AWI entwickelt effizientes Aquaponic-System

Aquaponic-Systeme dienen der Tierzucht und der Kultivierung von Nutzpflanzen durch einen geschlossenen Wasser- und Nährstoffkreislauf. Bei einem klassischen Aquaponic-System werden meist Fische gezüchtet und das Prozesswasser genutzt, um Landpflanzen zu düngen.

„Doch wir haben eine große Erfahrung mit unterschiedlichen Organismen und sind deshalb überzeugt, dass wir noch mehr Synergieeffekte erzielen können“, sagt Dr. Joachim Henjes vom Alfred-Wegener-Institut, der zusammen mit Vanessa Fuchs das Projekt leitet. Konkret geht es um Synergieeffekte aus der Kombination von Streifenbarschen mit Edelkrebsen, Brunnenkresse und Mikroalgen. „Dass wir neue Kandidaten testen und zudem mehr als üblich, ist ein innovativer Ansatz.“

Dabei haben sich die Forscher für besonders hochwertige Produkte entschieden, mit denen potenzielle Betreiber einer solchen Anlage hohe Marktpreise erzielen können. Streifenbarsche beispielsweise haben einerseits eine sehr gute Fleischqualität und wachsen gut und sind andererseits sehr tolerant, beispielsweise gegenüber der Wassertemperatur. Das Ziel ist, ein System zu entwickeln, dessen Betrieb trotz schwankender Temperaturen ganzjährig in einem Foliengewächshaus möglich ist.

Die Anlage soll so aufgebaut werden, dass die Fische in zwei äußeren Becken schwimmen. Von dort wird das Wasser nach oben gepumpt in ein Becken, in dem die Edelkrebse leben. Diese verwerten die nicht-löslichen Reststoffe, wie Ausscheidungen der Fische oder deren Futterreste. In Schwimminseln in diesem Becken wächst an der Wasseroberfläche die Brunnenkresse. Deren Wurzeln nehmen die Nährstoffe auf. Obendrein dienen die Wurzeln als Schutzraum und abgefallene Wurzelreste als weitere Nahrungsquelle für die Krebse.

Das Wasser fließt von dort hinab in ein weiteres Becken, das zwischen den Fischbecken steht. In diesem wird das Wasser durch einen biologischen Filter wieder aufbereitet, indem Bakterien Schadstoffe abbauen, und in die Fischbecken zurück geleitet. Zusätzlich wird ein Teilstrom in ein Rohrsystem (Phytobioreaktor) geleitet, in dem die Mikroalgen kultiviert werden. Diese dienen beispielsweise wieder als Futterkomponenten für die Aquakulturindustrie.

Durch die Kombination von insgesamt vier statt zwei Organismen soll der Betrieb deutlich effizienter gestaltet werden und zu Kostensenkungen beim Material-, Wasser- und Energieverbrauch führen.

Das Projekt läuft über zwei Jahre. Während das Alfred-Wegener-Institut vor allem für die biologische Überprüfung der Machbarkeit zuständig ist, kümmert sich die Firma bell vital als Projektpartner um die anlagentechnische Entwicklung. Zudem arbeiten die Partner für die Mikroalgen-Kultivierung mit der Firma algatec zusammen.