Aquaponikanlage. Foto: David Ausserhofer

Aquaponikanlage. Foto: David Ausserhofer

Warum sollte man im Gewächshaus Fische züchten? Die Antwort heißt Aquaponik.

Dieses innovative Kreislaufmodell beinhaltet eine Hydro- und eine Aquakultur. Ziel ist, Ressourcen zu schonen, Energie einzusparen und trotzdem zu produzieren: einerseits Obst, Salat oder Gemüse, andererseits Fisch.

Mit ASTAF-PRO hat das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) das Modell erfolgreich im Praxisversuch getestet. In einem Gewächshaus in Berlin-Friedrichshagen gedeihen seit Juni 2008 Tilapien und Tomaten.
Die afrikanische Buntbarschart und das Nachtschattengewächs wurden ausgewählt, weil sie sich bei vergleichbaren Umweltbedingungen wohlfühlen. Zum Beispiel mögen es beide warm.

So leben die Fische

Die Tilapien leben in Fischtanks. Hier kommen auf einen Kubikmeter Wasser etwa 50 bis 70 Kilogramm Fisch. Eine artgerechte Besatzdichte, die für dieses Schwarmtier optimal ist.
Eine zu geringe Besatzdichte würde Revierkämpfe provozieren, eine zu hohe ebenso Stress erzeugen.

So wird das Wasser aufbereitet

Aquaponikanlage. Foto: IGB

Aquaponikanlage. Foto: IGB

Das Brauchwasser aus den Fischtanks wird in einen zweistufigen Reinigungsprozess für die Tomaten aufbereitet: Zunächst befreit ein Lamellenfilter es von Feststoffen.

Bleibt das Ammonium: Die Fische scheiden es als Stoffwechselprodukt über die Kiemen aus. Hier hilft ein Biofilter, der von Mikroorganismen besiedelt ist. Die Bakterien bauen das Ammonium zu Nitrat ab. Dieses Nitrat düngt die Tomatenpflanzen und wirkt wachstumsbeschleunigend.

Das von Feststoffen gereinigte, nitratreiche Wasser gelangt über ein Einwegventil zu den Tomaten. Das geschieht automatisch: Wasser strömt nach, sobald es in der Hydroponik benötigt wird.

Auch über die Luft findet ein Austausch zwischen Tilapien und Tomaten statt: Beim Atmen der Fische entsteht CO2. Es wird von den Pflanzen aufgenommen und dann als Sauerstoff wieder abgegeben.

Und noch etwas liefern die Tomaten dem Kreislaufsystem: Verdunstungswasser, das in den Fischkreislauf zurückgeleitet wird.

So gedeihen die Tomaten

Aquaponikanlage. Foto: IGB

Aquaponikanlage. Foto: IGB

Die Tomaten wurzeln in mit Mineralwolle gefüllten Pflanzrinnen. Durch diese fließt ein gleichmäßiger und dünner Nährlösungsfilm. Er besteht aus dem aufbereiteten Wasser des Fischkreislaufs.

Überschüssige Flüssigkeit wird zurück in den Vorratstank geleitet. Sollte im Pflanzenkreislauf ein Nährstoffdefizit auftreten, kann man die Konzentrationen über diesen Tank nachregeln.

Um Algenwachstum zu vermeiden und das Wasser sauber von Pflanzenpartikeln zu halten, sind die Rinnen mit Schwarz-Weiß-Folie abgedeckt.

Dank des erdfreien Anpflanzens können Krankheitserreger kaum in das System gelangen.

Wo ist Aquaponik besonders sinnvoll?

In Gebieten, die für herkömmliche Landwirtschaft zu trocken sind, ist das geschlossene Kreislaufsystem, für die kaum zusätzliches Wasser benötigt wird, eine gute Option. Die für Aquaponik notwendige Wärme liefert das lokale Klima.

In Ländern wie Deutschland ist es dagegen sinnvoll, die Abwärme von Biogasanlagen oder Blockheizkraftwerken zum Heizen des Wasser- und Pflanzenkreislaufs zu nutzen.

Inzwischen läuft auch das Folgeprojekt INAPRO

Aquaponikanlage. Foto: Johanna Suhl

Aquaponikanlage. Foto: Johanna Suhl

Nach dem erfolgreichen Aufbau der ASTAF-PRO-Pilotanlage wollte das IGB die Technologie auch international bekanntmachen.
2014 war das Institut mit einem EU-Antrag erfolgreich und koordiniert nun federführend ein rund sechs Millionen Euro schweres Projekt mit insgesamt 18 Partnern aus acht Ländern.

In dem auf vier Jahre angelegten Vorhaben INAPRO („Innovative model & demonstration based water management for resource efficiency in integrated multitrophic agriculture and aquaculture systems“) werden in Deutschland, Spanien, Belgien und China vier je rund 500 Quadratmeter große Aquaponik-Demonstrationsanlagen zunächst modelliert, dann gebaut und abschließend evaluiert.

Standort der deutschen Anlage ist Waren an der Müritz.

INAPRO soll die technische und wirtschaftliche Machbarkeit des Systems in größerem Maßstab  demonstrieren, es „serienreif“ zu machen und potenzielle Anwender und Investoren  überzeugen.

Inzwischen sind die Anlagen in Betrieb, die Testphase endet im Dezember 2017.

INAPRO. Grafik: IGB

INAPRO. Grafik: IGB

 

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Mehr zum Thema Aquaponik

Der Tomatenfisch – Infos vom IGB

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