Prof. Dr. Werner Kloas Abteilung Ökophysiologie und Aquakultur, Leibniz Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
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- Arwed Schäfer
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1 Der Tomatenfisch Aquaponik ikfü für nachhaltige Produktion gesunder Nahrungsmittel Prof. Dr. Werner Kloas Abteilung Ökophysiologie und Aquakultur, Leibniz Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) IGB Tag der Offenen Tür, 9. September
2 Sicherung der Ernährung im 21. Jahrhundert Stetig wachsende Weltbevölkerung benötigt immer mehr hochwertiges tierisches Eiweiß Überfischung der Weltmeere, Aquakultur als Lösung!?! Limitierungen: Platz, Verfügbarkeit von sauberem Süßwasser
3 Jährliche Mengen an Fisch (FAO, 2009) 1/3 der Fangmenge (Meer) für Futtermittel (~ 35% für Fischfutter) 100x10 6 weltweit Fis chmeng e/jahr [ t ] Fangmenge 80x10 6 g 60x x x10 6? Aquakultur Futtermittel menschl. Ernährung [ Jahr ]
4 Vorteile von geschlossenen Aquakultur Kreislaufsystemen (RAS) unabhänig von der Umgebung Schutz gegen äußere Umwelteinflüsse Kontrolle und Regulierung der RAS (recirculating aquaculture system) intensive Fischproduktion auf geringem Raum kein Austrag von Nährstoff reichem Abwasser in die Ökosysteme Schutz der Biodiversitätund der Gewässerqualität sauberes Wasser kann effizient eingesetzt werden
5 Ziel Entwicklung einer nachhaltigen Ökotechnologie, um Aquakultur und Gemüseanbau zu kombinieren i bi bei gleichzeitiger lih iti Minimierung der Emissionen und des Wasserverbrauches Aquakultur (Fisch) + Hydroponik (Gemüse) = Aquaponik Produktion von Tilapia (Oreochromis niloticus) + Tomaten
6 ASTAF PRO Aquaponik System für die (nahezu) emissionsfreie Tomaten und Fisch Produktion in Gewächshäusern FKZ: 01SF0719
7 Geschlossene Aquakultur Kreislaufanlage Fisch halt ung Sedimentaustrag Nachteile: mech. Filter Auslauf enthält viele Nährstoffe (Stickstoff und Phosphat), hohe Investitionskosten Biofilter Nitrifikation (Nitrat) Umwandlung von NH 4 in NO 3 Wasser Wasserzusatz 6 15% Vol./Tag!
8 Hydroponiksystem Nährfilmtechnik (NFT) Nährstoff Behälter Dünger/ essent. Mineralien Wasser Wasserzusatz für 1 kg Tomaten? ca. 600 L!
9 Klassisches Klassisches Aquaponiksystem Typ 1 Fisch halt ung Wasser Wasserzusatz recht hoch! Sediment mech. + Bio Filter Nachteile: Fische benötigen ph > 6 Pflanzen ph < 6 unvollst. Umwandlung von NH 4 in NO 3 Nährstoffdefizite und ph Werte sind schwer zu regulieren! Für Fische und Pflanzen suboptimale Bedingungen, schlechte Produktivität!
10 Neu: ASTAF PRO Aquakultur Hydroponik Fisch halt ung mech Filter Biofilter Wasser Sedimentaustrag Nährstoff Behälter Einweg Ventil Dünger/ essent. Mineralien Trennung von Aquakultur & Hydroponik durch ein Einweg Ventil (Patent!) Keine Nachteile für beide Systeme Optimale Produktivität, aber: Wasserzusatz ca. 25% Vol./Tag!
11 Sonne, alternative Energien Futter Aquaponik Wasser (nahezu) emissionsfrei als Senke für Abwärme & CO 2 Wiederverwendung d des Prozesswassers (Wasserzusatz <3% Vol/Tag) Fisch Klimatisierung: Rk Rekondensation von Transpirationswasser Aquakultur Nährstoffe CO 2 Einweg Ventil! Gemüse Hydroponik CO 2 evaporiertes Wasser O 2 Biomasse Abwärme Biogasanlage
12 Futteraufwand [ kg Futter/kg Fleisch ] (De Silva & Anderson,1995) ~1 RAS = ASTAF PRO ~2 ~4 ~8
13 Entwicklung von Treibhausgasen [ CO 2 Bildung in kg/kg Fleisch ] (Danish Ministry of Agriculture, 2008) 1.8 RAS vs ASTAF PRO: PRO:ca
14 Wasserverbrauch [ Wasser L/kg Fleisch ] L ca. 200 L Wasser!!! RAS vs ASTAF PRO: kg Tomaten (ca L Wasser) 3900 L 4800 L L
15 ASTAF PRO: Charakteristika Patentierte Entwicklung: Einweg Ventil (Aquakultur > Hydroponik) Rekondensation des Transpirationswassers Validierung des (nahezu) emissionsfreien ASTAF PRO Systems, Potential als CO 2 Senke (bei CO 2 Düngung der Hydroponik)! Wiederverwendung von Wasser Wasserzusatz/Tag nur 3% statt 25%! Nachhaltigkeit (Futterohne Fischmehl, keine Medikamentierung, alternative Energiequellen zum Betrieb: Biogas, Photovoltaik, Wind, ) Zweifache Nutzung von Heizung und Bauhülle, Schutz beider Kulturen gegen äußere Umwelteinflüsse und Perspektiven
16 ASTAF PRO; der Tomatenfisch & nachhaltige Landwirtschaft: Senke für Abwärme & CO2!
17 Tomatenfisch & urban farming als aswissenschaftlicher sc c e Partner at von Efficient ce tcty City Farming g(c) (ECF) Mini Prototyp Containerfarm für urban farming (s. draußen) Aquaponik Farm auf der Malzfabrik (~7000 m 2 ) geplant Dickson Despommier
18 ASTAF PRO: Tomatenfisch Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
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