Aquaponik: Nachhaltige Lebensmittelproduktion im Kreislauf
Aquaponik ist ein Verfahren, das die Aufzucht von Fischen in einer Aquakultur mit dem Anbau von Pflanzen in Hydrokultur kombiniert. Es gibt verschiedene Ansätze um die Nährstoffe, die die Fische produzieren, zu den Pflanzen zu bringen.
Aquaponik- wie auch Hydroponiksysteme sind immer Teil eines geschlossenen Kreislaufes. Aquaponik, für die Fischproduktion, enthält immer ein hydroponisches System für den Pflanzenanbau. Das System funktioniert, indem die Ausscheidungen aus der Fischzucht als Nährstoffe für die Pflanzen verwendet werden.
Automatisierte Nährstoffversorgung
Dies geschieht in unseren Anlagen automatisch über Dosiersysteme. Durch eine entsprechende Steuerung der Nährstoffzufuhr - die auf die jeweils ausgewählte Pflanzenart und die Entwicklungsphase optimiert ist. Der geschlossene Kreislauf führt dazu, dass weit über 90% der notwendigen Nährstoffe, d.h. der Investitionen, tatsächlich in den beiden Endprodukten (Gemüse & Fisch) enthalten sind.
Vorteile gegenüber bodengebundener Anpflanzung
Hohe Effizienz
- Hoher Ertrag: 500m² bringen bis zu 8 Tonnen Fisch und 16 Tonnen Tomaten pro Jahr
- Minimaler Platzbedarf: Rentabilität ab 500 m²
- Wetterunabhängigkeit: Ganzjähriger Betrieb und Ertrag
Umweltfreundlichkeit
- Unabhängigkeit von Niederschlägen: geschlossener Kreislauf
- Sehr geringer Wasserverbrauch
- Kein Einsatz von Pestiziden, Herbiziden oder Medikamenten
- Keine Schädigung des Grundwassers
Automatisierte Anlagensteuerung
Wir bieten Ihnen Steueranlagen zur automatischen Bewirtschaftung Ihrer Aquaponik- und Hydroponikanlage an. Unser Angebot reicht von Anlagen die nur der Dokumentation dienen, bis hin zur voll-autonomen Anlagensteuerung.
Aquaponik und Hydroponik: Situation, Marktbedarf und Entwicklung
Die Nahrungsmittelproduktion ist abhängig von der Verfügbarkeit der Ressourcen wie Land, Süßwasser, fossiler Energie und Nährstoffen (Conijn et al. 2018), und der derzeitige Verbrauch oder Abbau dieser Ressourcen übersteigt ihre globale Regenerationsrate (Van Vuuren et al. 2010).
Planetarische Grenzen
Das Konzept der planetarischen Grenzen zielt darauf ab, die ökologischen Grenzen zu definieren, innerhalb derer die Menschheit in Bezug auf die endlichen und teils knappen Ressourcen arbeiten kann (Rockström et al. 2009).
Biochemische Flussgrenzen, die die Nahrungsmittelversorgung begrenzen, sind strenger als der Klimawandel (Steffen et al. 2015).
Nachhaltige Entwicklung durch Aquaponik
Aquaponik (Aquakultur + Hydroponik) wurde als ein landwirtschaftlicher Ansatz identifiziert, der durch Nährstoff- und Abfallrecycling dazu beitragen kann, sowohl die planetarischen Grenzen als auch die Ziele einer nachhaltigen Entwicklung zu erreichen, insbesondere in trockenen Regionen oder Gebieten mit nicht landwirtschaftlich nutzbaren Böden (Goddek und Körner 2019; Appelbaum und Kotzen 2016; Kotzen und Appelbaum 2010).
Traditionelle Systeme
Traditionelle Entwürfe für Aquaponiksysteme mit einem Kreislauf umfassen sowohl Aquakultur- als auch Hydroponikeinheiten, zwischen denen das Wasser zirkuliert. In solchen traditionellen Systemen ist es notwendig, Kompromisse bei den Bedingungen der beiden Teilsysteme in Bezug auf pH-Wert, Temperatur und Nährstoff-Konzentration einzugehen.
Entkoppelte Systeme
Ein entkoppeltes Aquaponiksystem kann die Notwendigkeit von Kompromissen verringern, indem es die Komponenten trennt und so die Bedingungen in jedem Teil-System optimiert werden können.
Urbane Lebensmittelproduktion
Aquaponik wird auch als eine Lösung für die Nutzung von Grenzertragsflächen in städtischen Gebieten für eine marktnahe Lebensmittelproduktion angesehen.
Gerade die Problematik des aufwendigen Transportes (Aus der Region für die Region) wird zunehmend zum Umwelt- und Kostenproblem in Städten.
Hydroponik-Anlage in einem Supermarkt der Edeka-Kette (Infarm / Berlin)
Wassereinsparung durch Aquaponik
Laut dem World Wild Fund for Nature (WWF) entfallen etwa 70 Prozent des globalen Süßwasserverbrauchs auf die Landwirtschaft und der Weiterverarbeitung. Dem gegenüber ermöglicht Aquaponik eine Lebensmittelproduktion mit einem um 50 bis 90 Prozent verringerten Wasserverbrauch.
- 50 Prozent Ersparnis bei Einkreislaufsystemen
- 90 Prozent Ersparnis bei Zweikreislauf-Systemen mit Wasserrückgewinnung
Verfügbare Ressourcen für Ernährung
Planetarische Grenzen nach Steffen et al. (2015)
Ressourcenknappheit erfordert Umdenken
Aufgrund der Ressourcensituation ist ein Umdenken in der Nahrungsmittelversorgung unausweichlich. Die grüne Zone ist der sichere Betriebsbereich, die gelbe Zone stellt die Zone der Ungewissheit dar (zunehmendes Risiko), die rote Zone ist eine Zone mit hohem Risiko.
Die blau umrandeten Variablen (d. h. Landsystemveränderung, Süßwassernutzung und biochemische Flüsse) zeigen die planetarischen Grenzen auf, auf die die Aquaponik einen positiven Einfluss haben kann.
Weitere Informationen und Zahlen
Was ist Aquaponik: Beitrag des BR
Zum VideoDüngemitteleinsatz
In der deutschen Landwirtschaft hat die Grenze von 200 Tonnen pro Hektar und Jahr bereits überschritten.
QuelleErträge im ökologischen Landbau
Studie ansehenErfolgskostenrechnung im Pflanzenbau
DatenbankErträge in der Aquaponik
Video ansehenLiteratur und Quellenangaben
Appelbaum S, Kotzen B (2016) Further investigations of aquaponics using brackish water resources of the Negev desert. Ecocycles 2:26. https://doi.org/10.19040/ecocycles.v2i2.53
Bernstein S (2011) Aquaponic gardening: a step-by-step guide to raising vegetables and fish together. New Society Publishers, Gabriola Island
Conijn JG, Bindraban PS, Schröder JJ, Jongschaap REE (2018) Can our global food system meet food demand within planetary boundaries? Agric Ecosyst Environ 251:244–256. https://doi.org/10.1016/J.AGEE.2017.06.001
Ehrlich PR, Harte J (2015) Opinion: to feed the world in 2050 will require a global revolution. Proc Natl Acad Sci U S A 112:14743–14744. https://doi.org/10.1073/pnas.1519841112
Goddek S (2017) Opportunities and challenges of multi-loop aquaponic systems. Wageningen University, Wageningen. https://doi.org/10.18174/412236
Goddek S, Keesman KJ (2018) The necessity of desalination technology for designing and sizing multi-loop aquaponics systems. Desalination 428:76–85. https://doi.org/10.1016/j.desal.2017.11.024
Goddek S, Körner O (2019) A fully integrated simulation model of multi-loop aquaponics: a case study for system sizing in different environments. Agric Syst 171:143–154. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2019.01.010
Kotzen B, Appelbaum S (2010) An investigation of aquaponics using brackish water resources in the Negev desert. J Appl Aquac 22:297–320. https://doi.org/10.1080/10454438.2010.527571
Manelli A (2016) New paradigms for a sustainable Well-being. Agric Agric Sci Procedia 8:617–627. https://doi.org/10.1016/J.AASPRO.2016.02.084
Steffen W, Richardson K, Rockström J, Cornell SE, Fetzer I, Bennett EM, Biggs R, Carpenter SR, de Vries W, de Wit CA, Folke C, Gerten D, Heinke J, Mace GM, Persson LM, Ramanathan V, Reyers B, Sörlin S (2015) Planetary boundaries: guiding human development on a changing planet. Science 347(80):736
Glyphosat-Studie des BUND: https://www.bund.net/fileadmin/user_upload_bund/publikationen/umweltgifte/glyphosat_urin_hintergrund.pdf
Data Bridge Market Research: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-aquaponics-market
Aquaponik-Marktanteilstrends 2022: https://badenwurttembergzeitung.com/2022/04/03/aquaponik-marktanteilstrends-2022-globale-wachstumsherausforderungen-chancen-und-regionale-segmentierungsprognose-bis-2024/
Düngerpreise: https://www.agrarheute.com/markt/duengemittel/duengerpreise-steigen-extrem-hoch-kommt-noch-schlimmer-582641
Kontext:
