Lexikon des Agrarraums

Aquaponik

Wortkombination aus Aquakultur und Hydroponik; Verfahren, das Techniken der Aufzucht von Fischen in Aquakultur und der Kultivierung von Nutzpflanzen in Hydrokultur verbindet. Es handelt sich dabei um einen geschlossenen, der Natur nachempfundenen Wasser- und Nährstoffkreislauf, welcher in seinen Abläufen über Parameter wie Feuchtigkeit, Sauerstoff und Temperatur durch Computersteuerung automatisch überwacht wird.

Dies ermöglicht die Nährstoffumwandlung und ‐wiedernutzung durch Pflanzen – in der Regel Gemüse – die mit den gefilterten Fischabwässern versorgt werden. Als Filtermedium wird oftmals Ton verwendet. Das gereinigte Wasser wird anschließend wieder den Fischen zugeführt. Pro Kilogramm im System erzeugten Fischs können mit den Nährstoffen aus dem anfallenden Abwasser bis zu sieben Kilogramm Gemüse erzeugt werden.

Die anfallenden Ausscheidungen der Tiere gelangen in einen Filter, der nach festen, gröberen und feinen Partikeln sortiert. Nur die feinen Fischkot-Partikel bleiben im Wasserkreislauf und bei deren Zersetzung wird das für Fische giftige Ammoniak (NH₃ / NH₄⁺) frei. Daher befinden sich in dem nächsten Filter Bakterien, die das Ammoniak durch Oxidation zu Nitrit (NO₂^-) verstoffwechseln. Eine weitere Bakterienkultur wandelt das Nitrit in Nitrat (NO₃^-) um. Statt in Erde sind die Pflanzen in anorganischem Substrat wie Blähton, Kies und Mineralwolle kultiviert. Über die Wasserzufuhr wird das zuvor bakteriell erzeugte Nitrat von den Pflanzenwurzeln absorbiert und als Nährstoff verwertet. Anschließend gelangt das gereinigte Wasser zurück in den Fischtank, wo der Kreislauf von neuem beginnt.

Die Ressource Wasser befindet sich im Kreislauf und bedarf nur einer minimalen prozentualen Ergänzung pro Tag. Heizenergie, Wasser und Nährstoffe wird bei beiden Kulturen kaskadisch eingesetzt. Dabei bietet es sich an, umweltfreundliche Technologien wie Photovoltaik, Energiespeicher, Niedrigenergie‐Pumpen oder Luftkollektoren einzusetzen. Bei Aquaponik handelt es sich um ein abgeschlossenes System, welches vor negativen Umwelteinflüssen geschützt ist. Als Standorte für die kombinierten Produktionssysteme bieten sich wegen des geringen Platzanspruchs gebäudeintegrierte Freiflächen an. Dabei kann es sich beispielsweise um Dächer von Einkaufszentren oder sonstigen gewerblichen Gebäuden handeln. Aufgrund des unkonventionellen, innovativen Konzepts wird das System zunehmend mit alternativen Unternehmensformen und Freizeitgestaltungen verknüpft wie Praxisbeispiele zeigen. Auch innovative Betreibermodelle (z. B. Bewirtschaftung durch berufstätige Familien, die zusätzlich nach Bedarf jemanden zur Pflege einstellen) bieten sich an. Das System ist sowohl für den Frischverkauf als auch für die Gastronomie geeignet. (ZALF 2013)

In der folgenden Abbildung wird die Hydroponik, also die erdfreie Kultivierung von Nutzpflanzen in einem Gewächshaus, mit der Aquakultur, also der kontrollierten Aufzucht von Speisefischen in Fischtanks, gekoppelt. Bei diesem Projekt wurde am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) eine Anlage entwickelt, die Tomaten und Tilapien, eine afrikanische Buntbarschart, in einem Gewächshaus gemeinsam produziert. Tomaten und Buntbarsche passen deshalb so gut zusammen, weil beide hohe sommerliche Temperaturen mögen.

Das Prinzip der Aquaponik ist nicht neu und in den Grundzügen simpel. Das Fischabwasser düngt die Pflanzen, die durch ihre Nährstoffaufnahme parallel die Wasserqualität verbessern. Die Aquaponiksysteme unterscheiden sich jedoch stark in ihrer technischen Reife, Ausstattung und Effizienz.

Die Produktion kann an jedem beliebigen Standort betrieben werden, an dem es Platz für ein größeres Gewächshaus gibt. Das ermöglicht eine kundennahe Versorgung mit frischem Fisch und erntefrischen Tomaten und passt gut zum Trend des Urban Farming.

Quelle: GenomXpressScholae

Die Begrifflichkeiten rund um 'Aquaponik' sind nicht endgültig gefestigt. Es werden besipielsweise folgende Unterscheidungen vorgeschlagen:

• Aquaponik ist eine Technologie, bei der die Zucht von Wassertieren in Becken mit Hydroponik gekoppelt wird, bei der mikrobiologische Prozesse zum Einsatz kommen und das Wasser aus der Aquakultur zur Ernährung und Bewässerung der Pflanzen verwendet wird.
• Trans-Aquaponik koppelt Aquakultur mit Pflanzenzucht und erweitert Aquaponik dabei auf Aquakultur ohne Becken sowie auf nicht-hydroponische Pflanzenanbaumethoden.
• Aquaponik-Zucht umfasst sowohl Aquaponik als auch Trans-Aquaponik.
• Zusammengefasst: Die Aquaponik-Zucht umfasst sowohl die Aquaponik (eine Kombination aus Aquakultur in Becken und Hydrokultur) als auch die Trans-Aquaponik, die integrierte Aquakultur-Systeme umfasst, die das Aquaponik-Prinzip ohne diese Einschränkungen nutzen. (pers. Mitt. G. Baganz, IGB Berlin)

Weitere Informationen:

• Aquaponik - Fisch- und Pflanzenzucht unter einem Dach (landwirtschaft.de)