{"id":2848,"date":"2023-08-10T11:58:47","date_gmt":"2023-08-10T09:58:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/?p=2848"},"modified":"2023-08-10T12:03:30","modified_gmt":"2023-08-10T10:03:30","slug":"aquaponik-fische-und-pflanzen-im-kreislaufsystem","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.openscience.or.at\/hungryforscienceblog\/aquaponik-fische-und-pflanzen-im-kreislaufsystem\/","title":{"rendered":"Aquaponik \u2013 Fische und Pflanzen im Kreislaufsystem"},"content":{"rendered":"

Kreislaufwirtschaft liegt im Trend, da damit Ressourcen und Geld gespart werden k\u00f6nnen. Aber stimmt das auch? Die bESSERwisser haben sich ein Beispiel angeschaut: die Aquaponik.<\/strong><\/p>\n

Was ist Aquaponik?<\/h2>\n

Fisch ist gesund und Bestandteil einer ausgewogenen Ern\u00e4hrung und Expert:innen empfehlen den w\u00f6chentliche Verzehr von mindestens zwei Portionen Fisch als Grundlage f\u00fcr Gesundheit und Wohlbefinden.<\/a> Die \u00dcberfischung der Meere ist jedoch aktuell ein gro\u00dfes Problem, daher m\u00fcssen \u00f6kologisch nachhaltige Alternativen gefunden werden. Ein gutes Beispiel daf\u00fcr ist die Aquaponik, die in Kreislaufwirtschaft ressourcensparend Fisch und Pflanzen produziert.<\/p>\n

Aquaponik setzt sich aus den Begriffen Aquakultur und Hydroponik zusammen. Aquakultur ist die Aufzucht von Wassertieren wie beispielsweise Fischen, Muscheln oder Krebsen in Zuchtbecken unter (teilweise) kontrollierten Bedingungen. Hydroponik steht f\u00fcr die Kultivierung von Nutzpflanzen wie Kr\u00e4utern oder Gem\u00fcse in Wasser statt in Erde oder Substrat. In der Aquaponik werden diese beiden Verfahren gekoppelt, um in einer Kreislaufwirtschaft auf wenig Raum Lebensmittel herzustellen und Ressourcen zu sparen [1]. Die Gr\u00f6\u00dfe kann von Hobbyvarianten wie einem Aquarium mit Pflanzeneinsatz zu kommerziellen Unternehmungen mit ganzen Glash\u00e4usern reichen.<\/p>\n

Wie funktioniert Aquaponik?<\/h2>\n

Das Kreislaufsystem funktioniert vereinfacht gesagt folgenderma\u00dfen: In einem Aufzuchttank werden m\u00f6glichst viele Fische gehalten und durch Futterzugabe ern\u00e4hrt. Die Ausscheidungen der Fische werden verwertet: Feststoffe wie nicht aufgenommene Nahrung oder Exkremente werden aus dem Wasser gesiebt und k\u00f6nnen kompostiert werden. Das restliche Wasser wird durch einen Biofilter geleitet. In diesem verwandeln Bakterien im Wasser gel\u00f6ste Ausscheidungen und den ausgesto\u00dfenen Kohlenstoff der Kiemenatmung in Nitrate, also verwertbare N\u00e4hrstoffe f\u00fcr die Pflanzen. Die Pflanzen nehmen diese \u00fcber ihre Wurzeln als D\u00fcnger aus dem Wasser auf und s\u00e4ubern dieses ebenfalls. Die Pflanzen k\u00f6nnen zus\u00e4tzlich durch Sand oder Kies stabilisiert werden, gleichzeitig dient dieser auch als Filter. Das ges\u00e4uberte und gefilterte Wasser wird dann wieder den Fischtanks zugef\u00fchrt und der Kreislauf setzt sich fort. [2]<\/p>\n

\"Schematische

Das Kreislaufsystem einer Aquaponikanlage, credit: Open Science – Lebenswissenschaften im Dialog, nach [1]<\/p><\/div>\n

Nutzen f\u00fcr die Umwelt<\/h2>\n

Aquaponik zeichnet sich im Vergleich zu konventioneller Landwirtschaft und Nutztierzucht vor allem durch Vorteile f\u00fcr die Umwelt aus: Durch die hohe Effizienz der Wassernutzung im Kreislaufsystem ist nur eine geringe Zufuhr von Frischwasser notwendig, um etwa den Wasserverlust durch Verdunstung aufzuf\u00fcllen. Somit kann sowohl im Vergleich zu reinen Aquakulturen als auch im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft bis zu 99% Wasser eingespart werden [4]. Genauso wird die Entleerung von verschmutztem Abwasser in die Umwelt minimiert, da dieses gereinigt und wiederverwertet wird.<\/p>\n

Pestizide k\u00f6nnen im Kreislaufsystem nicht verwendet werden, da diese f\u00fcr die Fische giftig sind. Umgekehrt ist es auch nicht m\u00f6glich, Medikamente wie etwa Antibiotika gegen Erkrankungen der Fische zu verwenden, da die Pflanzen diese aufsaugen und konzentrieren w\u00fcrden und somit nicht mehr verkauft werden k\u00f6nnten. Es muss also auf nichtgiftige Alternativen zur\u00fcckgegriffen werden, was nicht nur den gez\u00fcchteten Tieren und Pflanzen und ihren sp\u00e4teren Konsument*innen zugutekommt, sondern auch der Umwelt.<\/p>\n

Da die Fischausscheidungen den Pflanzen als Nahrung, entfallen auch die Verwendung und der Zukauf von D\u00fcngemittel. Dadurch tr\u00e4gt die Aquaponik zur Reduzierung des Abbaus von Phosphaten zur Erzeugung von D\u00fcnger bei, und die Ausgaben f\u00fcr Kunstd\u00fcnger werden eingespart.<\/p>\n

Sparen auf vielen Ebenen<\/h2>\n

Aquaponische Systeme sind des Weiteren platzsparend und reduzieren den Landverbrauch. Sie funktionieren sogar in geschlossenen R\u00e4umen, sind somit ideal auch f\u00fcr st\u00e4dtische Gebiete. So sind sie auch vor Umwelteinfl\u00fcssen wie Sch\u00e4dlingen, D\u00fcrre oder Hitze, Umweltkatastrophen wie \u00dcberflutungen oder Hagelst\u00fcrmen gesch\u00fctzt und reduzieren dieses Risiko des Ernteausfalls.<\/p>\n

Und letztlich produzieren sie Pflanzen und Fisch als Nahrungsmittel und sparen gleichzeitig bei den Ausgaben f\u00fcr Land, D\u00fcnger, Pestiziden, Medikamenten, Wasser und Wasserentsorgung. Bei gekonntem Betrieb und Nutzung der Kreislaufwirtschaft kann das aquaponische System Gewinn sowohl aus Fisch als auch aus Pflanzen machen und somit die Rentabilit\u00e4t erh\u00f6hen. [1, 3, 4]<\/p>\n

Laut einem Aquaponik-Unternehmen schl\u00e4gt 1 Kilo Wels bis zum endg\u00fcltigen Verzehr mit nur knapp 3 Kilo CO2 zu Buche, im Vergleich zu 1 Kilo Rind mit 26 Kilo CO2. Ein Kilo Fisch ben\u00f6tigt au\u00dferdem nur 120 Liter Wasser im Vergleich zu 15.455 Liter f\u00fcr ein Kilo Rind. Ein starkes Argument f\u00fcr die weitere Verbreitung von Aquaponik als Anbausystem. (www.bl\u00fcn.at)<\/p>\n

Nachteile der Aquaponik<\/h2>\n

Damit sich Aquaponik allerdings rentiert, sind Technologie und Wissen gefragt. Die anf\u00e4nglichen Anschaffungskosten und die fortlaufenden Betriebsausgaben sind relativ hoch und die Kapazit\u00e4t ist begrenzt. Au\u00dferdem wird hochqualifiziertes Personal ben\u00f6tigt, das die Anlage betreiben und warten kann. Das System muss st\u00e4ndig auf h\u00f6chster Intensit\u00e4t laufen, damit diese Kosten durch den Fisch- und Pflanzenertrag ausgeglichen werden k\u00f6nnen und Profit gemacht wird [3]. Der Ertrag aquaponischer Systeme verglichen mit entkoppelter Fisch- oder Pflanzenproduktion ist geringer, muss aber mit den oben genannten Vorteilen aufgewogen werden.<\/p>\n

Es k\u00f6nnen au\u00dferdem nicht alle Pflanzen- und Fischarten in der Aquaponik gez\u00fcchtet werden. Buntbarsche werden am h\u00e4ufigsten gezogen, aber auch andere S\u00fc\u00dfwasserfische k\u00f6nnen verwendet werden. Auf der Pflanzenseite ist der Anbau von K\u00fcchenkr\u00e4utern wie Basilikum, Koriander, Petersilie oder Schnittlauch am profitabelsten, da diese schnell wachsen und relativ hohe Marktpreise erzielen. Der Anbau verschiedener Gem\u00fcsesorten wie Tomaten, Gurken, Melanzani oder Okra ist schwieriger. Sie wachsen langsamer und sind deshalb auch anf\u00e4lliger f\u00fcr Krankheiten und Sch\u00e4dlinge. Die pr\u00e4ferierten Pflanzen f\u00fcr hydropone Systeme sind Blattgem\u00fcse wie Salate, Mangold, Pak Choi, Chinakohl, Kohl oder Brunnenkresse. Diese wachsen gut im stickstoffreichen Wasser, haben eine relativ kurze Wachstumsphase, haben keine hohen N\u00e4hrstoffanspr\u00fcche und es gibt weltweit hohe Nachfrage. Auch der Anbau von Blumen liefert gute Ergebnisse, hierzu muss aber noch weiter geforscht werden. [1, 3, 4]<\/p>\n

Ein wachsender Markt<\/h2>\n

Die Aquaponik boomt: 2018 wurden 46% der weltweiten Fischzucht in aquaponischen Systemen erzielt (Baganz et al., 2022). Die j\u00e4hrliche Wachstumsrate des Marktes f\u00fcr Aquaponik ist mit durchschnittlich 12% bis 2030 prognostiziert. Den gr\u00f6\u00dften Teil des Marktes machen kommerzielle Unternehmen aus (60%). Aber auch im Forschungs- und Bildungsbereich (ca. 27%) sowie in Heimproduktion (ca. 13%) werden Fische und Nutzpflanzen in Aquaponik aufgezogen. Der gr\u00f6\u00dfte Markt ist momentan Nordamerika, da dort einige der gr\u00f6\u00dften Aquaponik-Unternehmen sitzen. Die pazifisch-asiatische Region wird als der am schnellsten wachsende Markt gesehen [2].<\/p>\n

In \u00d6sterreich bieten mehrere Unternehmen Beratungen, Schulungen und individuelle Konzepte zu Aquaponik-Anlagenbau und -betrieb sowie Bauanleitungen und modulare Komponenten an. Neben unterschiedlichen Aquaponikanlagen, die oft bestehende Landwirtschaften erg\u00e4nzen, betreibt ein Wiener Unternehmen eine Aquaponikanlage (noch) im Nebenberuf am Rande der Stadt und verkauft seine Produkte lokal bzw. beliefert Gastronomiebetriebe mit Wels, Tomaten, Gurken, Melanzani und daraus entstandenen Produkten.<\/p>\n

Abgesehen von Gro\u00dfst\u00e4dten mit limitierten Platzkapazit\u00e4ten, in denen ein platzsparendes Kreislaufsystem gut integriert werden kann, bietet es auch die Chance, Ern\u00e4hrungssicherheit und -unabh\u00e4ngigkeit vor allem in \u00e4rmeren Teilen der Welt zu verbessern, wenn einfache und billige Varianten in lokalen Communities verbreitet werden. Gerade auch in L\u00e4ndern mit Wasserknappheit bietet dieses System einen Vorteil. [1]<\/p>\n

Quellen<\/h3>\n

[1] Baganz, G. F. M., Junge, R., Portella, M. C., Goddek, S., Keesman, K. J., Baganz, D., Staaks, G., Shaw, C., Lohrberg, F., & Kloas, W. (2022). The aquaponic principle\u2014It is all about coupling. In Reviews in Aquaculture<\/em> (Vol. 14, Issue 1, pp. 252\u2013264). John Wiley and Sons Inc.<\/p>\n

[2] Grand View Research. (2023). Aquaponics Market Size, Share And Trends Analysis, By Equipment, By Component, By Facility Type (Greenhouse, Building Based Indoor Farms), By Growing Mechanism, By Produce, By Application, By Region, And Segment Forecasts, 2023-2023<\/em>.<\/p>\n

[3] Rakocy, J. E., Masser, M. P., & Losordo, T. M. (2016). Recirculating Aquaculture Tank Production Systems: Aquaponics-Integrating Fish and Plant Culture<\/em>. http:\/\/osufacts.okstate.edu<\/p>\n

[4] Yep, B., & Zheng, Y. (2019). Aquaponic trends and challenges \u2013 A review. In Journal of Cleaner Production<\/em> (Vol. 228, pp. 1586\u20131599). Elsevier Ltd.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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