Hydrokultur
-
Aquaponik Schematik
Hier eine vereinfachte schematische Darstellung einer Aquaponikanlage. Diese besteht aus einer Fischzucht die mit einer Hydroponikanlage verbunden ist, welche die Reststoffe der Fischzucht für den Nährstoffbedarf verwendet. Eine Übersicht der Hydroponik-Techniken finden Sie hier.
Die Anlagen können nach Bedarf konfiguriert werden, je nachdem ob die Feststoffe als Dünger verwendet oder separat aufbereitet werden sollen. Besonders spielen Platzbedarf, Energieverbrauch, Betriebsarten, Fischart und weitere Faktoren eine Rolle bei der Konfiguration.
Hier ein Beispiel wie die ausgefilterten Feststoffe direkt als Medium für Pflanzen verwendet werden können, die nicht für Hydroponik geeignet sind. Diese Systeme sind technisch aufwendiger, da sie über einen getrennten Nährstoffkreislauf zwischen Pflanzen und Fischen verfügen. Eine Liste geeigneter Pflanzen finden Sie hier.
Bei einigen Kombinationen aus Pflanzen- und Fischzucht ist auf Grund der unterschiedlichen Nährstoff-Zusammensetzungen kein gemeinsamer "Wasser-Kreislauf" möglich. Hier werden Systeme mit getrennten Kreisläufen verwendet. Erst nach der Aufbereitung durch Biofilter kann das Abwasser aus der Fischzucht auch für die Pflanzen verwendet werden. Stichworte: pH-Wert, Nitrit, Nitrat, Amoniak, etc.
Grundriss Forschungsanlage Portugal
Wir beraten Sie gerne zu Konfigurationen die Ihren Anforderungen entsprechen.
Kontext:ID: 157 -
Aquaponik und Hydroponik
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.
Hier finden Sie einen Überblick über die verschiedenen Arten der Bepflanzung.
Eine Übersicht der Aquaponik-Anlagentypen sind hier zu sehen.
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. 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.
Im Gegensatz zur bodengebundenen Anpflanzung ergeben sich folgende Vorteile
- 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
- Unabhängigkeit von Niederschlägen: geschlossener Kreislauf
- Sehr geringer Wasserverbrauch
- Kein Einsatz von Pestiziden
- Kein Einsatz von Herbiziden
- Kein Einsatz von Medikamenten
- Keine Schädigung des Grundwassers: geschlossener Kreislauf
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.
Fortführender Artikel: Was ist Aquaponik?
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). 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, siehe Abbildung unten). Neben dem Nährstoffrecycling sind Ernährungsumstellungen und Abfallvermeidung unabdingbar, um die derzeitige Produktion zu verändern (Conijn et al. 2018; Kahiluoto et al. 2014). Daher besteht eine große Herausforderung darin, das wachstumsorientierte Wirtschaftsmodell auf ein ausgewogenes ökologisches Wirtschaftsparadigma umzustellen - das unendliches Wachstum durch nachhaltige Entwicklung ersetzt (Manelli 2016).
Um eine ausgewogene, praktikablere und nachhaltigere Situation zu erhalten, sind innovative und ökologische Anbausysteme erforderlich, so dass Kompromisse zwischen den unmittelbaren menschlichen Bedürfnissen ausgeglichen werden können und gleichzeitig die Fähigkeit der Biosphäre die erforderlichen Güter und Dienstleistungen bereitzustellen gegeben ist (Ehrlich und Harte 2015).
In diesem Zusammenhang wurde die Aquaponik (Aquakultur + Hydroponik) als ein landwirtschaftlicher Ansatz identifiziert, der durch Nährstoff- und Abfallrecycling dazu beitragen kann, sowohl die planetarischen Grenzen (siehe Abbildung unten) 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).
Aquaponik wird auch als eine Lösung für die Nutzung von Grenzertragsflächen in städtischen Gebieten für eine marktnahe Lebensmittelproduktion angesehen. Zu einer Zeit der „Technologie für Hinterhöfe“ (Bernstein 2011), entwickelt sich die Aquaponik jetzt schnell in die industrielle Produktion, da durch technische Verbesserungen in Design und Praxis die Produktionskapazitäten und die Produktionseffizienz erheblich gesteigert werden konnten. Ein solcher Bereich der Entwicklung ist die gekoppelte und die entkoppelte Aquaponik.
Traditionelle Entwürfe für Aquaponiksysteme mit einem Kreislauf umfassen sowohl Aquakultur- als auch Hydroponikeinheiten, zwischen denen das Wasser zirkuliert. In solchen traditionellen Systemen ist es ist es notwendig, Kompromisse bei den Bedingungen der beiden Teilsysteme in Bezug auf pH-Wert, Temperatur und Nährstoff-Konzentration einzugehen (Goddek et al. 2015; Kloas et al. 2015, Kapitel 7).
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.
Gerade die Problematik des aufwendigen Transportes
(Aus der Region für die Region) wird zunehmend zum Umwelt- und Kostenproblem in Städten.
Erste Versuche wie etwa der Kräuteranbau in Hydroponik-anlagen die in den ersten Super- bzw. Detailmärkten zu sehen sind, veranschaulicht das Potential mit dem Effekt der Kostenreduktion, durch Einsparung von Transport und Lagerung sowie gleichzeitig dem Gewinn von Kundenakzeptanz und deren Interesse an der Problematik der zukünftigen Versorgung, da die Kräuter in diesen Anlagen vor Ort vom Kunden selbst gepflückt werden können.
Das Bild zeigt ein Anlage in einem Supermarkt der Edeka-Kette der Firma Infarm / Berlin.
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 beträgt die Ersparnis bei den alten Einkreislaufsystemen – schlicht aufgrund der Doppelnutzung des Wassers.
Ein Zweikreislauf-System mit Wasserrückgewinnung kommt sogar auf eine Ersparnis von etwa 90 Prozent. Frischwasser muss bei diesem Produktionssystem nur die Verluste durch Verdunstung und die Entnahme von Biomasse aus dem System ausgleichen.
Verfügbare Ressourcen für Ernährung
Aufgrund der Ressourcensituation ist ein Umdenken in der Nahrungsmittelversorgung unausweichlich. Der aktueller Stand der Kontrollvariablen für sieben der planetarischen Grenzen wie beschrieben von Steffen et al.(2015) ist in der Graphik oben zu sehen.
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, und die grauen Zonengrenzen sind diejenigen die noch nicht quantifiziert wurden. 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.
Diese Graphik zeigt anschaulich das die „Grenzen des Wachstums“ (Club of Rome, 1972) bereits erreicht sind. Für die traditionelle Landwirtschaft ist nicht zuletzt durch die Auslaugung der Böden durch verschiedenste Chemikalien (etwa Glyphosat, siehe Studie des BUND, 2013) bereits eine beträchtliche Ertragseinbusse zu beobachten – zumindest dort wo der Einsatz dieser Chemikalie noch erlaubt ist.
Kontext:
Weitere Informationen und Zahlen
Was ist Aquaponik: Beitrag des BR
Der Düngemitteleinsatz in der deutschen Landwirtschaft hat die Grenze von 200 Tonnen pro Hektar und Jahr bereits überschritten.Erträge im ökologischen Landbau:Erfolgskostenrechnung im Pflanzenbau:Erträge in der Aquaponik:
Literatur 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
Emerenciano M, Carneiro P, Lapa M, Lapa K, Delaide B, Goddek S (2017) Mineralizacão de sólidos. Aquac Bras:21–26
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
Monsees H, Keitel J, Kloas W, Wuertz S (2015) Potential reuse of aquacultural waste for nutrient solutions in aquaponics. In: Proc of Aquaculture Europe. Rotterdam, The Netherlands
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
Studien
Glyphosat-Studie des Bundes
https://www.bund.net/fileadmin/user_upload_bund/publikationen/umweltgifte/glyphosat_urin_hintergrund.pdf
Marktstudien
Data Bridge Market Research
https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-aquaponics-market
Aquaponik-Marktanteilstrends 2022 Globale Wachstumsherausforderungen, Chancen und regionale Segmentierungsprognose bis 2024:
https://badenwurttembergzeitung.com/2022/04/03/aquaponik-marktanteilstrends-2022-globale-wachstumsherausforderungen-chancen-und-regionale-segmentierungsprognose-bis-2024/
Dr. Olaf Zinke, agrarheute vom 24.06.2021
https://www.agrarheute.com/markt/duengemittel/duengerpreise-steigen-extrem-hoch-kommt-noch-schlimmer-582641
ID: 50
-
Dimensionierung
"Photograph - Orient Line, RMS Orcades, Refrigeration Circulating WaterPump & Sewerage Unit, Engine Room, 1948", Public Domain Mark 1.0.Zahlen
Bei der Dimensionierung einer Aquaponikanlage sind mehrere wesentliche Faktoren zu berücksichtigen, um eine effiziente und nachhaltige Anlage zu planen. Hier sind einige wichtige Schlagworte, die technische Aspekte der Dimensionierung einer Aquaponikanlage beschreiben:
Systemgröße und Kapazität
- Gesamtfläche der Anlage
- Anzahl der Fischbehälter und Pflanzenbestand
- Gesamtwasser- und Luftvolumen
Die Kapazität entscheidet über die Amortisation, genauer gesagt den Break-Even Point - also ab wann mit wie viel Gewinn gerechnet werden kann. Hier sind verfügbares Kapital, Marktbedarf, Konkurrenz und nicht zuletzt gesetzliche Auflagen ausschlaggebend. Um Ihnen eine Vorstellung zu geben hier ein paar Zahlen:
Für eine Produktion von ca. 2'700 kg (ganzjährig) Tilapia mit einem Ertrag von etwa 180 kg/Alle 4 Wochen benötigen Sie eine Anlage die etwa 100.000.- € kostet. Der aktuelle (2024-05) Preis für Tilapia pro Kilogramm kann je nach Quelle und Verfügbarkeit variieren. Nach den Suchergebnissen kann man feststellen, dass der Preis für Tilapiafilet ohne Haut und Beutel 800g, Stück 140-200g, einzeln entnehmbar, zwischen €15,99 und €29,99 pro Kilogramm liegt.
Das wären bei 15.- € pro Kilo etwa 2'700.- € pro Monat Einnahmen. Wesentlich schwieriger wird eine generelle Antwort zu den Personal- und Betriebskosten. Hier werden Sie ohne eine Beratung, etwa durch uns, keine realistischen Zahlen bekommen können. Die Fragestellung hierbei ist komplex.
Im Folgenden einige Schlagworte um den Umfang der Komplexität zu zeigen
Wasserqualität und -management
- pH-Wert des Wassers
- Ammoniak-, Nitrit- und Nitratkonzentrationen
- Temperaturkontrolle und -management
- Sauerstoffgehalt im Wasser
- Filtrationssysteme (mechanisch und biologisch)
Fischbesatz und -arten
- Auswahl der Fischarten basierend auf Umweltfaktoren und Marktnachfrage
- Dichte und Größe der Fische pro Behälter
- Fütterungsregime und Futterqualität
Pflanzenauswahl und -anbau:
- Auswahl der Pflanzenarten basierend auf Wachstumsbedingungen und Marktnachfrage
- Wurzelraum und Pflanzdichte in den Beeten
- Beleuchtung und Beschattung für das Pflanzenwachstum
Hydroponische Komponenten:
- Art der Hydrokultur (z.B., NFT, Ebbe-Flut, Tropfbewässerung)
- Substratwahl und -verfügbarkeit
- Nährstofflösungszusammensetzung und -management
Energie- und Ressourceneffizienz:
- Einsatz von erneuerbaren Energien (z.B., Solarenergie, Windkraft)
- Wasserrückgewinnung und -recycling
- Effiziente Nutzung von Raum, Licht und Wärme
Regelung und Überwachung:
- Automatisierung von Bewässerung, Fütterung und Belüftung
- Überwachungssysteme für Wasserparameter und Umweltbedingungen
- Alarme und Notfallmaßnahmen bei Abweichungen
Wirtschaftliche Aspekte:
- Kosten-Nutzen-Analyse für den Bau und Betrieb der Anlage
- Rentabilität und finanzielle Prognosen
- Marktanalyse und Absatzmöglichkeiten für Fisch und Gemüse
Regulatorische Anforderungen:
- Einhaltung von Umweltvorschriften und -gesetzen
- Genehmigungen und Lizenzen für den Betrieb einer Aquaponikanlage
- Sicherheits- und Hygienevorschriften für Lebensmittelproduktion
Die Dimensionierung einer Aquaponikanlage erfordert eine sorgfältige Planung und Berücksichtigung aller oben genannten Faktoren, um eine erfolgreiche und nachhaltige Anlage zu gewährleisten. Wir bieten eine professionelle Beratung mit Experten aus den Bereichen Aquakultur, Hydrokultur, Ingenieurwesen und Agrarwissenschaften. Sprechen Sie uns an.
ID: 577
-
Dünger
by Boston Public Library, PD Düngemittel-Programme
Vorab: Sollten Sie eine Dünger-Empfehlung bekommen, ohne das Sie erklärt haben welche Pflanzen Sie ganz genau züchten, können Sie solche Empfehlungen beherzt ignorieren. Es gibt nicht hunderte von Düngersorten, weil es eine Antwort gibt.
Jede Pflanzenart hat einen individuellen Nährstoffbedarf der sich auch noch dahingehend unterscheidet in welcher Wachstumsphase sie sich befindet. Darüber hinaus kann ein wahlloses Düngen, Überdüngung, Unterdüngung, falsche Zusammensetzung etc. für viele Pflanzen verheerende Folgen haben, welche von Unterversorgung bis hin zu spezifischen Pflanzenkrankheiten reichen. Um die beste Nährstoffmischung für eine spezielle Pflanze zu erreichen, kommt man um eine Analyse der Pflanze selbst nicht herum. Wir empfehlen schon aus Kostengründen die Nährstoffzusammensetzung selbst anzufertigen.
Hydroponikdünger selber mischen ?
Die im Handel erhältlichen Düngemittel bestehen aus einem Volldünger, der mit Makronährstoffen ergänzt wird. Sie werden von einigen Hydrokultur- und/oder Düngemittelfirmen angeboten und variieren je nach Hydrokulturpflanze. Ein Beispiel für ein Düngemittelprogramm ist das von Hydro-Gardens angebotene Programm für Hydrokultur-Tomaten.
Bei diesem Programm kaufen die Züchter die Hydro-Gardens Chem-Gro-Tomatenformel. Es hat eine Zusammensetzung von 4-18-38 und enthält auch Magnesium und Mikronährstoffe. Um eine Nährlösung herzustellen, wird sie mit Kalziumnitrat und Magnesiumsulfat ergänzt, je nach Sorte und/oder Wachstumsstadium der Pflanze.
Vorteile von Düngeprogrammen
Programme wie diese sind einfach zu bedienen. Es ist nur eine minimale Bestellung von Düngemitteln erforderlich (nur 3 im Beispiel von Hydro-Gardens).
Die Herstellung von Nährstofflösungen erfordert nur sehr wenige oder gar keine mathematischen Berechnungen.Nachteile von Düngeprogrammen
Düngeprogramme ermöglichen keine einfachen Anpassungen der einzelnen Nährstoffe. Zum Beispiel, wenn die Blattanalyse zeigt, dass mehr Phosphor benötigt wird. Bei der ausschließlichen Verwendung eines Düngeprogramms kann nicht einfach nur Phosphor hinzugefügt werden.
Ein weiterer Nachteil ist, dass die Düngeprogramme den Landwirten nicht erlauben, die bereits in der Wasserquelle enthaltenen Nährstoffe zu berücksichtigen. Wenn eine Wasserquelle beispielsweise einen Kaliumgehalt von 30 ppm aufweist, gibt es keine Möglichkeit, die im Düngeprogramm zugeführte Kaliummenge anzupassen. Und zuviel Kalium kann wiederum die Aufnahme von anderen Nährstoffen blockieren.
Düngeprogramme können teurer sein als die Verwendung vonRezepten zur Herstellung von Nährstofflösungen.Rezepte für Nährstofflösungen / Hydroponik Dünger selber mischen
Es gibt auch Rezepte für die Herstellung von Nährstofflösungen. Die Rezepte enthalten eine bestimmte Menge jedes Nährstoffs, der der Nährlösung zugesetzt werden soll. Sie sind spezifisch für eine bestimmte Kulturpflanze und in einer Vielzahl von Quellen erhältlich, z. B. bei den Beratungsstellen der Universitäten, im Internet und in Fachzeitschriften. Ein Beispiel ist die unten abgebildete modifizierte Sonovelds-Lösung für Kräuter (Mattson und Peters, Insidegrower).
Modifiziertes Sonneveld-Rezept / Kräuter
Element Konzentration Stickstoff 150 ppm Phosphor 31 ppm Kalium 210 ppm Kalzium 90 ppm Magnesium 24 ppm Eisen 1 ppm Mangan 0,25 ppm Zink 0,13 ppm Kupfer 0,023 ppm Molybdän 0,024 ppm Bor 0,16 ppm
Es liegt im Ermessen des Züchters, welche Düngemittel er zur Herstellung einer Nährlösung nach einem Rezept verwendet. Zu den üblicherweise verwendeten Düngemitteln gehören:Dünger Dosierung, enthaltene Nährstoffe Kalziumnitrat 15.5 – 0 – 0, 19% Kalcium Ammoniumnitrat 34 – 0 – 0 Kaliumnitrat 13 – 0 – 44 Sequestrene 330TM 10% Eisen Kaliumphosphat monobasisch 0 – 52 – 34 Magnesium-Sulfat 9.1% Magnesium Borax (Wäschequalität) 11 % Bor Natriummolybdat 39% Molybdän Zinksulfat 35.5% Zink Kupfersulfat 25% Kupfer Magnesiumsulfat 31% Mangan Die Landwirte berechnen die Menge des Düngers in der Nährlösungauf der Grundlage der Menge eines Nährstoffs im Dünger und der inder Rezeptur angegebenen Menge.Vorteile von Nährstofflösungsrezepten
Nährlösungsrezepte ermöglichen die Anpassung von Düngemitteln auf der Grundlage der in Wasserquellen enthaltenen Nährstoffe. Ein Beispiel: Ein Gärtner verwendet eine Wasserquelle mit 30 ppm Kalium und stellt die modifizierte Sonneveld-Lösung für Kräuter her, die 210 ppm Kalium erfordert. Er müsste dem Wasser 180 ppm Kalium (210 ppm - 30 ppm = 180 ppm) hinzufügen, um die in diesem Rezept geforderte Menge an Kalium zu erhalten.
Mit Rezepten lassen sich Nährstoffe leicht anpassen. Wenn ein Blattanalysebericht anzeigt, dass eine Pflanze Eisenmangel hat. Es ist einfach, der Nährlösung mehr Eisen zuzusetzen.
Da Rezepte eine einfache Anpassung ermöglichen, können Düngemittel effizienter eingesetzt werden als in Düngeprogrammen. Die Verwendung von Rezepten kann weniger kostspielig sein als die Verwendung von Düngeprogrammen.
Nachteile von NährstofflösungsrezeptenEs muss berechnet werden, wie viel Dünger der Nährlösung zugesetzt werden muss. (Link zu der Durchführung von Berechnungen). Manche Menschen mögen sich durch die damit verbundenen Berechnungen eingeschüchtert fühlen. Die Berechnungen erfordern jedoch nur unkomplizierte mathematische Fähigkeiten, die auf Multiplikation und Division beruhen.
Für die Messung von Mikronährstoffen ist auch eine hochpräzise Waage erforderlich, da die benötigten Mengen sehr klein sind. Eine solche Waage ist bereits ab 30.- € auf Amazon zu finden: z.B.: KUBEI 100g/0.001g.Hier geht es zur Berechnung von Nährstofflösungen für den Eigenbedarf
Kontext:
ID: 153
-
Dünger: Berechnung von Nährstofflösungen
By Boston Public Library, license CC BY 2.0 Die Berechnung der Düngermenge, die den Nährlösungen zugesetzt werden muss, ist Teil einer erfolgreichen hydroponischen Produktion. Für die Berechnungen werden nur Multiplikation, Division und Subtraktion verwendet; es sind keine fortgeschrittenen mathematischen Kenntnisse erforderlich.
Wenn Sie mehr über die Zusammensetzungen und Konzentrationsangaben wissen wollen kann die Artikelreihe zu Stöchiometrie und ein Blick auf die Umrechnung von Mol und Gramm bei der Konzentrationsangabe der einzelnen Elemente und Verbindungen hilfreich sein die Komplexität der Thematik besser zu verstehen.
Wenn Sie das allgemeine Verfahren beherrschen, ist die Herstellung von Nährstofflösungen und die Anpassung der Nährstoffmengen ein Kinderspiel.
Düngemittelrezepte für Hydrokulturen werden fast immer in ppm (in der Langform: Teile pro Million) angegeben. Dies kann sich von den Düngeempfehlungen für den Gemüse- und Obstanbau im Freiland unterscheiden, die im Allgemeinen in lb/acre (pounds per acre) angegeben werden.
Als erstes müssen Sie ppm in mg/l (Milligramm pro Liter) umrechnen, indem Sie diesen Umrechnungsfaktor verwenden: 1 ppm = 1 mg/l (1 Teil pro Million entspricht 1 Milligramm pro Liter). Wenn zum Beispiel in einem Rezept 150 ppm Stickstoff gefordert werden, entspricht das 150 mg/l oder 150 Milligramm Stickstoff in 1 Liter Bewässerungswasser.
In Rezepten für Nährstofflösungen werden auch ppm P (Phosphor) und ppm K (Kalium) verwendet. Dies unterscheidet sich auch von den Düngeempfehlungen für den Gemüse- und Obstanbau auf dem Feld, bei denen P2O5 (Phosphat) und K2O (Kali) verwendet werden. Die Düngemittel werden auch als Phosphat und Kali angegeben. Phosphat und Kali enthalten Sauerstoff, der bei hydroponischen Berechnungen berücksichtigt werden muss. P2O5 enthält 43% P und K2O enthält 83% K.
Lassen Sie uns die bisherigen Gegebenheiten überprüfen:
1 ppm = 1 mg/l
P2O5 = 43% P
K2O = 83% KNährstofflösungstanks werden in den Vereinigten Staaten normalerweise in gal (Gallonen) gemessen. Wenn wir ppm in mg/l umrechnen, arbeiten wir mit Litern. Um Liter in Gallonen umzurechnen, verwenden Sie den Umrechnungsfaktor von 3,78 l = 1 gal (3,78 Liter entsprechen 1 Gallone). Weiter unten ist die Rechnung auch für kontinentale Interessenten angegeben.
Je nach der Waage, die Sie zum Wiegen von Düngemitteln verwenden, kann es nützlich sein, Milligramm in Gramm umzurechnen: 1.000 mg = 1 g (1.000 Milligramm entsprechen 1 Gramm). Wenn Ihre Waage in Pfund misst, sollten Sie diese Umrechnung verwenden: 1 lb = 454 g (1 Pfund = 454 Gramm).
Fassen wir diese Gegebenheiten zusammen:
3,78 l = 1 Gallone
1000 mg = 1 g
454 g = 1 lb
Jetzt haben wir alle notwendigen Gegebenheiten. Schauen wir uns ein Beispiel an.Wie bestimmt man, wie viel 20-10-20-Dünger benötigt wird, um 150 ppm N mit einem 5-Gallonen-Tank und einem Düngerinjektor zu liefern, der auf eine Konzentration von 100:1 eingestellt ist?
Schreiben Sie zunächst die Konzentration auf, von der Sie wissen, dass Sie sie erreichen wollen. In diesem Fall sind es 150 ppm N oder 150 mg N/l.
Beachten Sie, dass wir mit 1 multiplizieren. So können Sie die Einheiten, die im Zähler und im Nenner gleich sind, aufheben. Jetzt können wir "mg N" streichen und erhalten die Einheit g N/l Wasser.
Setzen Sie diesen Prozess fort, indem Sie Liter in Gallonen umrechnen. Die meisten Gebinde werden immerm noch in Gallonen (3,78 Liter) gehandelt. Unterhaltsam hierbei: das Metrische System wurde von den Britten erfunden. Wollen Sie ein metrisches Ergebnis, lassen Sie diesen Rechenschritt weg.
Jetzt bleiben nur noch Gramm Stickstoff pro Gallone Wasser übrig.
Wir kommen der Sache näher. Nun wollen wir Gramm Stickstoff in Gramm Dünger umrechnen. Denken Sie daran, dass unser Dünger ein 20-10-20 ist, was bedeutet, dass er 20 % Stickstoff enthält. Man kann sich das so vorstellen, dass 100 Gramm Dünger 20 Gramm Stickstoff enthalten.Wo stehen wir also jetzt? Wir haben berechnet, wie viel Gramm Dünger in jeder Gallone Bewässerungswasser benötigt werden. Im Moment haben wir eine normal starke Lösung. Unser Beispiel fordert uns auf, eine konzentrierte Lösung von 100:1 zu berechnen. Das bedeutet, dass für jede 100 Gallonen Wasser, die ausgebracht werden, auch 1 Gallone Stammlösung über einen Düngerinjektor ausgebracht wird. Wir wissen auch, dass unser Vorratstank 5 Gallonen fasst. Unten siehe Berechnung für metrisches System (Liter).
In Gallonen
Im Taschenrechner: 150 x 1 : 1000 x 3.78 x 100 : 20 x 100 x 5 ist 1417,5 Gramm auf 5 Gallonen Wasser (im Vorratstank)
Nachdem wir alles abgezogen haben, bleibt uns ein Gramm Dünger übrig. Das ist die Menge an Dünger, die wir in unseren Vorratstank geben müssen, um 150 ppm N bei einer Konzentration von 100:1 auszubringen. Multiplizieren und teilen Sie und Sie erhalten die Antwort 1417,5 Gramm Dünger.
In Litern
Im Taschenrechner: 150 x 1 : 1000 x 100 : 20 x 100 x 10 ist 1500 Gramm auf 10 Liter Wasser (im Vorratstank)
Nachdem wir alles abgezogen haben, bleibt uns ein Gramm Dünger übrig. Das ist die Menge an Dünger, die wir in unseren Vorratstank geben müssen, um 150 ppm N bei einer Konzentration von 100:1 auszubringen. Multiplizieren und teilen Sie und Sie erhalten die Antwort 750,0 Gramm Dünger.
Das bedeutet, dass für jede 100 Liter Wasser, die ausgebracht werden, auch 1 Liter Stammlösung über einen Düngerinjektor ausgebracht wird. Wir wissen auch, dass unser Vorratstank 10 Liter fasst.
Wenn wir in Pfund messen, müssen wir 0,75 kg / 1,15 lb Dünger in unseren Vorratstank geben, um 150 ppm N mit einer Konzentration von 100:1 auszubringen.
Sie haben gerade eine der beiden Gleichungen fertiggestellt. Schauen wir uns nun die andere an.
Wir haben gerade festgestellt, dass wir 750 Gramm Dünger hinzufügen müssen, um 150 ppm Stickstoff bei einer Konzentration von 100:1 zu liefern. Der von uns verwendete Dünger war ein 20:10:20. Zusätzlich zum Stickstoff fügen wir also auch Phosphor und Kalium hinzu. Mit der nächsten Gleichung bestimmen wir, wie viel Phosphor wir zuführen. Dies ist im Grunde die Umkehrung der ersten Berechnung.
Wir beginnen mit der Menge an Dünger, die wir in unseren Tank geben. Die endgültigen Einheiten sind ppm oder mg/l. Wie bei der vorherigen Berechnung verwenden wir unsere Vorgaben, bis wir diese Einheiten erhalten.
Multiplizieren Sie mit der Konzentration der Nährlösung.
Multiplizieren, um in Liter umzurechnen.
Als Nächstes rechnen Sie Milligramm Düngemittel in Milligramm Phosphat um.
Als Nächstes werden wir Gramm Phosphat in Gramm Phosphor umrechnen, wobei wir davon ausgehen, dass Phosphat 43 % Phosphor enthält.
Zum Schluss rechnen wir Gramm Phosphor in Milligramm Phosphor um.
Wenn wir dies berechnen, stellen wir fest, dass wir 32,25 mg/l P oder 32,25 ppm P hinzugefügt haben. Dies ist die zweite Gleichung. Wir können sie auch verwenden, um zu bestimmen, wie viel Kalium wir hinzugefügt haben.
Wir haben 124,5 mg/l K oder 124,5 ppm K hinzugefügt.
Mit diesen beiden grundlegenden Berechnungen können Sie jedes beliebige Nährlösungsrezeptprogramm verwenden. Wie sie zur Berechnung eines Rezepts verwendet werden, können Sie in diesem Artikel sehen:
Hier finden Sie eine Beispielrezeptur und wie sie berechnet wird.
Kontext:
ID: 154
-
Unsere Leistung
Borgmann Aquaponik und Hydroponik bietet die Beratung, die Technologie, das technische Wissen sowie die Konzeptionierung der gesamten Anlage aus einer Hand an. Dies ist ein Alleinstellungsmerkmal des Unternehmens.
Der Wechsel von der traditionellen Landwirtschaft zu Aquaponik bzw. Hydroponik ist ein großer Schritt für den Unternehmer. Er erfordert in vielen Aspekten ein Umdenken und nicht zuletzt große Investitionen. Wobei die Beträge zur Umstellung kaum den Preis für eine Moderne Landmaschine übersteigen, und die Anlage braucht kein ÖL oder muss zum TÜV.
Hier bietet das Unternehmen Borgmann Aquaponik Hydroponik eine neue Möglichkeit den landwirtschaftlichen Betrieb in das Einundzwanzigste Jahrhundert zu transformieren. Die EU bietet bereits Fördermittel für diese neue Technologie an, was eine Umstellung für viele Interessenten noch attraktiver macht. Auch Deutschland bietet hier Unterstützung durch die KfW.
Das Angebot umfasst Machbarkeitsstudien, Beratung zur technischen Umsetzung, die Einrichtung der Anlagen sowie Schulungen in der Handhabung derselbigen und ihrem Betrieb.
Des weiteren bieten wir die Kalkulation der Betriebskosten, Quantifizierung der Risiken sowie eine Amortisationsplannung zur Eruierung der Betriebswirtschaftlichkeit anhand des Investitionsvolumens in Abhängigkeit zu den gewählten Nahrungsmitteln und den zu erwartenden Betriebskosten an. Ebenso liefern wir Dienstleistungen in der Teiloptimierung bereits laufender oder von Fremd-Anlagen an.
Das Optimierungsangebot umfasst unter anderem die Anpassung der Nährstoffmischungen, Beleuchtungsoptimierung in geschlossenen Anlagen mit Berücksichtigung der Wachstumsphase bei Kunstlicht.
Unsere Leistungen sind unter anderem die Generalübernahme oder auch nur die technische Planung von Farmprojekten bis hin zur Bauleitung und Inbetriebnahme der Anlage. Auch stehen wir während des Betriebs mit Rat und Tat zur Seite. Allein der Aspekt, dass Sie für das Projekt nicht mit verschiedenen Sublieferanten arbeiten müssen, sorgt für bedeutende Zeitersparnis und reduziert die Schnittstellen erheblich. Dabei spielt es keine Rolle ob, Sie ein Standardsystem oder ein komplexes Steuer- und Regelsystem benötigen.Unser besonderes Forschungsgebiet ist der angepasste Nährstoffbedarf in Abhängigkeit zur Wachstumsphase der jeweiligen Pflanze. Dies bedarf einer biochemischen Analyse der von der Pflanze verbrauchten bzw. benötigten Nährstoffe je nach Stand ihrer Entwicklung.
Leistungsübersicht Beratung
Zu baulichen Fragen, Betrieb, Amortisation, etc.
Kalkulation
Break-Even-Point Berechnung, Erstellungskosten, Betriebskosten
Fertigung
Die Elektronik und Mechanik der Steueranlage wird erstellt
Anlagenkonfiguration
Zu Umfang, Bestückung, Programmierung entsprechend der Anlagenart
Projektbegleitung
Abklärung Baugenehmigungen, Umweltauflagen, etc.
Einrichtung
Der Anlage, Technik, Konfiguration, Betriebsart, etc. vor Ort
Konfiguration
Der Steuerungstechnik, Redundanz bei Ausfall von Komponenten, etc.
Optimierung
Der Nährstoffkonfiguration, Beleuchtung bei geschl. Systemen, etc.
Schulung
Der Mitarbeiter und Techniker zum Betrieb der Anlage
Ebenso bieten wir für kleinere Hydroponikanlagen die entsprechende Steueuerungs- und Kontrollanlagen an.
Diese Anlagen- und Softwarekonfiguration bietet sich für Anlagenbetreiber an die gerne eine höchstmögliche Automatisierung wünschen und bereits eine Anlage betreiben oder neu aufbauen möchten.
Für eine Beratung erreichen Sie uns telefonisch
In der Schweiz: 079-58 35 913. Aus dem Ausland unter 0041-79-58 35 913.In Portugal: 966 06 30 50. Aus dem Ausland unter 00351-966 06 30 50.Wünschen Sie über elektronischem Wege Kontakt zu uns, finden Sie hier unser Kontaktformular.
Kontext:
ID: 44
-
Was ist Hydroponik / Hydrokultur ?
Wir sind so sehr an Pflanzen gewöhnt die auf Feldern und in Gärten wachsen, dass wir alles andere für völlig absurd halten. Aber in der Tat: Pflanzen wachsen nicht nur ohne Erde, sondern oft auch viel besser, wenn ihre Wurzeln stattdessen in Wasser oder sehr feuchter Luft stehen. Der Anbau von Pflanzen ohne Erde wird als Hydrokultur bezeichnet. Es mag seltsam klingen, aber viele der Lebensmittel, die wir essen - besonders die Strauchtomaten - werden bereits hydroponisch angebaut. Hier nun ein kurze Erklärung wie Hydroponik genau funktioniert...
Pflanzen wachsen durch einen Prozess namens Photosynthese, bei dem sie das Sonnenlicht und eine Chemikalie namens Chlorophyll in ihren Blättern nutzen, um Kohlendioxid (ein Gas aus der Luft) und Wasser in Glukose (eine Zuckerart) und Sauerstoff umzuwandeln. Wenn man das chemisch aufschreibt, erhält man diese Gleichung stark vereinfacht:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Kohlendioxid + Wasser = Zucker + Sauerstoff
Es zeigt sich, dass die Erde in der die Pflanzen gemeinhin wachsen, in dieser Formel gar nicht auftaucht. Was Pflanzen brauchen, ist lediglich Wasser, Luft und Nährstoffe, die beide aus dem Boden gewonnen werden können. Aber wenn sie diese Dinge woanders bekommen können - z. B. indem sie mit ihren Wurzeln in einer nährstoffreichen Lösung stehen - können sie ganz ohne Erde auskommen. Das ist das Grundprinzip der Hydroponik.
Theoretisch bedeutet das Wort "Hydroponik", dass man Pflanzen im Wasser züchtet (von zwei griechischen Wörtern, die "Wasser" und "Arbeit" bedeuten).
Obwohl die Vorteile der Hydrokultur manchmal in Frage gestellt werden, scheint der Anbau ohne Erde viele Vorteile zu haben. Einige Hydrokultur-Anbauer haben festgestellt, dass ihre Erträge um ein Vielfaches höher sind, wenn sie von konventionellen Methoden auf Hydrokultur umsteigen. Da Pflanzen, die in Hydrokultur angebaut werden, ihre Wurzeln direkt in nährstoffreiche Lösungen eintauchen, erhalten sie die benötigten Nährstoffe viel leichter als Pflanzen, die in Erde wachsen. Mit kleineren Wurzeln können Sie mehr Pflanzen auf der gleichen Fläche anbauen und mehr Ertrag auf der gleichen Fläche erzielen (was besonders gut ist, wenn Sie in einem begrenzten Raum wie einem Gewächshaus oder auf einem Balkon oder einer Fensterbank im Haus anbauen). Hydroponische Pflanzen wachsen auch schneller. Viele Schädlinge werden durch Erde übertragen, so dass der Verzicht auf Erde im Allgemeinen zu einem hygienischeren Anbausystem mit weniger Krankheitsproblemen führt. Da die Hydrokultur ideal für den Innenanbau ist, können Sie damit das ganze Jahr über Pflanzen anbauen. Automatisierte Systeme, die durch Zeitschaltuhren und Computer gesteuert werden, automatisieren den Prozess weitgehend.
Es gibt auch Nachteile: Einer davon sind die Kosten für die gesamte Ausrüstung, die Sie benötigen - Behälter, Pumpen, Beleuchtung, Nährstoffe und so weiter. Ein weiterer Nachteil ist der ponische Teil der Hydrokultur: Er ist mit einem gewissen Maß an Arbeit verbunden. Beim konventionellen Anbau kann man manchmal recht sorglos mit den Pflanzen umgehen, und wenn das Wetter und andere Bedingungen mitspielen, werden die Pflanzen trotzdem gut gedeihen. Die Hydrokultur ist jedoch wissenschaftlicher und die Pflanzen sind viel mehr unter Ihrer Kontrolle. Man muss sie ständig kontrollieren, um sicherzustellen, dass sie unter genau den Bedingungen wachsen, die sie brauchen (obwohl automatisierte Systeme, wie z. B. Zeitschaltuhren für die Beleuchtung, die Sache um einiges einfacher machen). Ein weiterer Unterschied (der wohl weniger ein Nachteil ist) besteht darin, dass hydroponische Pflanzen ein viel kleineres Wurzelsystem haben und sich daher nicht immer gut selbst tragen können. Stark fruchttragende Pflanzen benötigen unter Umständen recht aufwändige Stützvorrichtungen.
Einen Überblick der bestehenden Hydroponiksysteme bzw. der Technik finden Sie hier.
Kontext:
ID: 111