Kort svar: Vertical farming handler om at dyrke planter i flere lag oven på hinanden. Fordelen er høj produktion pr. gulvareal, men systemet kræver præcis kontrol af lys, vand, temperatur, luft og næring. LED-lys er centralt, fordi hvert lag skal have sin egen ensartede belysning.
Se SunFlux’ udvalg af grolys og vækstlys.
Hvad er vertical farming?
I et vertikalt dyrkningssystem står planterne i reoler eller etager. Dyrkningen foregår ofte indendørs eller i meget kontrollerede miljøer. Salat, urter, mikrogrønt og unge planter er oplagte, fordi de har relativt lav højde og kan dyrkes tæt.
Lys er den største designparameter
I et traditionelt drivhus kommer meget af lyset fra solen. I vertical farming skal næsten alt lys tilføres kunstigt. Derfor er effektivitet og lysfordeling afgørende for både planternes vækst og driftsøkonomien.
PPFD og DLI
PPFD beskriver den fotosyntetisk aktive lysmængde, der rammer planterne pr. sekund. DLI beskriver den samlede mængde fotosyntetisk lys over et døgn. To anlæg kan derfor have samme PPFD, men forskellig DLI, hvis lyset er tændt i forskelligt antal timer.
Ensartethed er vigtigere end et højt tal i midten
Et godt vertikalt lysdesign giver nogenlunde samme lys over hele bakken. Hvis midten får meget mere end kanterne, bliver høsten uensartet. Armaturets længde, afstand til planterne og placering skal derfor matche hylden.
Afstand mellem hylder
Jo mindre afstand der er mellem etagerne, desto mindre plads er der til både planter, lys og luftcirkulation. Til mikrogrønt kan etagerne stå tættere end til tomater og agurker. Planlæg derfor systemet efter afgrødens slutstørrelse.
Lineære LED-armaturer
Til reoler er lineære vækstlys ofte praktiske, fordi de kan dække hele hyldens længde jævnt. Se også vækstlys og plantelamper.
Hydroponik eller dyrkningsmedie?
Vertical farming kan bruge NFT, DWC, ebbe/flod, drypvanding eller bakker med substrat. Valget afhænger af afgrøde og drift. Mikrogrønt dyrkes ofte i bakker, mens salat og urter ofte passer godt til hydroponiske systemer.
Luftcirkulation
Tætte reoler kan skabe lommer med høj luftfugtighed. Luftbevægelse omkring bladene hjælper med temperaturudligning og fordampning. Ventilation bør planlægges sammen med lys og reolafstand.
Varme fra lys
LED er effektivt, men den elektriske effekt bliver stadig i sidste ende til varme i rummet. I større anlæg skal kølebehovet derfor medregnes. Jo højere lysniveau, desto større bliver varmebelastningen.
Automatisering og styring
Timer, sensorer og lysstyring kan bruges til at holde fotoperioden stabil. I avancerede anlæg kan lysniveauet tilpasses forskellige vækststadier eller grupper.
Sådan planlægger du et anlæg
- Vælg afgrøde og produktionsmål.
- Fastlæg hyldestørrelse og antal lag.
- Definér ønsket PPFD og fotoperiode.
- Vælg armatur og mål ensartethed.
- Planlæg vanding og afløb.
- Dimensionér ventilation og køling.
- Planlæg rengøring og serviceadgang.
Vertical farming til mikrogrønt
Mikrogrønt er velegnet til flere lag, fordi kulturtiden er kort og plantehøjden lav. Se mikrogrøntbakker og frø til mikrogrønt.
Vertical farming er et energisystem – ikke kun et reolsystem
Den største forskel på almindelig indendørs dyrkning og vertical farming er graden af integration. Lys, køling, luftfugtighed, vanding og næring påvirker hinanden. Hvis du øger lysniveauet, stiger fotosyntesen, varmebelastningen og ofte også planternes vandforbrug.
Derfor bør anlægget designes som ét samlet system.
PPFD, fotoperiode og DLI hænger sammen
DLI kan forenklet beregnes ud fra PPFD og antal lystimer. Hvis PPFD fordobles og fotoperioden er uændret, fordobles den daglige lysmængde omtrent også.
Det betyder, at du kan nå samme DLI med relativt højt lys i færre timer eller lavere lys i flere timer. Hvilken løsning der er bedst, afhænger af afgrøde, elpris, varme og døgnrytme.
Eksempel: salat på reol
Salat kræver mindre lys end tomat og kan derfor være velegnet til tætte reoler. En typisk strategi er moderat PPFD, lang men ikke ekstrem fotoperiode og god luftcirkulation.
Hvis lyset hænger for tæt og giver meget høj PPFD, kan planten blive stresset uden at udbyttet stiger tilsvarende.
Eksempel: mikrogrønt
Mikrogrønt har kort kulturtid og lav plantehøjde. Det gør det muligt at have mange lag pr. reol. Her er ensartethed, hygiejne og effektiv arbejdsgang ofte vigtigere end meget højt lysniveau.
Se mikrogrøntbakker og frø.
Armaturets effektivitet
I vertical farming bliver næsten alt plantelys produceret elektrisk. Derfor er armaturets fotosyntetiske effektivitet vigtig. Sammenlign dokumenteret PPF og inputeffekt, ikke kun watt eller et markedsføringsnavn.
Et mere effektivt armatur reducerer både elforbrug og varme pr. leveret foton.
Hvor tæt skal armaturet være?
Kort afstand giver mulighed for lavere effekt og mindre lys uden for hylden, men kræver meget jævn optik. For stor afstand øger spild og kan begrænse hvor mange lag der kan være i reolen.
Lineære armaturer placeret jævnt over bakken er derfor ofte oplagte.
Reflekterende overflader
Lyse vægge og sider kan sende en del af det tabte lys tilbage mod planterne. Det forbedrer især lysniveauet ved kanterne. Meget blanke reflektorer kan dog skabe hotspots, så en diffus lys overflade er ofte mere praktisk.
Ventilation mellem lag
Hver hylde skaber et lille mikroklima. Uden luftbevægelse kan fugtigheden lige over planterne blive høj, selv om rummets gennemsnitlige luftfugtighed ser fornuftig ud.
Små cirkulationsventilatorer eller et planlagt luftflow gennem reolen hjælper med at udligne forholdene.
VPD og luftfugtighed
Professionel dyrkning arbejder ofte med VPD – vapor pressure deficit – som beskriver forskellen mellem luftens fugtighed og plantens evne til at fordampe vand. For høj luftfugtighed kan begrænse transpiration, mens meget tør luft øger vandstress.
Det er derfor mere præcist at styre temperatur og fugt sammen end hver for sig.
Vandkvalitet
I hydroponiske systemer bør råvandets EC, pH og mineralindhold være kendt. Hårdt vand eller højt natriumindhold kan påvirke næringsbalancen. Professionelle anlæg måler derfor både indgående vand og recirkulerende næringsopløsning.
EC og pH
EC bruges som mål for næringsopløsningens samlede ledningsevne. pH påvirker tilgængeligheden af de enkelte næringsstoffer. De korrekte værdier varierer efter afgrøde og vækststadie.
Automatisk dosering kan være relevant i større systemer.
Recirkulation eller drain-to-waste?
Recirkulation reducerer vandforbrug, men kræver overvågning af næringsbalance og hygiejne. Drain-to-waste er enklere at styre, men bruger mere vand og gødning.
Varmebelastning – eksempel
Hvis en reol har ti armaturer á 100 W, tilføres cirka 1 kW elektrisk effekt. Næsten al denne energi ender som varme i rummet. Ved ti reoler er varmebelastningen omkring 10 kW plus pumper, ventilatorer og andre installationer.
Køling skal derfor tænkes ind fra begyndelsen.
CO₂
I tætte, højtydende anlæg kan CO₂ blive begrænsende ved højt lysniveau. Tilførsel af CO₂ bruges i nogle professionelle systemer, men det kræver præcis styring, ventilation og sikkerhed.
Automatisering
Et større anlæg bør overvåge mindst temperatur, luftfugtighed, vandstand og lysdrift. Afhængigt af systemet kan EC, pH, CO₂ og flow også overvåges.
Alarmfunktioner er mindst lige så vigtige som selve automatiseringen, fordi et pumpesvigt hurtigt kan skade mange planter.
Produktionsøkonomi
Den højeste tekniske produktion er ikke altid den bedste økonomi. Beregn udbytte pr. kWh, arbejdstid pr. bakke, frøomkostning, spild og salgsværdi. En afgrøde med lav salgspris kan være uegnet til et energitungt indendørssystem.
Planlægningsdata før valg af lys
- afgrøde
- ønsket PPFD og DLI
- hyldens længde og bredde
- afstand mellem lag
- antal timer pr. døgn
- kølekapacitet
- vandingssystem
- ventilation
- elpris og driftsbudget
Relaterede guides til vertical farming
Til systemer med mikrogrønt bør du læse guiden til bakker og dyrkningsmedier samt den eksisterende mikrogrøntguide. Hvis systemet er hydroponisk, giver artiklen Hvad er hydroponik? et godt supplement.
Til lysdimensionering kan du gå videre til guiden om µmol og plantebehov og sammenligne med grolys i drivhus, hvor dagslys og LED kombineres.
FAQ
Kan almindelige LED-lamper bruges?
Planter kan reagere på almindeligt hvidt LED-lys, men professionelle anlæg bør dimensioneres efter dokumenteret fotosyntetisk lys og effektivitet.
Hvor mange timer skal grolys være tændt?
Det afhænger af afgrøde og ønsket DLI. Fotoperioden bør fastlægges sammen med PPFD.
Er vertical farming energieffektivt?
Det kan være arealeffektivt og præcist, men kunstlys og klimastyring kræver energi. Effektiviteten afhænger af anlæggets design og afgrøde.
Hvilke planter er lettest?
Salat, urter og mikrogrønt er typiske, fordi de er lave og har relativt korte produktionscyklusser.
Faglig note: Et professionelt vertical-farming-anlæg bør projekteres på baggrund af PPFD-målinger, DLI-mål og varme-/ventilationsberegninger. Watt pr. hylde alene er ikke nok.
