Natuur, Leven en Technologie · Klas 4 VWO · Voedsel en Duurzaamheid · 4.º Período

Vertical Farming en Stadslandbouw

Het ontwerpen van efficiënte kweeksystemen in stedelijke gebieden om de ecologische voetafdruk van voedselproductie te verkleinen.

Kort samengevat:Vertical farming en stadslandbouw bieden innovatieve oplossingen voor de groeiende vraag naar lokaal en duurzaam voedsel. Leerlingen onderzoeken de technologische componenten van deze systemen, zoals hydroponics, aeroponics en het gebruik van LED-verlichting met specifieke lichtspectra. Ze analyseren de energie- en waterbalans van een verticale boerderij vergeleken met traditionele landbouw.

• SLO Kerndoelen en Eindtermen
• SLO Domein C: Aarde, natuur en heelal
• SLO Domein E: Technologische ontwikkeling

Over dit onderwerp

Vertical farming en stadslandbouw bieden innovatieve oplossingen voor de groeiende vraag naar lokaal en duurzaam voedsel. Leerlingen onderzoeken de technologische componenten van deze systemen, zoals hydroponics, aeroponics en het gebruik van LED-verlichting met specifieke lichtspectra. Ze analyseren de energie- en waterbalans van een verticale boerderij vergeleken met traditionele landbouw.

Dit onderwerp combineert biologie (plantenfysiologie) met techniek en duurzaamheid. Het is zeer relevant voor de Nederlandse context, aangezien Nederland wereldleider is in glastuinbouwtechnologie. Leerlingen worden uitgedaagd om als ontwerpers na te denken over efficiëntie en ruimtegebruik in een stedelijke omgeving, waarbij ze wetenschappelijke principes direct toepassen op een actueel probleem.

Kernvragen

1. Welke factoren bepalen het succes van een vertical farm?
2. Hoe optimaliseer je het lichtspectrum voor plantengroei?
3. Wat is de ecologische voetafdruk van stadslandbouw?

Pas op voor deze misvattingen

Veelvoorkomende misvatting

Vertical farming is altijd duurzamer dan gewone landbouw.

Wat je in plaats daarvan kunt onderwijzen

Hoewel het water bespaart, is het energieverbruik voor verlichting en klimaatbeheersing vaak erg hoog. Een volledige levenscyclusanalyse (LCA) helpt leerlingen om alle factoren mee te wegen.

Veelvoorkomende misvatting

Planten hebben alleen wit zonlicht nodig om te groeien.

Wat je in plaats daarvan kunt onderwijzen

Planten gebruiken vooral blauw en rood licht voor fotosynthese. Door te experimenteren met verschillende kleuren licht, ontdekken leerlingen hoe je energie kunt besparen door alleen de benodigde golflengten aan te bieden.

Ideeën voor actief leren

Onderzoekskring

Lichtspectrum en Groei

Leerlingen ontwerpen een experiment waarbij ze planten onder verschillende kleuren LED-licht laten groeien en de groeisnelheid en bladkleur documenteren.

60 min·Kleine groepjes

Simulatiespel

Ontwerp een Vertical Farm

Met behulp van een spreadsheet of ontwerptool berekenen leerlingen hoeveel lagen sla ze kunnen kweken in een leegstaand kantoorpand en wat de energiebehoefte is.

50 min·Duo's

Denken-Delen-Uitwisselen

De ecologische voetafdruk

Leerlingen vergelijken de voetafdruk van een tomaat uit een Spaanse kas (transport) met die uit een Nederlandse vertical farm (elektriciteit). Welke is duurzamer?

25 min·Duo's

Veelgestelde vragen

Wat is hydroponics?

Een methode om planten te kweken in een wateroplossing met voedingsstoffen, zonder gebruik te maken van aarde.

Waarom is LED-verlichting zo belangrijk voor stadslandbouw?

LED's zijn energiezuinig, geven weinig warmte af en kunnen precies worden afgesteld op het lichtspectrum dat de plant nodig heeft voor optimale groei.

Kan vertical farming de wereld voeden?

Op dit moment is het vooral geschikt voor bladgroenten en kruiden. Voor calorierijke gewassen zoals graan of aardappelen is de benodigde energie nog te hoog.

Hoe bevordert een ontwerp-opdracht het systeemdenken?

Leerlingen moeten rekening houden met de interactie tussen licht, water, temperatuur en nutriënten. Als ze één factor veranderen, heeft dat invloed op het hele systeem.