Aquaponik – Kreislaufwirtschaft mal anders!

Einmal abseits von Solar-, Wind und Wasserkraft geschaut, gewinnt auch die Kreislaufwirtschaft mit zunehmender Weltbevölkerung an enormer Bedeutung für die Klimazielerreichung. Dabei stellt sich nicht nur die Frage nach der Entsorgung bzw. der Wiederverwertung von industriellen Abfällen. Nein es geht auch darum, tierische Absonderungen bzw. deren Nährstoffe sinnvoll weiter zu verwerten.

Ein Trend, welcher sich in den letzten Jahren zunehmend in der Forschung und Anwendung weiterentwickeln konnte, ist die Aquaponik. Doch wie funktioniert Aquaponik wirklich, welche Bedingungen benötigt ein funktionierendes Kreislaufsystem und wo wird es bereits erfolgreich angewandt? Wir sind diesen und weiteren Fragen einmal auf den Grund gegangen.

Was ist Aquaponik?

Der Begriff Aquaponik ist ein Wortspiel aus den Begriffen “Aquakultur” und “Hydroponik”. Dabei werden, wie es der Begriff bereits sagt, die Fischproduktion und eine Hydroponikanlage zur Pflanzenzucht, wie zum Beispiel für die Produktion von Gemüse und Kräutern, in einer Kreislaufwirtschaft miteinander verbunden. Die Pflanzen wurzeln dabei nicht in der Erde, sondern in anorganischen Substraten, wie zum Beispiel Kies oder Mineralwolle und erhalten ihre Nahrung ausschließlich aus dem nährstoffreichen Wasser, welches die Wurzeln erreicht. Durch die Verbindung dieser beiden Systeme zu einem Kreislauf können Synergieeffekte sowohl für die Fisch- als auch die Pflanzenzucht erzielt werden.

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Die Funktionsweise einer Aquaponikanlage

Betrachtet man das Prinzip der Aquaponik genauer, merkt man schnell, dass dieses eigentlich kein Neues ist. Bereits seit Urzeiten leben Fische und Pflanzen an und in natürlichen Gewässern in einem Ökosystem zusammen.

Dabei leben die Pflanzen von den im Wasser gelösten Nährstoffen, in Form des Fischkots, welcher vorab durch Bakterien mehrfach verstoffwechselt und damit für die Pflanzen aufbereitet wurde. Die Pflanzen wiederum entziehen dem Wasser nicht nur wichtige Nährstoffe für ihr eigenes Wachstum. Sie agieren ebenso als “Wasserfilter”. Der letztendlich übrig gebliebene Filterschlamm kann entweder zur Erzeugung von Biogas weiterverwendet oder durch Regenwürmer in wertvollen Humus umgewandelt werden.

Die Fische werden meist mit pflanzlichen Pellets gefüttert. Durch diesen Kreislauf, kommt das System ganz ohne den Zusatz von chemischen Substanzen aus. Sollte es auf lange Sicht in solch einem System dennoch zu einem Nährstoffmangel an beispielsweise Spurenelementen, Mineralien oder Eisen kommen, kann dieses in natürlicher Form ganz einfach dem Fischfutter beigemischt werden. Kurzum gesagt ist es also der natürliche Kreislauf an dem sich die Aquaponik orientiert, indem sie die kompletten Stoffwechsel-Kreisläufe, in Form einer Pflanzen-, Bakterien- und Fischkultur, nachbildet und nutzt.

Was auf den ersten Blick so einfach und naturgegeben aussieht, ist in einer solchen Anlage gar nicht so einfach umzusetzen. Die jeweiligen Pflanzen und Fische haben unterschiedliche Anforderungen an die Wasserbeschaffenheit als auch der Raumluft, insbesondere deren Temperatur. Aufgrunddessen benötigt es meist mehrere Jahre, mit vielen verschiedenen Untersuchungen und Testphasen, bis Mensch ein rundum funktionierendes Aquaponiksystem zusammengestellt hat, in welchem sowohl Fisch als auch Pflanze sich wohlfühlen, stetig wachsen und letztendlich auch vermehren.

Welche Vorteile bietet Aquaponik?

Ein klarer Vorteil ist die Umweltverträglichkeit. Da das ganze System ohne die Zugabe von chemischen Substanzen auskommt, ist diese Art der Erzeugung von Lebensmitteln sehr nachhaltig, umweltverträglich und biologisch wertvoll. Es können in einem zusammenhängenden System sowohl Fische als auch verschiedene Gemüsesorten wie Salat, Tomaten oder Paprika als auch sogar verschiedene Obstsorten wie Maracujas oder auch Bananen auf diese Weise produziert werden.

Aquaponikanlagen werden zumeist in Gewächshäusern errichtet und sind damit nahezu standortunabhängig. Dadurch ist es möglich, auch in unseren Breitengraden verschiedene teils exotische Obst- und Gemüsesorten regional anzubauen. Das spart Transportwege, fossile Brennstoffe und CO2-Emissionen. Darüber hinaus schafft Aquaponik eine größere Unabhängigkeit von Nahrungsmittelimport.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Aquakulturen, in welchem das Wasser in einem aufwändigen Filterprozess gereinigt werden muss, werden bei der Aquaponik alle beteiligten Nährstoffe in all ihren Umwandlungsstufen vollständig genutzt, sodass keine zusätzlichen, aufwändigen Filtermaßnahmen mehr nötig sind und innerhalb des Kreislaufes auch keine wichtigen Nährstoffbestandteile verloren gehen.

Auch gegenüber der herkömmlichen Landwirtschaft kann sich die Aquaponik sehen lassen. Durch den natürlichen, der Natur nachempfundenen Kreislauf, werden Erträge von bis zu 10 Kilogramm Tomaten pro Pflanze erreicht. Auch die wetter- und bodenbedingten Einflüsse, welche der Landwirtschaft oft Probleme bereiten, bleiben bei Aquaponikanlagen außen vor.
Gegenüber konventionellen Aquakulturen punktet die Aquaponik mit deutlichen niedrigeren Betriebs- und Anschaffungskosten, da sie auf aufwändige Technik verzichten kann. Voraussetzung dafür ist natürlich die richtige Planung und Umsetzung der Anlage, denn wie bereits erwähnt, sind nicht alle Fisch- und Pflanzenarten gleichermaßen für die Aufzucht in einem Aquaponiksystem geeignet.

Wo wird Aquaponik bereits angewandt?

Trotz der vielen Vorteile ist Aquaponik in unseren Breitengraden noch wenig verbreitet und bekannt. Das sensible Ökosystem der Natur nachzubilden, benötigt viel Zeit, verschiedene Testläufe als auch die nötige Expertise. Eines der bekanntesten deutschen Aquaponikprojekte wurde am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) in Berlin in Verbindung mit einer Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung erforscht. Bei dem Projekt “Tomatenfisch” (Name des Forschungsprojekts) wird das patentierte, technische System “ASTAF-PRO” (Aquaponik-System zur emissionsfreien Tomaten- und Fisch-Produktion) eingesetzt. Hierbei wurde in einem Gewächshaus eine Aquakultur in einen Hydroponikkreislauf implementiert. Über ein patentiertes System werden die Flüssigkeitsströme der beiden Kreisläufe miteinander verbunden und ausgetauscht. Die Trennung der beiden Teilbereich hat den Vorteil, dass in die Systeme unabhängig voneinander eingegriffen und ggfs. nachjustiert werden kann. In dieser Anlage werden Tilapia, welcher zur Familie der Buntbarsche gehört und Tomaten gezüchtet. Die Anlage kann auch für die Aufzucht andere Pflanzen wie Gurken, Chilli oder Basilikum angepasst werden.

Darüber hinaus existieren seit den letzten Jahren eine Vielzahl von kleineren Unternehmen, welche sich dem Thema angenommen haben und die ersten urbanen Fischfarmen auch in Deutschland errichten. Auch Hobby-Gärtner können sich mit ein wenig Expertise selbst auf kleinem Raum eine eigene Aquaponikanlage aufbauen.

Besonders umweltfreundlich und nachhaltig funktioniert eine Aquaponikanlage mit bspw. einer PV-Anlage auf dem Dach oder Solarthermie zur Wasserbeheizung. Der für die Beleuchtung, Heizung und ggfs. Belüftung der Gewächshäuser nötige Strom wird damit gleichzeitig ebenfalls grün und ressourcenschonend erzeugt.

Es bleibt spannend, wie sich dieses Feld der Landwirtschaft weiterentwickelt und ob in ein paar Jahren die vielversprechenden Potenziale der Aquaponik auch vermehrt in Deutschland Anwendung finden. Vielleicht können auch Sie sich Ihre Fische, Bananen und Maracujas bald in Ihrer benachbarten Anlage kaufen gehen.
Also wir fänden es super!