Closed urban modular energy- and resource-efficient agricultural systems

CUBES Circle strebt die Realisierung und Erprobung einer nachhaltigen, energie- und ressourceneffizienten Produktion von gesunden Lebensmitteln durch die smarte Vernetzung von Aquakultur, Insekten- und Pflanzenproduktion in einem variablen, resilienten und anpassungsfähigen Kreislaufsystem an. Dabei werden zunächst Anwendungskontexte im (peri)urbanen Umfeld in Industrie- und Schwellenländern mit vorhandener technischer Infrastruktur betrachtet. Nach wie vor ist die Umsetzung dieses komplexen raumoptimierten Produktionssystems über drei trophische Ebenen, dessen Stoff- und Energieströme in die Umgebung eingebettet sind und welches eine Zero-Waste-Philosophie verfolgt, mit der im Projekt verfolgten Konsequenz weltweit einmalig. Die erwarteten Forschungsergebnisse von CUBES Circle in der zweiten Projektphase bestehen in der Weiterentwicklung und Optimierung der verbundenen Produktionssysteme. Das bezieht sich auf die Verbesserung der Energie- und Stoffkreisläufe, auf die - angepasst an die jeweiligen Umweltbedingungen - optimale Kombination von Organismen sowie auf die Integration alternativer Organismen und ggf. Trophieebenen, auf die effiziente Skalierung der trophischen Ebenen und auf die Bewertung geeigneter Anwendungskontexte und möglicher Standorte. Die Erstellung eines Prozesszwillings ermöglicht die digitale Simulation der CUBES Circle-Prozesse und kann konkrete Versuchsdurchführungen teilweise ersetzen. Ein visueller Zwilling zur digitalen Veranschaulichung der konkreten Produktion ermöglicht die Kommunikation und den Austausch mit der Öffentlichkeit, die Weiterbildung und die Einarbeitung zukünftiger Operateure sowie kritisches Feedback beider. Mit dem Social License to Operate- Ansatz wird ein transdisziplinäres Konzept für Community-Engagement am CUBES-Standort in Berlin entwickelt und getestet.
Bis zum Ende der zweiten Phase werden die notwendigen technischen, agrarwissenschaftlichen und sozialen Konzepte, die zur Etablierung des CUBES Circle Systems an ausgewählten Standorten notwendig sind, generiert. Hierzu gehören neben belastbaren Produktionskennziffern auch unterschiedliche Kombinationen der Kulturen/Arten der einzelnen ProductionCUBES unter Berücksichtigung möglicher Skalierungseffekte. Die Regel- und Steuereinheiten werden optimiert und aufeinander abgestimmt sein und für unterschiedliche Szenarien den Betrieb ermöglichen. Für das Gesamtsystem werden ökologische und ökonomische Kennzahlen vorliegen. Die Zusammenarbeit mit Industriepartnern zur Umsetzung von Schlüsselinnovationen aus einem Produktionssystem oder des gesamten Circle wird ausgebaut.