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„Aquakultur ist derzeit der am schnellsten wachsende Sektor der Tiernahrungsproduktion und wird bald mehr als die Hälfte der weltweiten Meeresfrüchte für den menschlichen Verzehr liefern.“ [1] Es wurde in vielen verschiedenen Kulturen verwendet, hauptsächlich zur Lebensmittelproduktion und zur Beseitigung giftiger Abfälle, wie sie auf Mülldeponien anfallen. [2] Zur Behandlung dieses Abwassers wurden verschiedene Arten von Bakterien und Algen eingesetzt (z. B. die Alge Gracilaria Birdiae). [3] Aquaponik ist ein aufstrebender Teilbereich der Aquakultur, der die natürliche Interaktion zwischen Bakterien, Fischen und Pflanzen nutzt, um Abfall in sauberes Wasser umzuwandeln.

Was ist Aquaponik?

Aquaponik ist eine Methode der Lebensmittelproduktion, die Aquakultur mit Hydrokultur verbindet . Diese symbiotische Beziehung ermöglicht ein nachhaltiges System mit geringem Aufwand. Es bilden sich gute Bakterien, die dann die aus den Fischabfällen entstehenden Giftstoffe in Nährstoffe umwandeln, die von den Pflanzen genutzt werden können. Durch die Aufnahme dieser Nährstoffe filtern die Pflanzen das Wasser und bieten den Fischen eine lebenswerte Umgebung. Dieser Zyklus trägt dazu bei, dass das Aquarium sowohl für Fische als auch für Pflanzen in einem guten Zustand bleibt.

Die Herstellung von Lebensmitteln mit dieser Methode ist so biologisch wie möglich. Bei dieser Anordnung ist kein Dünger erforderlich, da die Fischabfälle für das Wachstum der Pflanzen ausreichen. Herbizide sind auch nicht erforderlich, da für den Pflanzenanbau kein Boden vorhanden ist, und könnten sogar schädlich für die Fische sein. Dieses System eignet sich besonders gut für Gebiete mit schlechter Bodenqualität, da es nicht für die Nährstoffversorgung der Pflanzen verantwortlich ist. Sie können auf kleinen Flächen große Mengen Pflanzen anbauen, ohne viel Land zu benötigen. Aquaponik ist eine großartige Möglichkeit, nachhaltig frischen Fisch und Gemüse für eine Familie anzubauen, ein Dorf zu ernähren oder mit einer kommerziellen Landwirtschaft Gewinne zu erzielen. Ganz zu schweigen davon, dass Sie Ihr eigenes Abendessen und Ihre Beilage in einem System zubereiten können. Das Beste ist: Wenn Ihr Fisch groß genug ist, können Sie ihn essen! [4]

Geschichte

Aquaponik erfreut sich in letzter Zeit wieder wachsender Beliebtheit, [5] dieses Meisterwerk der Technik und Biologie wurde jedoch erstmals von antiken Zivilisationen eingesetzt. [6] Um das dreizehnte Jahrhundert war die aztekische Zivilisation die erste, die Aquaponik einsetzte. Sie schufen komplexe landwirtschaftliche Inseln namens Chinampas. Diese Pflanzeninseln befanden sich in den Untiefen des Sees und waren mit tierischen Abfällen vermischt. Dieser Aufbau ermöglichte es dem aztekischen Volk, sowohl die Abfallbeseitigungs- als auch die Nahrungsversorgungseigenschaften der Aquaponik zu nutzen. [7] Auch in China und Thailand wurden Polykulturen angelegt, in denen Fische (sowie andere Arten wie Sumpfaale und Teichschnecken) in die Reisfelder gesetzt wurden, um die Produktion der Pflanzen zu unterstützen und als weitere Nahrungsquelle zu dienen. [6]

Wo wird Aquaponik eingesetzt?

Seit der erneuten Begeisterung für Aquaponik haben Länder auf der ganzen Welt begonnen, davon zu profitieren; Diese Länder umfassen die USA, jene in Südamerika, viele Teile Asiens, Australien und Teile Afrikas. [5] [8] [9] [10] Selbst im Brackwasser der Negev-Wüste wurden aquaponische Systeme mit ausreichendem Erfolg für das Pflanzen- und Fischwachstum eingerichtet. [11] Die meisten Betriebe fallen in eine der folgenden Kategorien: Forschung, Bildung, gemeinnützige, kommerzielle oder private Hobbybetriebe. [1] Obwohl es sich bei den meisten Systemen derzeit um kleine Systeme handelt, hat der technologische Fortschritt zu einem „stetigen Anstieg der Zahl kommerzieller Anwendungen geführt“. Zwei große Problembereiche, nämlich Rentabilität und Abfallmanagement, haben das Interesse an Aquaponik als mögliche Lösung geweckt Mittel, um den Gewinn zu steigern und gleichzeitig einen Teil der Abfallprodukte zu verwerten. Eine detailliertere Erläuterung, wie das Aquaponiksystem in diesen verschiedenen Ländern implementiert wurde, finden Sie in späteren Abschnitten.

Vergleich der Methoden

Um die Aquaponik vollständig zu verstehen, muss man unbedingt verstehen, dass sie für den Anbau ihrer nachhaltigen Pflanzen sowohl Methoden der Aquakultur als auch der Hydrokultur nutzt. Wenn Sie sich mit den beiden Methoden vertraut machen, können Sie die Vor- und Nachteile dieser drei Anbaumethoden vollständig erkennen.

Aquakultur

Aquakultur ist die Nutzung natürlicher Beziehungen zwischen Wasserpflanzen und Tieren, um auf nachhaltige Weise Mehrfacherträge zu erzielen. Wie wird dies erreicht? Durch intelligentes Design, darum geht es in der Permakultur.

Ich übergebe das Wort jetzt Bill Mollison, dem Vater der Permakultur, und zitiere aus dem Permaculture Design Manual, Kapitel 13.2, Seite 459 „The Case For Aquaculture“:

„Bis in die letzten Jahrzehnte konnten wir ausreichend Fische, Weichtiere und Pflanzen aus natürlichen Gewässersystemen ernten. Dies ist nicht mehr der Fall, und es zeichnet sich ein neuer Aufschwung in der Entstehung und Kultivierung von Organismen im aquatischen Lebensraum ab.“

Wasserkulturen haben eine seit langem erprobte und unbestrittene Stabilität, und viele haben über Tausende von Jahren ohne äußere Einflüsse überlebt. Die Stabilität und Produktivität von Aquakultursystemen ist den bisher entwickelten terrestrischen Kultursystemen überlegen. Bei gleichem Energie- oder Nährstoffeintrag können wir mit einem 4- bis 20-fach höheren Wasserertrag als dem angrenzenden Land rechnen.

Kurz gesagt, die Aquakultur ist ebenso eine stabile Zukunftsbeschäftigung verantwortungsbewusster Gesellschaften wie die Wälder, und zwischen diesen beiden nützlichen Systemen werden wir einen starken Rückgang der Flächen erleben, die jetzt der Weidewirtschaft (Anmerkung: er bezieht sich auf schädliche Überweidung) und Monokulturen überlassen werden (Anmerkung: Das ist im Grunde ein ökologischer Völkermord). Bei diesen beiden letztgenannten Berufen handelt es sich um Unternehmen, die von der Gesellschaft immer weniger bevorzugt werden, und ihre Produkte stellen aus jedem Blickwinkel (steuerlich, gesundheitlich, sozial, Energieeffizienz oder allgemeine Landschaftsstabilität) ein offensichtliches Risiko dar.

Die Aquakultur ist als Monokultur mit hohem Energieverbrauch genauso wenig gültig wie ihre historischen Vorgänger – die großen Getreide- oder Einzelkulturbetriebe. Am angenehmsten, geselligsten und sozial wertvollsten ist es, wenn man es als gemeinschaftliche Taro-Terrassenkultur erlebt, und am deprimierendsten als 100 Hektar intensive Garnelen- oder Welsfarmen. Daher besteht meine Haltung darin, den Schwerpunkt auf vernünftige Erträge und Verfahren zu legen, aber die Aussicht auf den „maximalen Ertrag einer Art“ abzulehnen.“

Hydrokultur

Hydroponik ist eine Methode zum Züchten von Pflanzen in einer Mineralwasserlösung ohne Erde. Dieses System ermöglicht eine effizientere Anbaumethode, die mit weniger Platz, weniger Arbeit und Wasser ausgestattet ist. Da sich die Pflanzen in idealen Wasserbedingungen befinden, benötigen sie kein überschüssiges Wasser, da normalerweise ein Großteil des Wassers verschwendet wird. Diese Art von System erfordert eine Zufuhr von Nährstoffen.

VorteileNachteile
Biologische Landwirtschaft
  • Der ökologische Landbau ist auf dem Markt populär geworden, weil er als gesündere Art des Lebensmittelanbaus gilt.
  • Verwendet Abfälle als Düngemittel.
  • Verwendet natürliche Schädlingsbekämpfung.
  • Das biologische System produziert besser schmeckende und manchmal nährstoffreichere Pflanzen.
  • Verbraucht mehr Land als die traditionelle Landwirtschaft.
  • In den meisten Fällen ist der Anbau und die Zertifizierung von Bio-Pflanzen teurer als andere Anbaumethoden.
  • Die USDA-Zertifizierung verliert an Wert, da die Agrarindustrie die kleinbäuerliche Bioproduktion ersetzt.
Anorganische Hydrokultur (verwendet abgebaute und hergestellte Düngemittel)
  • Erzeugt eine große Erntemenge auf kleinem Raum.
  • Die Kombination mit einer kontrollierten Landwirtschaft führt zu einer gleichmäßigen, ganzjährigen Produktion.
  • Abhängig von hergestellten und geförderten Düngemitteln, die teuer sind, deren Preise steigen und die aufgrund der gestiegenen weltweiten Nachfrage immer schwieriger zu bekommen sind.
Kreislaufaquakultur
  • Produziert große Mengen Fisch auf kleinem Raum.
  • Rezirkulationssysteme weisen aufgrund der hohen Lagerbestände und der geringen Fehlerquote eine hohe Ausfallrate auf.
  • Erzeugt einen großen Abfallstrom.
Aquaponik (organische Hydrokultur)
  • Aquaponik bietet alle Vorteile des ökologischen Landbaus, der Hydrokultur und der Aquakultur! Plus:
  • Fischabfälle liefern Dünger für Pflanzen.
  • Im Gegensatz zu warmblütigen Tieren übertragen Fische keine Krankheitserreger wie E-Coli und Salmonellen.
  • Ein hohes Wasservolumen bei Floß-Aquaponik reduziert Risiken für die Fischproduktion.
  • Aquaponik stellt einen natürlichen Kreislauf zwischen Fischen und Pflanzen dar und ist die nachhaltigste der vier hier vorgestellten Methoden.
  • Bei gleichbleibender Biomasse in den Aquarien gedeihen die Pflanzen.
  • Das Management erfordert jemanden, der sowohl in der Fisch- als auch in der Pflanzenzucht geschult ist.
  • Ein großer Verlust in den Aquarien kann die Pflanzenproduktion beeinträchtigen.

Aquaponische Lebensmittelproduktion: Zucht von Fischen und Pflanzen für Nahrung und Profit, Rebecca L. Nelson mit Beiträgen von John S. Pade

Design: Hauptmerkmale und Komponenten

Eines der auffälligsten Merkmale des Aquaponik-Systems ist die immense Vielfalt an unterschiedlichen Aufbaumöglichkeiten. Trotz dieser Vielfalt gibt es in jedem Aquaponik-Aufbau fünf Schlüsselkomponenten: Aufzuchtbecken, Feststoffentfernung, Biofilter, Hydroponik-Subsystem und einen Sumpf (Abb.1; [ 5] Diese Schlüsselkomponenten erfüllen alle die folgenden Funktionen: „Finfish und Pflanzenproduktion, Entfernung von Schwebstoffen und bakterielle Nitrifikation. [1]

Abb. 1: Nicht maßstabsgetreues Diagramm der verschiedenen wichtigen Komponenten eines Aquaponiksystems.

Aufzuchtbecken: Hier werden die Fische gezüchtet

Es gibt drei verschiedene Arten von Aufzuchttechniken: sequentielle Aufzucht, Bestandsaufteilung und mehrere Aufzuchteinheiten. Jede dieser verschiedenen Techniken hat Vor- und Nachteile und erfordert unterschiedliche Layouts. Beispielsweise erfordert die sequentielle Aufzucht viele verschiedene Altersgruppen von Fischen in einem einzigen Becken. Dieser Aufbau ist weniger komplex als die anderen Aufzuchttechniken. Es kann jedoch zu Stress bei den Fischen führen, die noch nicht für den Markt ausgewachsen sind, wenn andere gefangen werden. Darüber hinaus wird es schwierig, den Überblick über die Bestandsaufzeichnungen zu behalten, und verkümmerte Fische vermeiden den Fang. Eine andere Aufzuchttechnik ist das sogenannte Stocksplitting. Bei der Bestandsaufteilung werden die Fische nach dem Zufallsprinzip auf zwei verschiedene Becken aufgeteilt, sobald das erste Becken seine Fassungskapazität erreicht. Obwohl diese Technik dazu beiträgt, die Verschleppung verkümmerter Fische zu vermeiden, kann sich der durch die Verbringung der Fische verursachte Stress nachteilig auf ihr Gesamtwachstum auswirken. Die letzte gängige Technik ist ein System mit mehreren Aufzuchteinheiten. In diesem System beginnen die Populationen in unterschiedlichen Altersstufen und werden in größere Becken überführt, wenn die Fische groß genug sind.

Feststoffentfernung: Entfernung größerer organischer Abfälle

Die Art des Feststoffentfernungssystems hängt davon ab, wie viel organischer Abfall im System produziert wird (d. h. wie viele Fische gezüchtet werden und wie viele Pflanzen angebaut werden). Wenn mehr Fischabfälle vorhanden sind, als durch die Anzahl der Pflanzen im System aufrechterhalten werden können, ist eine Vorrichtung zur Feststoffentfernung, beispielsweise eine Mikrosiebtrommel, erforderlich.

Diese Zwischenfilter helfen beim Sammeln der Feststoffe und „erleichtern die Umwandlung von Ammoniak und anderen Abfallprodukten vor der Abgabe an hydroponische Gemüsesorten“. [10] Dies kommt in den großtechnischen Systemen zum Tragen und es wurden Klärbecken verwendet (Abb. 2). Das Klärsystem sammelt Feststoffe am Boden des Kegels. Es ist erforderlich, dass sich Fische im Tank befinden, um sich von Abfällen zu ernähren, die sich möglicherweise oben befinden, und um die Rohre sauber zu halten. Nach dem Klärbecken werden auch Netze aufgestellt, um überschüssigen organischen Abfall aufzufangen, der aus dem Klärbecken entwichen ist. Dieses Netz muss ein- bis zweimal pro Woche gereinigt werden. Es ist wichtig, diese Netze zu entfernen, da eine Ansammlung von organischem Material zu anaeroben Bedingungen führen kann, die zum Tod der Fische führen können. [5] Für die Aufzucht von Fischen und Pflanzen sind bestimmte Wasserqualitätsparameter erforderlich, darunter ein konstanter pH-Wert, die Konzentration an gelöstem Sauerstoff, Kohlendioxid, Ammoniak, Chlor, Nitrit und Nitrat. [10] Der von den Netzen gesammelte Schlamm kann zur Düngung anderer Nutzpflanzen oder in städtischen Gebieten in Kläranlagen zur Wasserreinigung verwendet werden. [5] In einem kleineren System kann die Abfallbeseitigung unnötig sein (wenn es im Verhältnis zur Pflanzenanbaufläche nur geringe Fischmengen gibt). [5] In diesen Systemen gibt es normalerweise einen direkten Wasserfluss vom Fischaufzuchtbecken zu „hydroponischen Gemüsebeeten mit Kieskultur“. [10]

Abb. 2: A) Ein Klärbecken funktioniert so, dass das Wasser zunächst durch das B) zentrale Leitblech gelangt und dann entweder durch C) das Auslassleitblech oder in den Auslass D) zu den Filtertanks oder durch den Schlammabfluss E) austritt. [5]

Biofiltration: Nutzung von Bakterien

Ein wesentlicher Bestandteil des Aquaponik-Systems ist die Entfernung von Ammoniak, das als Stoffwechselabfallprodukt aus den Kiemen von Fischen ausgeschieden wird. [5] Wenn die Ammoniakkonzentration zu hoch ist, sterben die Fische. [5] Dies wird durch die Nitrifikation von Ammoniak verhindert. Bei diesem Prozess wird Ammoniak zu Nitrit und anschließend zu Nitrat oxidiert. Aquaponics macht sich die natürlich vorkommenden nitrifizierenden Bakterien Nitrosomonas und Nitrobacter zunutze, die diesen Prozess vermitteln. [5]

Abb. 3: Ein Diagramm des natürlichen Kreislaufs, den Stickstoff in der Natur durchläuft. Das Diagramm zeigt insbesondere den Punkt, an dem nitrifizierende Bakterien, Nitrosomonas und Nitrobacter, eine Schlüsselrolle bei der Umwandlung von giftigem Nitrit in relativ ungiftiges Nitrat spielen. [12]

Diese natürlich vorkommenden nitrifizierenden Bakterien wachsen gerne in Biofilmen entlang verschiedener Oberflächen. Um das Bakterienwachstum zu maximieren, werden Biofilter in der Aquaponik meist aus Sand, Perlit oder Kies hergestellt. [5] [10]

Abb. 4: Ein einfaches Diagramm des Aufbaus eines Aquaponiksystems

Hydrokultursystem: wo die Pflanzen wachsen

Es ist auch wichtig, diese unterschiedlichen Biofilter zu kennen, wenn man zwischen verschiedenen Arten von Hydrokultursystemen unterscheiden möchte. In kleineren Anlagen wird Kies verwendet, da er den Pflanzen Kalzium schenkt. [5] Diese Art von System erfordert eine konstante Ebbe und Flut des Wassers. Zu den Nachteilen dieses Systems gehören Verstopfungen durch Wurzelreste, mikrobielles Wachstum und ein Mangel an vollständiger Wasserzirkulation (mangelnde Strömung führt zu anaeroben Zonen und schlechter Pflanzenproduktion). [5] Der Mangel an Strömung könnte auch zu einer schlechten Wasserqualität und zum Tod von Fischen führen. [10] Wenn das Aquaponik-System größer ist und ein konstanter Wasserfluss keine Option ist, ist ein Sandsystem eine gute Wahl. [5] Um ein Verstopfen der Rohre zu verhindern, werden größere Sandkörnchen empfohlen. Wenn weder Sand noch Kies in Frage kommen, ist Perlit eine weitere wunderbare Wahl. [5] Systeme auf Perlitbasis sind gut, wenn Pflanzen mit kleinen Wurzeln gezüchtet werden und der Züchter bereit ist, alle Feststoffe zu entfernen, bevor sie in den Hydrokulturbereich gelangen. Geschieht dies nicht, bilden sich anaerobe Anteile. [5]

Sumpf: Sammlung von sauberem Wasser

Der Sumpf ist der einzige Ort, an dem Wasser in das System gepumpt wird. Dies ist ein guter Ort, um Wasser nachzufüllen, wenn das System Wasser verloren hat. [5]

Wissenschaftliche Theorie: Wie funktioniert ein Aquaponik-System?

Aquaponik ist ein Kreislaufsystem, das sich natürliche biologische Prozesse zunutze macht. Nachfolgend wird jeder Teil des Systems (Pflanzen, Fische, Wasser und Bakterien) erklärt:

Pflanzen: Was brauchen sie und wie wachsen sie am besten?

Zunächst ist es wichtig, sich mit den Pflanzen zu befassen, die am besten an das Aquaponik-System angepasst sind. Dieses System unterstützt am besten Pflanzen mit geringem Nährstoffbedarf wie Brunnenkresse, Basilikum, Schnittlauch, Spinat, Kräuter und Salat. [10] Es wurden jedoch auch Tomaten und Gurken angebaut. [13] Wenn aufgrund schlechter Wasserführung anaerobe Bedingungen entstehen, können diese Zonen auch zu mangelndem Pflanzenwachstum führen. [5]

Ein Beispiel für Tomatenpflanzen in einem mediengefüllten System. Persönliches Foto des Autors.

Wurzelgemüse

Obwohl Wurzelfrüchte in einem felsigen Medium wie Tonkieseln oder Kies wachsen, sollen sie in einem Aquaponiksystem einigermaßen gut gedeihen. Eine kurze Liste von Pflanzen, die mit Aquaponik angebaut werden könnten, wäre Salat, Schnittlauch, Brunnenkresse, Basilikum, Kohl, Tomaten, Kürbis und Melonen. Schon früh in der Entwicklung der Aquaponik glaubte man, dass nur Blattpflanzen angebaut werden könnten. Mittlerweile wurden über 60 verschiedene Arten von Nahrungsmitteln erfolgreich angebaut, wie das Crop Diversification Centre in Alberta, Kanada, ausprobiert hat. [14]

Invasive Wurzeln

Es ist nicht ratsam, eine Art mit schnell wachsenden Wurzeln, wie zum Beispiel Minze, zu pflanzen. Ein aggressives Wurzelsystem wächst in die Rohrleitungen hinein und überwältigt das System. [4]

Das mediengefüllte System

Da mediengefüllte Systeme am häufigsten für die Lebensmittelproduktion zu Hause verwendet werden, wird dieser Abschnitt näher erläutert, da er sich auf die mediengefüllte Methode bezieht. Viele Komponenten dieser Methode werden auch in Raft- und NFT-Systemen verwendet. Die Grundbestandteile eines medienreichen Betriebs sind die Wachstumsbeete, die Fischtanks und ein Klärbecken. Natürlich sind auch einzelne Pumpen, Belüftungsmechanismen, Warmwasserbereiter/-kühler, Notstromsysteme und verschiedene Rohrleitungen mit PVC-Rohren erforderlich.

Wachstumsmedium

Als Wachstumsmedium kann ein normaler 1/4 Zoll (0,66 cm) großer Kies, Perlit oder Hydroton, eine Art Tonkiesel, der üblicherweise in der Hydrokultur verwendet wird, verwendet werden. Kies ist etwas günstiger, aber der Hydroton ermöglicht aufgrund seiner Gleichmäßigkeit in einigen Fällen eine einfachere Bepflanzung.

Volumen

Ein Fisch benötigt etwa 10 Liter oder 2,5 Gallonen Platz für sich. Wenn Sie also ein 50-Gallonen-Aquarium haben, können Sie 20 Fische haben. Je mehr Wasser Sie jedoch haben, desto stabiler wird das System. Die empfohlene Mindesttankgröße beträgt 250 Gallonen oder 1000 Liter. Das Volumen des Wachstumsbetts sollte dem Volumen des Aquariums entsprechen. [4] Kleinere Systeme wurden mit unterschiedlichem Erfolg hergestellt.

Spül-/Füllsystem

Bei der Verwendung eines Wachstumsbetts muss das Medium regelmäßig geflutet und abgelassen werden. Es gibt mehrere Methoden, mit denen dies erreicht werden kann.

Eine ordnungsgemäße Strömung ist entscheidend für die Sauerstoffversorgung der Wurzeln und der Bakterienkolonie. [4] Es gibt verschiedene Methoden, um Wasser aus den Wachstumsbeeten zurück in das Aquarium zu leiten. Dazu gehören ein Glockensiphon, ein Überlaufventil, ein Toilettenventil oder einfach nur eine Pumpe mit Zeitschaltuhr. Um dem Wasser in einem mediengefüllten System die richtigen Mengen an Wasser, Nährstoffen und Sauerstoff zuzuführen, gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Der Schlüssel liegt in einer Durchflussrate, die das Wasser durch das System zirkulieren lässt und verhindert, dass sich giftige Mengen an Ammoniak und Nitrit ansammeln.

Pflanzennährstoffe

Abhängig von Ihrem System kann es notwendig sein, dem Wasser bestimmte Nährstoffe hinzuzufügen. Eisen, Kalzium, Magnesium, Kalium und Bor. Diese können dem Wasser etwa alle drei Wochen in Chelatform zugesetzt werden. Durch die Ergänzung der Aquaponik durch Vermikultur , wie oben beschrieben , kann dieser Bedarf umgangen werden.

Friendly Aquaponics hat einen Leitfaden zur Identifizierung von Nährstoffmängeln bei Pflanzen erstellt

Fisch: Voraussetzungen für eine optimale Fischproduktion

Bestimmte Fische sind besser, weil sie toleranter gegenüber Veränderungen sind. Tilapia ist der am häufigsten verwendete Fisch im System. [10] [5] Zu den Fischen, die in das System aufgenommen wurden, gehören „Tilapia, Forelle, Barsch, Seesaibling und Barsch … Tilapia ist tolerant gegenüber schwankenden Wasserbedingungen wie pH-Wert, Temperatur, Sauerstoff und gelösten Feststoffen“. [10] Diese verschiedenen zuvor erwähnten Bedingungen (Ammoniak, Nitrit, Nitrat, pH-Wert, gelöster Sauerstoff, Kohlendioxid) müssen unbedingt überwacht werden, um die höchste Wachstumsrate der Fische sicherzustellen. [10] Diese Bedingungen können direkt oder indirekt über die „Besatzdichte der Fische, Wachstumsrate der Fische, Fressrate und -volumen“ gemessen werden. [10]

Fisch als Nahrung

Abhängig vom Klima, in dem Sie leben, ist es am besten, Fische zu verwenden, die in Ihrer Region heimisch sind. Dadurch kann die geringste Energiemenge zum Heizen oder Kühlen der Aquarien aufgewendet werden. Es wird außerdem empfohlen, eine robuste Fischrasse zu wählen, die Schwankungen der Wasserqualität oder -temperatur übersteht. Bedenken Sie, dass einige Fische ihre Artgenossen fressen, wenn sie größer werden, und in separate Becken aussortiert werden müssen. [4]

Füttern

Fischfutter ist der Hauptbestandteil eines Aquaponiksystems, daher ist die Wahl des Futters von entscheidender Bedeutung für die Nachhaltigkeit. [14]

Für die Futterversorgung Ihrer Fische gibt es mehrere Möglichkeiten. Die meisten Systeme könnten mehrere davon vorteilhaft kombinieren –

  • Fischfutter in Pelletform . Die Fütterung Ihrer Fische kann mit einem hochwertigen Pelletfutter aus Fisch und Soja erfolgen. Dies ist die gebräuchlichste und am besten erprobte Art der Fischfütterung in Aquaponiksystemen, hat jedoch den Nachteil, dass eine ständige externe Eingabe erforderlich ist, was die Betriebskosten des Systems erheblich erhöht. Die folgenden Optionen können verwendet werden, um das System einem vollständig geschlossenen System näher zu bringen
  • Algen . Algen wachsen endemisch in fast allen stillen Gewässern und bieten den Fischen etwas Nahrung. Wenn Sie ein Plastiknetz (z. B. eine leere Obstkiste) in Ihr Aquarium legen, schaffen Sie eine Oberfläche, auf der die Algen wachsen können. Leider ist es selbst unter den besten Bedingungen schwierig, den Nahrungsbedarf der Fische allein mit Algen vollständig zu decken.
  • In den Wachstumsbeeten kann Fischfutter produziert werden, wenn die gewählte Fischrasse Blattgemüse frisst.
  • Auch Wasserlinsen sind eine ausgezeichnete Wahl, da sie auf der Oberfläche eines Hilfstanks angebaut, dann geerntet und bei Bedarf eingefroren werden können. [4] Wasserlinsen wachsen schnell, haben einen hohen Protein- und Nährstoffgehalt für die Fische und es gibt eine Art davon, die für die meisten Klimazonen geeignet ist. Außerdem absorbiert Wasserlinse Ammoniak, ein Nebenprodukt des Fisches, und stellt so ein proteinreiches Futter dar, das an bestimmte Fischarten verfüttert werden kann. [15]
  • Würmer . Manche Menschen praktizieren neben der Aquaponik auch Wurmkultur . Dadurch können die ungenießbaren Teile der Ernte (oder andere organische Abfälle, die Sie in der Nähe haben, wie Grasschnitt oder was auch immer) an Würmer verfüttert werden. Anschließend können die Würmer an die Fische verfüttert werden. Der in der Wurmanlage erzeugte Kompost kann für den Pflanzenanbau außerhalb des Aquaponiksystems verwendet werden oder zur Herstellung von Komposttee verwendet werden, der dem Hydroponikelement des Systems hinzugefügt werden kann. Dadurch werden die Nährstoffe, die die Pflanzen erhalten, diversifiziert, insbesondere durch die Bereitstellung von Bor, das andernfalls fehlen könnte.

Kindergarten

Obwohl Jungfische gekauft werden können, müssen sie nicht die einzige Quelle für die Besiedlung der Aquarien sein. Um die Idee eines geschlossenen Kreislaufsystems fortzuführen, kann ein Aufzuchtbecken eingerichtet und die Paarung erleichtert werden, damit sich die Fischpopulation selbst erhalten kann. In manchen Fällen ist es wichtig, die Jungen in ein separates Becken zu bringen, da die Erwachsenen sie fressen. [4]

Wasser

In einem Aquaponik-System steht die Wasserqualität in direktem Zusammenhang mit der Pflanzenqualität. Pflanzen benötigen bestimmte Mineralien, um zu gedeihen, und diese Mineralien werden durch die Fischabfälle bereitgestellt. In einer nicht-hydroponischen Anbausituation stammen die Mineralien aus der Erde. In einem geschlossenen Hydrosystem wie der Aquaponik sind die Mineralien, die in das System gelangen, stark reguliert. Wenn Sie Pflanzen im Boden anbauen, besteht das Risiko, dass die Pflanzen giftige Mineralien aufnehmen [16] und diese anschließend in Ihrem Endprodukt verbrauchen. Daher ist Aquaponik eine reinere Form des ökologischen Landbaus, die ein höheres Maß an Regulierung bietet und zu einem qualitativ hochwertigeren Produkt führt.

Klärbecken, Mineralisierung, Entgasung und Biofiltration

Das mittlere Fass dieses Systems, das im Boden vergraben ist, dient als Klärbecken. Die Wachstumsbeete sind dahinter erhöht und das Aquarium ist vorne vergraben. Persönliches Foto des Autors.

Die Aufrechterhaltung der Wasserqualität ist für alle Teile des Systems von entscheidender Bedeutung. Ein besonders wichtiger Faktor hierbei ist das pH-Gleichgewicht, da verschiedene Teile des Systems bei einem bestimmten pH-Wert gedeihen. Daher müssen einige Kompromisse eingegangen werden. Fische mögen im Allgemeinen einen pH-Wert von 7,5–8, während Pflanzen bei 6,0–6,5 am besten gedeihen und die Bakterienkolonie bei 7,0–8,0 am effizientesten arbeitet. Der Konsens für einen Gesamt-pH-Wert liegt bei 7,0, damit das System optimal funktioniert. [14]

Um eine akzeptable Wasserqualität zu erreichen, sind unterschiedliche Komponenten erforderlich, je nachdem, welche Art von Aquaponik-Anlage installiert wird. Es gibt drei Haupttypen: Floßbetten, Nährfilmtechnik (NFT) und mediengefüllte Betten. Bei Floßsystemen, auch Float, Deep Channel und Deep Flow genannt, wachsen die Pflanzen in schwimmenden Styroporplatten in einem vom Aquarium getrennten Becken. NFT lässt Pflanzen in langen, schmalen Kanälen wachsen, durch die ein dünner Wasserfilm fließt, um Nährstoffe zu den Wurzeln der Pflanzen zu bringen. Mit Medien gefüllte Beete sind einfach mit einem Wachstumsmedium wie Kies, Perlit oder Hydroton gefüllte Behälter, in denen die Pflanzenwurzeln gehalten werden. Anschließend durchlaufen sie eine Flut- und Entwässerungssequenz, um den Wurzeln Nährstoffe zuzuführen. [14] Die ersten beiden Methoden kommen häufiger in Betrieben kommerzieller Größe zum Einsatz, während die letzte Methode am häufigsten in Hinterhofbetrieben zum Einsatz kommt, bei denen Lebensmittel in kleinem Maßstab produziert werden, um etwa eine Familie zu ernähren.

Zur Entfernung von Feststoffen aus der Wassersäule wird ein Klärbecken eingesetzt. Dies kann auf verschiedene Arten erfolgen. Konische Klärbecken und Absetzbecken erleichtern das Absetzen der Feststoffe aus der Wassersäule; Sie basieren auf dem Konzept eines hohen spezifischen Gewichts im Vergleich zu dem Wasser, in dem sie sich befinden. [14] Im Grunde bedeutet dies, dass sie sinken und am Boden eines Klärgeräts aufgefangen werden können, sei es ein Absetzbecken oder ein konischer Klärbehälter . Eine weitere Möglichkeit, die Feststoffe zu entfernen, ist ein Mikrosieb-Trommelfilter, der organische Stoffe in einem Rückspülprozess entfernt. Das Entfernen von Feststoffen ist nur bei Raft- und NFT-Systemen erforderlich, da die Feststoffe in einem mit Medien gefüllten Bett im Medium aufgefangen werden und dort biologisch abbaubar sind, ohne die Funktion anderer Systemkomponenten zu beeinträchtigen. [14] Gelegentlich ist der Einsatz eines Klärbeckens in einem mit Medien gefüllten System hilfreich, wenn viel fester Abfall vorhanden ist.

Nun fragen Sie sich vielleicht, wie das System funktioniert, wenn die Feststoffe, die im Wesentlichen den Dünger des Systems darstellen, entfernt werden. Vor dem Klärbecken benötigen Floß- und NFT-Systeme einen Mineralisierungstank, der mit einem porösen Medium gefüllt ist. In diesem Bereich wandeln heterotrophe Bakterien die Abfälle in Elemente um, die von den Pflanzen leicht verwertet werden können. Bei diesem Prozess entstehen auch Gase wie Schwefelwasserstoff, Methan und Stickstoff. Daher ist ein Entgasungstank erforderlich, um die Freisetzung dieser Stoffe in die Luft zu unterstützen. [14] Auch dies ist in einem mit Medien gefüllten Bett nicht erforderlich, da die Feststoffe im System im Medium eingeschlossen bleiben.

Die Biofiltration bietet der Bakterienkolonie einen Lebensraum. In Floß- und mediengefüllten Systemen ist dies nicht erforderlich, da dort genügend Oberfläche vorhanden ist, damit sich die Bakterien in einem gesunden Ausmaß ansiedeln können. Allerdings muss in einem NFT-System zusätzlicher Kolonisierungsraum bereitgestellt werden, damit sich eine gesunde Kolonie stabilisieren kann. Diese Erweiterung wird Biofilter genannt. [14]

Belüftung

Die richtige Belüftung des Wassers ist für die Lebensqualität der Fische von entscheidender Bedeutung. Ohne ausreichend Sauerstoff können Fische innerhalb von 45 Minuten sterben. [4] Auch wenn der Tod nicht sofort eintritt, kann der Kiemenschaden dauerhaft sein und die Fischpopulation wird langsam zurückgehen. Genau aus diesem Grund ist ein Notstromsystem wichtig. Wasserbelüfter können in Aquarienbedarfsgeschäften gekauft werden, müssen jedoch mit Strom betrieben werden. Kommt es also zu einem Stromausfall, wird die Sauerstoffzufuhr zum Wasser unterbrochen und die Fischpopulation wird geschädigt.

Ein Aquarienbelüfter ist nicht die einzige Möglichkeit, dem Aquarium Sauerstoff zuzuführen. In einem mit Medien gefüllten System kann das aus den Wachstumsbeeten fließende Wasser so angeordnet werden, dass es aus ausreichender Höhe zurück in das Aquarium spritzt und dabei Luft mit dem Wasser vermischt. Auch hier gilt, dass bei einem Stromausfall auch die für die Belüftung zuständige Pumpe ausfallen würde; Unabhängig davon, welche Maßnahmen ergriffen werden, um ausreichend Sauerstoff bereitzustellen, ist eine elektrische Notstromversorgung erforderlich.

Bakterien: Wie helfen diese Bakterien?

Ein wesentlicher Bestandteil des Aquaponik-Systems ist die Entfernung von Ammoniak, das als Stoffwechselabfallprodukt aus den Kiemen von Fischen ausgeschieden wird. [5] Bei einer zu hohen Ammoniakkonzentration sterben die Fische. [5] Dies wird durch die Nitrifikation von Ammoniak verhindert. Bei diesem Prozess wird Ammoniak zu Nitrit und anschließend zu Nitrat oxidiert. Aquaponik macht sich die natürlich vorkommenden nitrifizierenden Bakterien Nitrosomonas und Nitrobacter zunutze, die diesen Prozess vermitteln [5] ). Um die vorhandenen Bakterienstämme und ihre Funktion im System zu bestimmen, wurden Bakterien aus den Wurzeln verschiedener Arten von Aquaponik-Pflanzen isoliert. [17] [10] [18] [5] In einer Art Wasseraufbereitungsrhizoplane der Familie der Schilfrohrgewächse, Phragmites communis, wurde eine taxonomische Studie durchgeführt, bei der festgestellt wurde, dass ein Stamm von Nitrosomonascommunis und Nitrosomas europaea (beides Ammonium oxidierende Bakterien) vorhanden war an den Wurzeln. [17]

Abb. 5: Nicht maßstabsgetreues Schema eines UVI-Aquaponiksystems. [19]

Bakterienkolonie

Die im gesamten System besiedelnde Bakterienkolonie ist für die Umwandlung von Nitrit und Ammoniak in Nitrate verantwortlich, die dann von den Pflanzen verwertet werden können. Ohne diese Umwandlung würden die Nitrite und in gewissem Maße auch das Ammoniak toxische Werte erreichen und die Fische und Pflanzen töten. [14]

Aufbau der natürlichen Kolonie

Diese Bakterien kommen natürlicherweise in der Luft und im Wasser vor und müssen dem System nicht hinzugefügt werden. Der Aufbau der natürlichen Kolonie kann 20–30 Tage, [14] manchmal bis zu 8 Wochen dauern. [4] Irgendwann kommen, wie bei allen natürlichen Systemen, die Komponenten ins Gleichgewicht und bleiben mit wenig Wartung stabil.

Starten Sie Ihr eigenes

Um den Besiedlungsprozess zu beschleunigen, kann jedoch ein Harnstoffdünger in sehr geringen Mengen als Ammoniakquelle zugesetzt werden. [4]

Aquaponische Systeme ohne oder mit geringer Leistung

Wenn Sie ein System mit geringem oder keinem Strombedarf aufbauen möchten (z. B. wenn Sie Aquaponik in einem Entwicklungsland fördern möchten), könnte ein „Flutventil“ verwendet werden. [20] Dieses System funktioniert nur mit einer Pumpe, die Wasser aus dem Aquarium zum „Flutventil … pumpt … [und] es funktioniert mit Durchflussraten von weniger als 100 Gallonen pro Stunde“. [20] Ein spezifisches Design für dieses System liegt noch nicht vor, es funktioniert jedoch ähnlich wie ein „Standard-Toilettenventil“. [20]

Andere Konstruktionen verfügen nicht über Ventile, sondern erfordern stattdessen Handarbeit. Ein Aquaponik-System wurde in Thailand kostenlos gebaut und erfordert keinen Stromanschluss. [21] Die folgenden Gegenstände werden benötigt: ein Aquarium zur Aufnahme der Fische (z. B. eine große Plastikwanne), ein Behälter für die Pflanzen, eine Vorrichtung, um die Pflanzen über das Aquarium zu heben, und ein Bewässerungsgerät. [21] Um dieses System in Betrieb zu nehmen, ist es wichtig, den Fisch mindestens eine Woche vorher einzusetzen. Bevor Sie die Pflanzen gießen, schwenken Sie außerdem den Fischaufzuchtbehälter und füllen Sie dann die Gießkanne. Bei diesem System muss das Fischaufzuchtbecken regelmäßig gereinigt werden. Schließlich ist es wichtig, die Behälter mindestens dreimal täglich zu fluten. [21]

Betrieb und Instandhaltung

Betrieb und Wartung variieren je nach Ausführung. Generell müssen die unterschiedlichen Nährstoffgehalte und der pH-Wert überwacht werden. [22] Es ist auch wichtig, jegliche „Schlammbildung“ in den Rohren zwischen den verschiedenen Komponenten des Systems zu beseitigen. [23] In den anderen Abschnitten, in denen verschiedene Systeme erwähnt wurden, werden die Wartungstechniken ausführlicher beschrieben.

Bewertung des Systems

An vielen Orten auf der Welt ist der Zugang zu Gemüse oder frischem Fisch nicht einfach. [21] Einige dieser Orte befinden sich in unserem eigenen Hinterhof, in Teilen städtischer Zentren, in deren Nähe es keine Lebensmittelgeschäfte gibt. Bei der Bewertung des Aquaponiksystems muss die Bedeutung berücksichtigt werden, die diese möglicherweise knappen Ressourcen (frischer Fisch und Gemüse) für eine Gemeinschaft haben könnten. [24] Tilapia enthält Fett, Eiweiß und Eisen, die allesamt wichtige Bestandteile der menschlichen Ernährung sind. [25]

Wenn man versucht, den wirtschaftlichen Nutzen des Systems zu bewerten, „haben bisher nur wenige Studien die Rentabilität kleiner und großer Betriebe bewertet“. [1] Es ist immer noch nicht klar, ob die Lebensmittelsicherheit ein Problem darstellen würde, da „das Risiko einer Kreuzkontamination, einschließlich der Ausbreitung von Salmonellen und Escherichia coli, wenn Fische und andere Tiere in der Nähe von Produkten sind“, besteht. [1] Es ist jedoch bekannt, dass die Gewinne aus folgenden Gründen steigen: 1) Pflanzennährstoffe werden von den Fischen „kostenlos“ produziert, 2) große Biofilter sind oft unnötig, 3) der Wasserbedarf sinkt, 4) die Gesamtkosten für den Betrieb des Systems und für die Infrastruktur werden von beiden Systemen gemeinsam genutzt. [26]

Eine weitere Möglichkeit zur Bewertung des Systems besteht darin, die Effizienz der Nährstoffentfernung durch die Pflanzen zu analysieren. Dies wurde von vielen Wissenschaftlern getan. In einem solchen Experiment testeten Wissenschaftler die Stickstoffausscheidung und -aufnahme in den Aquaponiksystemen, indem sie die Wachstumsleistung, die Salaterträge und die Nährstoffretention untersuchten. [27] In einem anderen Experiment wurde das Aquaponiksystem eingerichtet, um den Stickstoffentzug durch Tomaten und Gurken zu analysieren. Es wurde festgestellt, dass der höchste Stickstoffentzug bei Tomaten erfolgte und das Gesamtsystem „69 % des Stickstoffentzugs durch das Gesamtsystem in essbare Früchte umwandeln konnte“. [28] Die Erträge bestimmter Nutzpflanzen können auch zur Bewertung der Produktivität des Systems herangezogen werden. Bei Graber et al. Sie analysierten vier verschiedene Tomatenkulturen und stellten fest, dass ihre Erträge in Aquaponiksystemen im Vergleich zu Hydroponiksystemen höher waren (Abb. 6).

Abb. 6: Der Ertrag verschiedener Tomatenarten, die in zwei verschiedenen Systemen angebaut werden; Aquaponik oder Hydroponik. [29]

Um den größten wirtschaftlichen Nutzen durch die größtmögliche Nährstoffaufnahme zu erzielen, ergab eine Studie, dass „das stärkste Pflanzenwachstum im Umlauftanksystem beobachtet wurde, wo die Fischfressrate und die anschließend gelösten Nährstoffe höher waren. In diesem System war Schnurgras die Spartina-Biomasse.“ Die Produktion war um 25 % höher als in angelegten Sümpfen und die Stickstoffaufnahme war doppelt so hoch wie in natürlichen Sümpfen. Eine vorläufige wirtschaftliche Analyse zeigte, dass die Pflanzenproduktion ein zusätzliches Einkommen generieren kann, da die Pflanzen einen relativ hohen Wert haben.“ [23]

Auswirkungen

Verschiedene Organisationen auf der ganzen Welt haben in Teilen der Entwicklungsländer Aquaponiksysteme eingerichtet, um unterrepräsentierte Gemeinschaften mit frischen Pflanzen und Fisch zu versorgen. Eine dieser Organisationen, das International Rescue Committee, baute ein Aquaponiksystem mit zwei 700-Gallonen-Fischaufzuchttanks, die mit Tilapia bestückt waren, und nutzte das anfallende Abwasser zum Anbau frischer Pflanzen. [30]

In städtischen Gemeinden wird Aquaponik genutzt, um Einzelpersonen, die keinen einfachen Zugang dazu haben, preiswerte frische Produkte bereitzustellen, und in einigen Fällen haben Einzelpersonen mit städtischen Aquaponiksystemen Gewinn gemacht. [31] Derzeit arbeitet die University of Amherst, Massachusetts, an einem Aquaponik-Projekt in Uganda, das die Bewohner der Gemeinde mit hochwertigem Protein versorgen soll. [32] Siehe Video unter https://www.cns.umass.edu/about/news/2012/danylchuk-holingsworth-develop-aquaponics-for-developing-countries . Das Massachusetts Institute of Technology arbeitet auch an einem Projekt in Vietnam, das Tilapia und Reis an eine lokale Provinz namens Hoa Binh liefert. [33]

Verbreitung

Fakten und Informationen über Aquaponik finden Sie überall im Internet (z. B. hier: http://theaquaponicsource.com/learn-about-aquaponics/ ), wo sich Einzelpersonen über die Wissenschaft hinter dem System und die Einrichtung Ihres Systems informieren können Sie besitzen ein eigenes Aquaponik-System und sprechen (über Blogs) mit anderen Personen, die bereits mit ihrem eigenen Aquaponik-System experimentiert haben. Seit der erneuten Begeisterung für Aquaponik haben Länder auf der ganzen Welt begonnen, vom Aquaponik-System zu profitieren. In den USA waren die North Carolina State University und die University of the Virgin Islands wichtige Akteure bei der Weiterentwicklung der Technologie. [5] Länder in Südamerika, von denen viele unter extremem Wassermangel leiden, sind aufgrund ihrer effizienten Wassernutzung erstklassige Kandidaten für dieses integrierte Aquakultur- und Gartenbausystem (Bishop, 2009). Japan, Taiwan, Bangladesch und viele andere Länder in Asien haben sich für Aquaponik entschieden, weil sie die Möglichkeit bieten, Bio-Lebensmittel auf engstem Raum kostengünstig zu produzieren. In Australien haben Wissenschaftler aufgrund des Verbots von Tilapia (dem am häufigsten verwendeten Fisch im System) mit verschiedenen Fischarten für die Zucht experimentiert. [10] In Afrika wurden leicht zu wartende, kostengünstige und effiziente Aquaponikanlagen gebaut. [20] Aquaponik gibt es auf fast allen Kontinenten der Welt. [10] [21] [20] [5] [34] Die meisten Betriebe fallen in eine der folgenden Kategorien: Forschung, Bildung, gemeinnützige, kommerzielle oder private Hobbybetriebe (die meisten Systeme sind kleinformatig). [1]

Herausforderungen bei der Verbreitung

Eine der Haupteinschränkungen dieses Systems besteht darin, dass es recht hohe Anlaufkosten verursachen kann, viel Land für Systeme im kommerziellen Maßstab benötigt und im Allgemeinen ein „Mangel an großmaßstäblichen Modellen und geschultem Personal“ besteht. [1]

Neugestaltung

Die von den Fischen bereitgestellten Nährstoffmengen können von den nitrifizierenden Bakterien teilweise nicht schnell genug von Nitrat in pflanzenverwertbaren Stickstoff umgewandelt werden (Tyson et al., 2007). Es ist bekannt, dass der pH-Wert die Nitrifikationsrate verändert, aber das Gleichgewicht zwischen dem „guten“ pH-Wert für Bakterien, Fische und Pflanzen ist im aktuellen System schwierig, was bedeutet, dass jedes System einen anderen idealen pH-Wert hat. [35] [36]

Selbstgebaute Systeme

Es gibt viele Möglichkeiten, wie man zu Hause ein Aquaponik-System aufbauen kann. Es kann ein unterhaltsames und lohnendes Projekt sein, insbesondere wenn es dazu dient, Kindern etwas über die Biowissenschaften beizubringen. Die Investition in ein selbstgebautes System zur Lebensmittelproduktion ist etwas ganz anderes. Es gibt viele Dinge, die in einem Aquaponiksystem schief gehen können, weil es so viele Variablen im System gibt. Bei der Aquaponik steht die Wasserqualität an erster Stelle, und wenn nur ein Teil des Systems aus dem Gleichgewicht gerät oder eine Fehlfunktion aufweist, kann es zu erheblichen Veränderungen kommen. Daher ist es bei dieser Investition, wie bei jeder anderen auch, wichtig, die Risiken zu verstehen, bevor Sie mit einem Projekt beginnen. Nachfolgend finden Sie einige Dinge, auf die Sie achten sollten, und Möglichkeiten, die Ihnen bei der Gestaltung eines effizienten Systems helfen können. Aber dieses ist, wie jedes Dokument, unvollständig. Wenn Sie sich entscheiden, Ihr eigenes System aufzubauen, werden Sie zweifellos auf neue Probleme stoßen. Lassen Sie sich jedoch nicht entmutigen, es gibt Lösungen, und wenn Sie weiterlesen und weiterarbeiten, finden Sie die Antworten auf eine bezahlbare Lebensmittelproduktion.

Um ein Aquaponik-System zusammenzustellen, benötigen Sie einige Dinge. Ein Kit kann bei Organisationen wie www.backyardaquaponics.com erworben werden. [37] Das System kann auch mit eigenen Materialien gebaut werden. Die Grundkomponenten sind ein Aquarium oder eine alte Badewanne, eine Tauchpumpe, ein PVC-Rohr zur Förderung des Wassers von der Pumpe zur Bakterienkammer, eine Luftpumpe und Ausströmersteine. [38] Kleinere Systeme eignen sich auch hervorragend als Unterrichtsprojekte. Die Schüler können Fähigkeiten zur Problemlösung im Zusammenhang mit den eingesetzten Technologien erlernen. [39] Weitere pädagogische Aspekte umfassen natürliche Kreisläufe, Nitrifikation , Biologie, Fischanatomie, Ernährung, Landwirtschaft, Mathematik und Wirtschaft. Schulen in den Vereinigten Staaten und anderen Ländern nutzen Aquaponik für Bildungserlebnisse auf Grundschul- und Hochschulniveau. [14]

Barrelponics

Das Barrelponics-Handbuch . Barrelponics ist Aquaponik im Fass. Klein, aber skalierbar. Wenn Sie eine vollständige Beschreibung zum Aufbau eines Barrelponics-Systems wünschen, finden Sie das PDF [1] von Hughey. [40]

Dies ist ein Beispiel für ein System am Sierra Nevada College. Genießen!

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Aquaponik-System des Sierra Nevada College

Bauernhofbrunnen

Farm Fountain vereint Aquaponik und Skulptur. Es nutzt Aquaponik als vertikale Landwirtschaftsmethode, um Platz zu sparen. So bauen Sie Ihr eigenes

Letzte Tipps

Beim Entwurf eines neuen Systems ist es wichtig zu verstehen, dass die Wasserqualität buchstäblich das Lebenselixier des Systems sein wird. Ohne die richtige Durchflussrate und Wasserförderung wird das System, wenn überhaupt, nur schlecht funktionieren. In seinem Anleitungsvideo „Aquaponics Made Easy“ weist Murry Hallam darauf hin, dass es bei kleinen Aquaponiksystemen am besten ist, kein System kleiner als 1000 l (265 Gallonen) zu haben. Dies liegt daran, dass unterhalb dieser Grenze die Wassermenge im System weniger stabil ist und weniger Wasser als Puffer bei Temperaturschwankungen oder einem Anstieg der Fischabfälle dient.

Das Bewegen dieser Wassermenge kann ebenfalls viel Energie verbrauchen. Konzentrieren Sie sich daher beim Entwurf eines selbstgebauten Systems auf Möglichkeiten, die Schwerkraft zu nutzen, um den Wassertransfer von einem Teil des Systems zum anderen zu fördern. Eine gute Möglichkeit, dies in der Planungsphase zu tun, besteht darin, Diagramme zu zeichnen, die genau zeigen, wo der Wasserstand in jedem Tank liegen wird. Auf diese Weise wissen Sie, wo im System die Dinge angeordnet werden müssen, und am Ende des Diagramms wissen Sie, wie viel vertikaler Auftrieb Sie erreichen müssen, um Wasser durch das System zu bewegen.

Ähnliche Projekte

Weiterführende Literatur

Verweise

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