Aquaponik

Die Definition von Aquaponik

Aquaponik ist ein nachhaltiges System, das Fischzucht (Aquakultur) und Pflanzenanbau (Hydroponik) kombiniert.
Dabei werden Nährstoffe, die von Fischen ausgeschieden werden, zur Düngung von Pflanzen genutzt.
Die Nährstoffe stammen aus dem Futter, welches die Fische als Grundnahrungsmittel bekommen, dieses enthält alle essenziellen Inhaltsstoffe damit sowohl die Fische, als auch die Pflanzen versorgt und gesund wachsen können.

Die Pflanzen nehmen die Nährstoffe auf und reinigen gleichzeitig das Wasser von Inhaltsstoffen die für die Fische giftig sind, welches dann zurück zu den Fischen geleitet wird.
Dies schafft einen geschlossenen Kreislauf, der deutlich weniger Wasser verbraucht und kaum Abfälle produziert. Aquaponik eignet sich besonders für den Anbau von frischen Lebensmitteln in höchster Qualität, oder bei generell bei begrenzten Ressourcen und trägt zur nachhaltigen Landwirtschaft bei.

Vorteile der Aquaponik

  • Wassereffizienz: Aquaponik-Systeme verwenden bis zu 90 % weniger Wasser als traditionelle Landwirtschaft, da das Wasser im Kreislaufsystem recycelt wird.
  • Natürlicher Dünger: Die Fische produzieren natürlichen Dünger, wodurch der Einsatz chemischer Düngemittel entfällt.
  • Biodiversität: Die Kombination von Fischzucht und Pflanzenanbau fördert eine vielfältige Biodiversität.
  • Kosteneffizienz: Durch den Anbau von Lebensmitteln und die Fischzucht in einem System können Betriebskosten gesenkt werden.
  • Platzsparend: Aquaponik ist ideal für urbane Gebiete, da sie vertikale Anbaumethoden nutzt.

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Die Rolle der Bakterien im Aquaponik-System

Bakterien spielen eine entscheidende Rolle in Aquaponik-Systemen, da sie für die Umwandlung von Ammonium über Nitrit in Nitrate verantwortlich sind – ein Prozess, der als Nitrifikation im Stickstoffkreislauf bekannt ist.

In einem typischen Aquaponik-Setup produziert der Fischkot  und der Urin Ammonium bzw. Ammoniak (je nach pH-Wert des Wassers), welches in hohen Konzentrationen toxisch für die Fische ist. Nützliche Bakterien, insbesondere Nitrosomonas und Nitrobacter, besiedeln das Wurzelmedium sowie die Biofiltermedien des Systems. Diese Mikroben wandeln das schädliche Ammonium/Ammoniak zuerst in Nitrit und anschließend in weniger schädliche Nitrate um, die von den Pflanzen aufgenommen werden.

Durch diesen symbiotischen Prozess wird das Wasser für die Fische gereinigt, während die Pflanzen mit Nährstoffen versorgt werden. Eine stabile Bakterienpopulation ist daher für das Gleichgewicht und die Gesundheit des gesamten Systems unerlässlich. Die Bakterien brauchen bestimmte Wasserparameter um optimal gedeihen zu können, was eine Überwachung von bestimmten Wasserparametern notwendig macht.

Die passenden Fische

In Aquaponik-Systemen nehmen Fische als Nährstofflieferanten eine Schlüsselrolle ein.
Man kann aus einer großen Menge von Fischarten wählen, welche man für sein eigenes Aquaponik-System einsetzen möchte, jedoch gibt es bestimmte Fischarten die besonders gut geeignet sind, und andere die weniger gut geeignet sind.

Generell muss beachtet werden, das die Fische in einem geschlossenen Kreislaufsystem gedeihen müssen. Zu den beliebtesten Arten gehören Tilapia, die sich schnell vermehren und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber variierenden Wasserbedingungen aufweisen. Auch der afrikanische Raubwels ist sehr gut für Anfänger geeignet die selbst wenig Erfahrungen mit der Kultur von Speisefischen haben.

Forellen sind eine weitere Option, erfordern jedoch kühlere Wassertemperaturen, was gerade im Hochsommer oft nicht gewährleistet werden kann.
Karpfen bzw. Speziell der Spiegelkarpfen sind für größere Anlagen, und vor allem für freistehende Anlagen besser geeignet, da diese nicht wie der afrikanische Wels, oder der Tilapia kein Warmwasser benötigen.
Wenn natürlich warmes Wasser zur Verfügung steht, wächst der Karpfen deutlich schneller, und fühlt sich auch darin pudelwohl.

Bei der Auswahl der Fischart sollte man also die lokalen klimatischen Bedingungen, die Endgröße der Fische sowie die gewünschte Pflanzenproduktion berücksichtigen, um ein harmonisches Gleichgewicht im System zu gewährleisten.

Pflanzen die "Nährstoffvernichter"

Die zweite Schlüsselrolle nehmen die Pflanzen im Aquaponik-System ein.
In Aquaponik-Systemen sind bestimmte Pflanzen besonders effektiv bei der Nährstoffaufnahme und können als „Nährstoffvernichter“ bezeichnet werden. Zu den besten Optionen  für Einsteiger zählen Blattgemüse wie Spinat und Kopfsalat, die zwar nicht die höchsten Nährstoffbedarfe haben, aber schnell  und einfach wachsen.

Kräuter wie Basilikum und Petersilie sind ebenfalls ideal speziell für kleinere Systeme, da sie Nährstoffe effizient nutzen und geschmackvolle Erträge liefern.

Die anspruchsvolleren Sorten wie Tomaten, Gurken, Paprika und Chili sind eine beliebte Wahl, sollte aber nicht im ersten Jahr versucht werden, da diese in aquaponischen Systemen etwas mehr Augenmerk erfordern, und durch den zeitlichen Vorzuchtaufwand Fehler nur sehr schwer verzeihen.

Generell werden aber Pflanzen benötigt, welche die erzeugten Nährstoffe der Fische verbrauchen können, um den entscheidenden Teil zur Stabilität des gesamten Systems beizutragen.

Nachteile der Aquaponik

  • Komplexität: Aquaponik-Systeme erfordern ein gewisses Maß an technischem Wissen und Erfahrung, um sie effektiv zu betreiben.
  • Hohe Anfangskosten: Die Einrichtung eines Aquaponik-Systems kann kostspielig sein, insbesondere bei der Installation von Tanks, Pumpen und Filtern.
  • Abhängigkeit von Wasserqualität: Die Wasserqualität muss ständig überwacht werden, da Veränderungen schädlich für Fische und Pflanzen sein können.
  • Limitierte Pflanzenwahl: Nicht alle Pflanzen eignen sich für Aquaponik, und einige erfordern besondere Bedingungen.
  • Kreislaufprobleme: Störungen im Nährstoffkreislauf können schwerwiegende Auswirkungen auf das gesamte System haben.

Aquaponik bietet viele Vorteile, bringt aber auch Herausforderungen mit sich, die bedacht werden sollten.

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Die Anbausysteme

Anbausysteme bieten verschiedene Techniken, die jeweils spezifische Vorteile aber auch Anforderungen haben.

Die Ebbe/Flut-Technik nutzt Substrat, welches mittels des gefilterten und aufbereiteten Wassers, zyklisch geflutet wird. Diese Methode eignet sich hervorragend für Pflanzen wie Gurken, Paprika, Tomaten aber auch Blattgemüse.

Bei der Deep Water Culture (DWC) hängen die Pflanzenwurzeln im nährstoffreichem Wasser, was sie ideal für schnell wachsende Pflanzen, aber vor allem leichte Pflanzen wie Kräuter und Blattsalate macht.

Die Nutrient Film Technique (NFT) hingegen lässt einen dünnen Nährstofffilm über die Wurzeln der Pflanzen fließen. Diese Methode eignet sich besonders gut für Pflanzen wie Basilikum, Salate und PakChoi .

Jede Technik ermöglicht eine individuelle Anpassung an die gewünschten Anbaubedingungen. Im Aquaponik-System können mehrere Anbausysteme miteinander verbunden und zeitgleich genutzt werden.

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