Forschungs- und Innovationsprojekt
Kombinierte Fisch- und Pflanzenproduktion im Gebäude

Ziel ist der Aufbau und Betrieb eines aquaponischen Indoor-Systems. Damit sollen biotechnologische und verfahrenstechnologische Fragestellungen zur Kombination eines hydroponischen Verfahrens mit einem geschlossenem Kreislaufsystem zur Fischproduktion beantwortet werden. Dazu zählen die Entwicklung eines geeigneten Verfahrens, bzw. Managements und die Auswahl von Fischen und Pflanzen. Daneben werden die Nährstoffe bilanziert, Leistungs- und Produkteigenschaften der Fische und Pflanzen ermittelt sowie eine modellhafte Berechnung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens vorgenommen. Die Anlage dient auch zu Schulungszwecken im Bereich der beruflichen Bildung (Fischwirt).

Vorgesehen ist die Errichtung von zwei Versuchs-Kreislaufsystemen, die mit unterschiedlichen Systemen zur Pflanzenproduktion ausgestattet und mit verschiedenen Fischarten betrieben werden können. Jeder Kreislauf verfügt über Rechteckbecken, eine mechanische Reinigung und eine biologische Wasseraufbereitung. Betrieben wird der Kreislauf mit frequenzgesteuerten Umwälzpumpen, die in einem separaten Pumpensumpf gelagert sind. Von dort aus werden die Hydrokulturen, bzw. das NFT-System in einem Bypass mit Wasser versorgt. Bezüglich der Wasserspeisung ist vorgesehen, beide Anbauverfahren mit folgenden Betriebsweisen zu erproben:

Produktion im gekoppelten System: Das Wasser wird nach der Bewässerung der Pflanzen wieder in die Fischbecken mit Welsen/Tilapien zurückgeführt.

Produktion im getrennten System: Das Wasser wird aus der Pflanzenproduktion nicht zurückgeführt, es wird nur das verbrauchte Wasservolumen mit Anlagenwasser ausgeglichen.

Die Anlage wird insbesondere für die berufliche Bildung (Überbetriebliche Lehrgänge Beruf Fischwirt) eingesetzt.

Es wurde eine Pilotanlage für wissenschaftliche Untersuchungen zum Thema aufgebaut. Das Anfahren der Kreislaufanlage (Biofilter) erfolgte mittels Starterkulturen. Im Laufe der Produktionsperioden (Fisch & Gemüse) wurden Daten zur Nährstoffanflutung und -verwertung ermittelt.

Bei der vorliegenden Dimensionierung (80 Liter Nährstoffreservoir und 48 Pflanzplätze im NFT-Verfahren pro System) war der Kläreffekt (Stickstoffverbindungen) des Wassers durch die Pflanzen (Salate, Mangold, Basilikum) unwesentlich. Auffallend war, dass im Anlagenwasser nur sehr geringe Mengen Kalium enthalten waren. Dieses wurde innerhalb von zwei Wochen von den Pflanzen beinahe vollständig aufgezehrt. Mangelerscheinungen in Form eines verminderten Turgors (Zellinnendruck), klar wahrnehmbar durch schlaffe bzw. welke Blätter, waren die Folge. Beim Einsatz von hartem Starnberger Leitungswasser und ohne Regulierung des pH-Wertes stieg dieser im Betrieb der Anlage auf deutlich über 8 und befand sich somit außerhalb des für die Nährstoffverfügbarkeit optimalen Bereiches von etwa 6 – 6,5. Die Verwendung von Weichwasser als Ausgangsmedium hatte den umgekehrt negativen Effekt und eine pH-Absenkung im Hydroponiksystem bis auf unter 5 zur Folge. Eine Beeinflussung des Wachstums und der Gesundheit der Fische wurde durch die Kopplung mit der Hydroponik erwartbar nicht festgestellt.