Aquaponik oder Fischzucht. Was ist das, wie funktioniert es und Vorteile

Aquaponik ist ein nachhaltiges System zur gleichzeitigen Produktion von Pflanzen und Fischen, das die traditionelle Aquakultur (Zucht von Wassertieren) mit der Hydrokultur (Kultivierung von Pflanzen ohne Substrat, aber in Wasser mit gelösten Nährstoffen) in einer symbiotischen Umgebung verbindet, in der die Pflanzen davon profitieren der Fisch und umgekehrt.

Was ist Aquaponik?

Wie wir bereits gesagt haben, besteht Aquaponik aus zwei grundlegenden Teilen: Aquakultur, um Wassertiere zu züchten, und Hydroponik, um Pflanzen anzubauen.

Durch die Verwendung geschlossener Kreislaufsysteme, die in den meisten Aquakultursystemen implementiert sind, sammeln sich aquatische Abfälle aus der Fischzucht im Wasser an. Abwässerreiches Wasser und in hohen Konzentrationen können für Wassertiere giftig sein; sie sind jedoch eine Quelle essentieller Nährstoffe für das Pflanzenwachstum.

Komponenten eines Aquaponik-Systems

Aquaponik -Systeme werden normalerweise in verschiedene Komponenten oder Subsysteme gruppiert. Typische Komponenten sind:

• Aufzuchtbecken: wo die Fische wachsen und sich ernähren.
• Feststoffentfernung – Eine Einheit zur Entfernung von Futterresten, abgelöstem Biofilm und feinen Sedimenten.
• Biofilter: der Ort, an dem nitrifizierende Bakterien wachsen und Ammoniak in Nitrate umwandeln, damit sie von Pflanzen aufgenommen werden können.
• Hydroponische Subsysteme – Der Teil des Systems, in dem Pflanzen wachsen, indem sie Nährstoffe aus dem Wasser aufnehmen.
• Sumpf – Der tiefste Punkt im System, an dem Wasser fließt und zurück zu den Aufzuchttanks gepumpt wird.

Aquaponik-Grundlagen

Nitrifikation

Nitrifikation ist die aerobe Umwandlung von Ammoniak in Nitrate. Es ist eine der wichtigsten Funktionen in einem Aquaponiksystem, da es die Toxizität des Wassers für Fische verringert und es ermöglicht, dass die entstehenden Nitratverbindungen von Pflanzen entfernt und für die Ernährung verwendet werden. Fische geben als Stoffwechselprodukt ständig Ammoniak an das Wasser ab, aber das meiste davon muss herausgefiltert werden, da hohe Ammoniakkonzentrationen Fische töten können. Aquaponik nutzt die Fähigkeit einiger Bakterien, es in andere stickstoffhaltige Komponenten umzuwandeln. Dabei unterscheiden wir zwei Arten von Bakterien:

• Nitrosomonas – Bakterium, das Ammoniak in Nitrite umwandelt
• Nitrobakterien – Bakterien, die Nitrite in Nitrate umwandeln.

Im Aquaponic-System bilden die dafür verantwortlichen Bakterien einen Biofilm auf allen festen Oberflächen, die ständig mit Wasser in Kontakt kommen. Die untergetauchten Wurzeln von Gemüse haben eine große Oberfläche, auf der sich viele Bakterien ansammeln können. Die Pflege dieser Bakterienkolonien ist wichtig, um die vollständige Aufnahme von Stickstoff zu regulieren. Da der Nitrifikationsprozess das Wasser ansäuert, ist es notwendig, Nichtnatriumbasen wie Kaliumhydroxid oder Calciumhydroxid hinzuzufügen, um den pH-Wert des Wassers zu neutralisieren.

Elemente eines Aquaponik-Systems

Ein Aquaponik-System besteht aus zwei Teilsystemen:

• Der Anbau von Pflanzen in Hydroponik oder Hydroponik-Subsystem.
• Fischzucht in angeschlossenen Aquarien oder Aquakultur-Subsystem.

hydroponische Subsysteme

Die Pflanzen werden auf die gleiche Weise wie in herkömmlichen Hydroponiksystemen angebaut, wobei ihre Wurzeln in das nährstoffreiche Wasser eingetaucht sind. Dadurch können sie für Wassertiere giftiges Ammoniak und seine Metaboliten herausfiltern. Nachdem das Wasser das hydroponische Teilsystem durchlaufen hat, wird es gereinigt und mit Sauerstoff angereichert und kann in die Aquakulturgefäße zurückkehren, wodurch ein kontinuierlicher Kreislauf entsteht.

Die meisten grünen Blattgemüse, wie Kopfsalat, Spinat oder Mangold, wachsen gut in hydroponischen Subsystemen. Andere Gemüsearten, die in einem Aquaponiksystem gut wachsen, sind: Bohnen, Radieschen, Erdbeeren, Zwiebeln und Kräuter.

Süßwasserfische sind die am häufigsten gezüchteten Wassertiere mit Aquaponik, obwohl auch Flusskrebse und Garnelen gezüchtet werden können. In der Praxis ist Tilapia der beliebteste Fisch in Lebensmittelprojekten, obwohl auch Barramundi, Silberbarsch, Tandanuswelse (Siluriformes) oder Jadebarsch verwendet werden. Für gemäßigte Klimazonen, wenn es nicht notwendig ist, die Wassertemperatur aufrechtzuerhalten, sind Lepomis macrochirus (Bluegill) und Wels eine gute Wahl für ein Heimsystem. Koi und Karausche (oder Goldfisch) können auch gezüchtet werden, wenn die Fische nicht für den menschlichen Verzehr bestimmt sind.

Wie man Pflanzen mit Fisch anbaut

Aquaponische Systeme leiten im Normalbetrieb im Allgemeinen kein Wasser ab und tauschen es nicht aus, sodass sie das Wasser sehr effektiv umwälzen und wiederverwenden. Das System stützt sich auf die Beziehung zwischen Tieren und Pflanzen, um eine stabile aquatische Umgebung mit minimalen Schwankungen des Sauerstoffgehalts und einer Nährstoffumgebung aufrechtzuerhalten. Wasser wird nur hinzugefügt, um Verluste durch Pflanzenaufnahme und Transpiration, Verdunstung von Oberflächenwasser oder Entfernung von Biomasse als festen Abfall aus dem System auszugleichen. Infolgedessen verbraucht die Aquaponik etwa 2 % des Wassers einer konventionellen Ausbeutungerforderlich, um die gleiche Gemüseproduktion zu bewässern. Dies ermöglicht die aquaponische Pflanzen- und Fischproduktion in Gebieten, in denen Wasser oder fruchtbares Land knapp sind.

Die drei wichtigsten Inputs für das System sind: Wasser, Futter für die Wassertiere und Strom zum Pumpen des Wassers zwischen den Subsystemen der Aquakultur und den Hydroponiksystemen.

Vor- und Nachteile der Aquaponik

Die Vorteile von Aquaponik-Systemen sind:

• Wiederverwendung von Wasser, was einen Vorteil für jene Gebiete darstellt, in denen es knapp ist.
• Organische Pflanzendüngung mit natürlicher Fischemulsion.
• Die Entsorgung fester Abfälle aus intensiver Aquakultur.
• Die Reduzierung von Ackerland, das für die Pflanzenproduktion benötigt wird.
• Die allgemeine Verringerung des ökologischen Fußabdrucks, der durch die Produktion von Gemüse und die Tierhaltung verursacht wird.
• Die Reduzierung von Krankheitserregern, die Aquakultur-Produktionssysteme häufig plagen.

Einige mögliche Nachteile der Aquaponik sind:

• Die Anschaffungskosten der Installation.
• Die Vielzahl der Konfigurationsmöglichkeiten des Systems führt tendenziell zu ebenso unterschiedlichen Ergebnissen.
• Einige Aquaponikanlagen sind stark auf künstliche Energie, technologische Lösungen und Umweltkontrolle angewiesen, um eine optimale Umwälzung sowie Wasser- und Tanktemperaturen zu erreichen. Wenn ein System jedoch auf Energieeinsparung ausgelegt ist und alternative Energien und eine reduzierte Anzahl von Pumpen anstelle der Schwerkraft verwendet, kann es in Bezug auf die Energienutzung sehr effizient sein.

Das ist alles. Ich hoffe, dass Sie dieses Thema Aquaponikkulturen interessant fanden. Bis zum nächsten Mal Agrohuerter!

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