Wiener Ingenieur, dessen Firma Anlagen für Stahlwerke baute. In den späten 1950er-Jahren wandte er sich dem zu, was er industriellen Pflanzenbau nannte, mit dem Ziel, auf kleiner Grundfläche das ganze Jahr über zu ernten. Sein erster Turm, ein kleiner sechseckiger Prototyp, ging 1963 in der Gärtnerei der Gartenbauschule Langenlois in Niederösterreich in Betrieb. Auf der Wiener Internationalen Gartenschau 1964 konnten Besucher einen runden Glasturm von rund 40 Metern Höhe betreten, dessen Gestelle am tiefsten Punkt in eine Wanne mit Wasser und Nährlösung tauchten.

Weitere Türme folgten in Österreich, Deutschland und mehreren anderen Ländern, in Gärtnereien für Jungpflanzen und Blumen und in Forschungsanstalten für Versuchspflanzen. Der kleine sechseckige Turm der Stadtgärtnerei Wiener Neustadt, rund 10,5 Meter hoch, wurde 1964 und 1965 gebaut und lief bis 2006. Die meisten hielten nicht so lange. Die Ketten liefen den ganzen Tag, und die größeren Türme brauchten Ventilatoren, um die warme Luft von oben nach unten zu drücken. Die Stromrechnungen waren hoch und stiegen mit den Energiekrisen der 1970er-Jahre weiter. Die Türme waren außerdem teuer in Bau und Wartung, und keiner ist heute noch in Betrieb.

Hohe A-Gestelle drehen ihre Rinnen mit Blattgemüse durch das Sonnenlicht und hinunter ins Wasser.

Ein halbes Jahrhundert später kehrte das Umlaufprinzip in den Tropen zurück. In Singapur nahm die Farm Sky Greens 2012 den kommerziellen Betrieb auf, mit Reihen hoher A-Gestelle aus Aluminium in Gewächshäusern. Jedes Gestell trägt übereinander Rinnen mit Blattgemüse wie Chinakohl und Pak Choi und dreht sie langsam im Kreis, sodass jede Etage der Reihe nach in die volle Sonne kommt. Am Fuß des Gestells laufen die Rinnen durch Wasser, aus dem die Pflanzen ihre Nährstoffe aufnehmen. Angetrieben werden die Gestelle mit Wasserkraft, und die Farm verkauft ihr Gemüse an eine Supermarktkette der Stadt.