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FLUID-KREISLAUF

Nachhaltige Aquakultur von Fischen, Krebstieren und Weichtieren wird in Zukunft in zunehmendem Maß in geschlossenen Systemen, in Fluid-Kreisläufen, erfolgen (Bild 1). Diese Notwendigkeit ergibt sich aus drei grundlegenden Überlegungen:

  1. Die negativen Wirkungen von konventionellen Verfahren der Aquakultur, zum Beispiel Teiche, Becken oder Netzkäfige, auf die Umwelt sind verfahrensimmanent und weitreichend.
  2. Der Einfluss der Umwelt auf Aquakulturen nimmt durch extreme Umweltereignisse, aufgrund der allgemein zunehmenden Umweltbelastung und als Folge globaler und ökosystemarer Veränderungen stetig zu.
  3. Aquakultur muss aus ethischer Sicht und zur Vermeidung von Produktionsverlusten beste Lebensbedingungen für die Organismen vorhalten, die entlang der Meeresküsten, zum Beispiel durch zu hohe Wassertemperaturen, giftige Planktonblüten oder Sauerstoffmangel, nicht mehr gegeben sind.

Bild 1: Der erste Prototyp, PISA (PolyIntegrierte Seewasser Aquakultur), eines Fluid-Kreislaufs für die Zucht mariner Organismen bei der Erwin Sander Elektroapparatebau GmbH, Uetze-Eltze.

 

 

 



Aquakultur erfordert, um die Produktion zu optimieren, die regelmäßige und ausreichende Zufuhr von Futter. Das Futter ist industriell gefertigt und konfektioniert. Es führt in konzentrierter Form organische und anorganische Stoffe zu, die in Stoffwechselprozessen der Fische, Krebs- oder Weichtiere nur zu einem gewissen Grad verwertet werden (Bild 2).

Aquakulturen sind also einerseits Stoff- und Energiesenken durch den Stoffwechselbedarf und das Wachstum der Tiere, andererseits sind sie Quellen, da nicht verwertete Stoffe in das Wasser abgegeben werden. Das ist systemimmanent. Konventionelle Verfahren, die mit der Umwelt in Verbindung stehen, entlassen diese Stoffe in die Umwelt. Fluid-Kreisläufe moderner Bauart sind nahezu geschlossene Produktionssysteme, in denen Stoffe kontrolliert verwertet werden können. Ökosysteme werden vor Umwelteinträgen geschützt.

Bild 2: Ein vereinfachtes Stoffstromdiagramm für den Wolfsbarsch (Dicentrarchus labrax). Er wächst mit 1500 g Futter auf ein Körpergewicht von 1000 g. Für den Stoffwechsel benötigt der Fisch 450 g Sauerstoff. Als Endprodukte des Stoffwechsels verbleiben Feststoffe, Reste von Futter und Faeces, die partikulär in das Wasser abgegeben werden. Ebenso werden Kohlenstoffdioxid, Stickstoff und Phosphor in gelöster Form abgegeben.

 

 

Unter den Bedingungen der Aquakultur ist die Stoffwechselaktivität der Tiere, die Futteraufnahme, der Sauerstoffverbrauch und die Exkretion maximal. Im künstlichen Lebensraum, das Prozesswasser in einem Fluid-Kreislauf, akkumulieren partikuläre und gelöste Stoffe. Der Wasserkreislauf ist in sich geschlossen, sodass nur durch eine kontinuierliche Aufbereitung optimale Lebensbedingungen aufrechterhalten werden können. Aus diesem Grund liegt folgende grundlegende Überlegung der Entwicklung des Fluid-Kreislaufs zugrunde:

Tiere, die in einem Lebensraum eingeschlossen werden, können einer sich verändernden Umwelt nicht ausweichen. Verändert sich die Umwelt, zum Beispiel die Wasserqualität im Fluid-Kreislauf, kann Stress zu Wachstumsdepression führen und das Überleben der Tiere gefährdet sein. Lebensbedingungen, die anhand der Biologie und Physiologie der Tiere festgelegt werden, sind Voraussetzung für die Funktion eines Fluid-Kreislaufs.

 

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