Entwicklung von Sensoren für "Smart Marine Aquaponics"

Das Ziel von ID3AS ist es die Automatisierung der Aquaponic-Technik weiter voranzutreiben und zu "Smart Marine Aquaponics"-Systemen weiterzuentwickeln. Dafür werden neue, kostengünstige Sensoren zur Überwachung und Kontrolle relevanter Wasserqualitätsparameter entwickelt. Zudem werden Methoden gesucht, die die Freisetzung von Nährstoffen aus Fischfäkalien beschleunigen um deren Verfügbarkeit für die Pflanzen zu erhöhen.

Aquaponik bedeutet die kombinierte Kultur von Fischen und Pflanzen. Die Produktionsform stammt ursprünglich aus Mexiko, China, Thailand und Indonesien. In diesen Ländern wurden und werden Fische auf Reisfeldern gezüchtet. Die Idee dahinter ist, dass die vom Fisch freigesetzten Nährstoffe von der Pflanze für Wachstum und Nährstoffrecycling genutzt werden. Moderne Landwirtschafts- und Fischzuchtsysteme benötigen große Mengen an Energie, Wasser und Nährstoffen und geben aufgrund von limitierten technologischen Möglichkeiten Nährstoffe an die Umwelt ab. Dadurch tragen diese Systeme zum Klimawandel und zur Umweltverschmutzung bei. Infolgedessen hat die Forschung die alte Kombination von Fischen und Pflanzen für die Wiederverwertung von Ressourcen wiederentdeckt und versucht derzeit, intensive emissionsarme aquaponische Systeme zu entwickeln.

Seit den 1970er Jahren wird Forschung und Entwicklung im Bereich der modernen intensiven Aquaponik überwiegend in den USA betrieben. Trotz 50-jähriger Forschungsarbeit gibt es nach Angaben des US-Landwirtschaftsministeriums in den USA nicht mehr als 71 kommerzielle Aquaponik-Farmen (im Jahr 2010). Es gibt mehrere „bottlenecks“, die den wirtschaftlichen Erfolg dieser Produktionsart beeinträchtigen. Erstens haben Pflanzen und Fische unterschiedliche Anforderungen an die Wasserqualität, was es schwierig macht, sowohl Fische als auch Pflanzen in einem System zu kombinieren. Zweitens erfüllen die vom Fisch freigesetzten Nährstoffe nicht den Nährstoffbedarf, der für ein optimales Pflanzenwachstum erforderlich ist. Dies ist besonders wichtig, da Pflanzen einen großen Beitrag zur Rentabilität leisten. Drittens sind die vom Fisch in Form von Fäkalien freigesetzten Nährstoffe für Pflanzen nicht leicht verfügbar. Eine Freisetzung von Nährstoffen, die in der fäkalen Biomasse-Matrix gebunden sind, ist erforderlich. Viertens ist die benötigte Technik in Anschaffung und Betrieb teuer.   

Gemüse wird mit dem Wasser aus den Fischtanks hochgezogen