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Vom Fisch zur Mikroalge zum Fisch – Die Aquakultur im Kreislauf

Prof. Dr. Uwe Waller zeigt seinen Studenten während der Vorlesung stolz das rezirkulierende Aquakultursystem (RAS) des Instituts für Physikalische Prozesstechnik (IPP). In der acht Kubikmeter umfassenden Anlage schwimmen derzeit circa 1.500 kleine Wolfsbarsche in glasklarem Wasser. Die Studierenden werfen kleine Stücke Fischfutter in das Becken, auf das sich die Fische gleich im Schwarm stürzen.

Der Bedarf an Innovation ist da: Die Überfischung der Weltmeere ist nicht nur eine ökologische Katastrophe, sondern bedroht auch die Nahrungssicherheit in Entwicklungsländern. Zeitgleich nimmt die Weltbevölkerung zu, sodass die Nachfrage nach tierischem Eiweiß stetig steigt. Mit diesen Erkenntnissen wurde in den 1980er Jahren der Grundstein der Aquakultur gelegt, welche seitdem eine der am schnellsten wachsenden Branchen der Lebensmittelindustrie darstellt.

Die Fischzucht in Teichen, Fließkanälen oder Netzgehegen etablierte sich als kostengünstige und einfache Produktionstechnik. Bei der konventionellen Aquakultur werden die Fische somit in natürlichen Gewässern gezüchtet. Die offene Systemgrenze birgt allerdings Gefahren. Parasiten, Umweltkatastrophen oder Industrieunfälle können das Tierwohl enorm beeinträchtigen. Auf der anderen Seite werden die Exkremente der Fische im Gewässer von Algen als Dünger aufgenommen, sodass deren Wachstum explosionsartig zunimmt und das natürliche Ökosystem am Standort aus den Fugen gerät.

Rezirkulierende Aquakultursysteme, wie das der htw saar, haben keine offenen Systemgrenzen. Die Produktion findet ausschließlich an Land statt. Die Ausscheidungen der Fische werden physikalisch und bakteriell aus dem Wasser entfernt. Da das Wasser nicht ausgetauscht werden muss, werden natürliche Gewässer nicht belastet. Durch die Automatisierung der Anlage können die Wasserparameter an die Bedürfnisse der Fische angepasst werden, sodass diese unter optimalen Bedingungen aufgezogen werden.

 

Wolfsbarsch PISA
Die Wolfsbarsche (Dicentrarchus labrax) können in dem Produktionsbecken ihrem natürlichen Schwarminstinkt nachgehen. Das Wasser ist frei von Verunreinigungen. (© Neomar GmbH)

Dennoch haben rezirkulierende Aquakultursysteme einen Nachteil mit der konventionellen Fischzucht gemein: Das Fischfutter stammt zu einem Teil aus Fischereiprodukten (Fischmehl und -öl). Demzufolge ist die Fischzucht von der Fischerei abhängig, wodurch sich die Frage nach der Nachhaltigkeit von Aquakultur stellt.

Professor Waller und sein Forschungsteam stellen sich dem Futtermittelproblem. Sie suchen Lösungen, um die im Wasser gelösten Ausscheidungen der Fische als Dünger für Mikroalgen nutzen. Diese Mikroalgen, welche in sogenannten Photobioreaktoren mit natürlichem Licht kultiviert werden, enthalten wertvolle Omega-3-Fettsäuren, die für die Ernährung von Fisch und Mensch enorm wichtig sind. Aus diesen Algen soll daher in einem nächsten Schritt wiederum Futter für die Fische gewonnen werden. Somit kann der Kreislauf geschlossen werden.

 

Aquakultur_Vegleich
Die Methoden im Vergleich. Bei der rezirkulierenden Aquakultur (B) werden, im Gegensatz zu der konventionellen Fischzucht (A), die Nährstoffe aus dem Wasser entfernt. Eine integrierte Algenkultivierung (C) ermöglicht einen quasi geschlossenen Kreislauf.

Derzeit arbeitet die interdisziplinäre Arbeitsgruppe um Prof. Waller an der Optimierung von Kultivierungs- und Erntemethoden. Wenn Sie mehr wissen möchten und erfahren wollen, welche weiteren Forschungsschwerpunkte das Team behandelt, folgen Sie dem Link und lesen Sie den ausführlichen Artikel unter http://www.htwsaar.de/forschung/profil/einrichtungen/ipp/bvt/aquakultur-im-kreislauf

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