Forschungs- und Innovationsprojekt
Kombinierte Fisch- und Pflanzenproduktion im Gebäude

Afrikanische Welse (Clarias gariepinus)

Afrikanische Welse
Foto: A. Hartl

Das Verfahrensprinzip der Aquaponik stellt eine Kopplung von Aquakultur und Hydrokultur dar, in dem die Fischhaltung mit gartenbaulichen Kulturen kombiniert wird. Die Fische werden dabei in geschlossen Kreislaufanlagen gehalten, in denen mehr als 90 % des Produktionswassers rezirkuliert wird. Die im Fisch-Wasserkreislauf integrierte oder im Anlagenablauf installierte Hydrokultur ermöglicht die Produktion von Gemüse oder Kräutern. Das Verfahren findet auch in Deutschland wegen der Möglichkeit zur Nutzung alternativer Energiequellen und der weitgehend flächenunabhängigen, kontrollierten Erzeugung auch im urbanen Raum zunehmendes Interesse.

Ziel

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).

Methode

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.

Forschungsschwerpunkte des Projekts sind:

  • Auswahl und Erprobung geeigneter Fisch- und Pflanzenarten (Literaturstudie, praktischer Anbau, Betrieb)
  • Evaluierung der Effektivität der Systeme hinsichtlich Nährstoffdynamik durch Verfahrenskopplung (Ermittlung produktionsrelevanter Leistungsdaten)
  • Ermittlung der Produktqualität von Fisch und Pflanzen hinsichtlich Sensorik und Verbraucherschutz (Qualitätsuntersuchungen)

Ergebnis

Aquaponik-System am IFI-Starnberg

Aquaponik-System am IFI- Starnberg
Es wurde eine Pilotanlage für wissenschaftliche Untersuchungen zum Thema aufgebaut. Das Anfahren der Kreislaufanlage (Biofilter) erfolgt mittels Starterkulturen, die Anzucht erster Gemüsepflanzen ist erfolgt. Nach Etablierung der vollen Biofilterleistung erfolgt der Fischbesatz. Im Laufe der Produktionsperiode (Fisch & Gemüse) werden Daten zur Nährstoffanflutung und -verwertung ermittelt. Darüber hinaus soll die Anlage für die berufliche Bildung (Überbetriebliche Lehrgänge Beruf Fischwirt) eingesetzt werden.

Projektinformation
Projektleitung: Dr. H. Wedekind
Projektbearbeitung: Patrick Keferloher, Gregor Schmidt, Dr. H. Wedekind
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Projektlaufzeit: 09.2021 bis 12.2021
Förderkennzeichen: A/21/10