Aquaponik-Großanlagen

Wir planen Aquaponik-Anlagen auf dem Stand der aktuellen Forschung. Da wir mit mehreren Hochschulen in der Aquaponik-Forschung aktiv sind, entwickeln wir gemeinsam Module, forschen an Anlagen, um bislang schon effiziente Aquaponik-Anlagen noch weiter zu verbessern oder um deren Nährstoff-Kreisläufe zu erweitern.

Auf der Basis von State of the Art-Aquakultur, Hydroponik und Gewächshaustechnik, waren wir im Rahmen von Forschungsprojekten an der Entwicklung weiterer Module beteiligt. Diese steigern die Effizienz nochmals, was zu höherem Ertrag führt und sich auch in der Rentabilität niederschlägt.

Im Gegensatz zu kleinen Aquaponik-Anlagen, etwa für Selbstversorger, gehen wir bei Landwirten und Betreibern von Biogasanlagen aus Gründen der Rentabilität von einer Größenordnung ab ca. 3.000qm aus. Bei diesen Anlagen sind zudem ein hoher Grad an Automation und optimierte Prozesse möglich. Das kann wiederum zur Qualitätsicherung beitragen und die Rentabilität zusätzlich steigern.  Durch die Kombination der Kulturen in der Aquaponik-Anlage entsteht durch echte, messbare Synergien ein Mehrwert. Dieser besteht, neben der günstigen Filterung des Wassers, aus dem doppelten Nutzen des Fischfutters, welches nicht nur die Fische, sondern (indirekt) auch die Pflanzen ernährt. Damit sind die Möglichkeiten noch nicht erschöpft.

Abgekoppelte Aquaponik-Anlagen  (DAPS)

Abgekoppelte Aquaponik-Anlagen sind schon länger bekannt. Charakteristisch ist dabei, dass nährstoffreiches Prozesswasser den Fischkreislauf verlässt und in den Hydroponik-Kreislauf übergeben wird. So lassen sich Mikronährstoffe ergänzen und die Fisch- und Pflanzenkulturen können dabei jeweils im für die Kultur optimalen pH-Bereich betrieben werden. Wir haben hierzu auch bereits einen Blogartikel geschrieben.

Abgekoppelte Aquaponik-Anlage (DAPS) mit anaerober Stufe via UASB/EGSB (unten) und Nährstoff-Aufkonzentration (oben)

Die weiteren Kreisläufe

Nach der Abkopplung in zwei Kreisläufe, bauen wir mittlerweile auf dem DAPS basierende Multi-Loop Aquaponik-Systeme. Diese nutzen weitere Kreisläufe, die mit der Aquaponik verzahnt sind. Etwa für die Produktion von Fischfutter, wie Insekten oder Zooplankton. Oder in Form einer (Dendrobena-) Wurmkultur für die Optimierung der Pflanzennährstoffe. Die anaerobe Wasserbearbeitung ist ein weiterer Loop in der Multiloop-Aquaponik-Anlage

Hydroponik-Teil in Aquaponik-Großanlage
Aquaponik-Anlage Pflanzenteil
Grundriss Aquaponik-Großanlage
Aquaponik-Anlage Grundriss

Aufmineralisierung durch anaerobe Wasserbehandlung

Wie bereits in diesem Blogartikel beschrieben, haben wir für mehrere Hochschulen anaerobe UASB/EGSB-Bioreaktoren entwickelt. Sie ermöglichen es, auch Stoffe umzuwandeln, welche nur in anaeroben Prozessen abgebaut werden. So lässt sich der Anteil an Feststoffen in Form von Filterschlamm nochmals um bis zu 90% reduzieren. Durch den anaeroben Prozess werden z.B. auch Fette gelöst.

UASB/EGSB-Reaktorset für die Aufmineralisierung des Prozesswassers
Schematische Darstellung, links UASB-, rechts EGSB-Bioreaktor

Aufkonzentration des Prozesswassers

Über die anaerobe Umwandlung der Stoffwechselprodukte hinaus, besteht in der Aquaponik-Anlage zudem die Möglichkeit, der Nährstoff-Aufkonzentration. Dabei wird der Nährstoffgehalt in seiner Konzentration an den exakten Zielwert der Pflanzenkultur angepasst. Dieser Prozess erfolgt über einen umgekehrten Entsalzungsprozess (Desalination), welcher z.B. über Verdunstung oder Umkehrosmose erreicht werden kann.

Nutzung sekundärer Rohstoffe

Durch den vorhandenen Aquaponik-Kreislauf lohnt es sich in vielen Fällen weitere Kreisläufe zu betreiben, z.B. für die Nutzung Sekundärer Rohstoffe, wie z.B. Grünschnitt oder Klärschlamm. Als weitere Synergie kann davon etwa eine Produktion von Insekten oder Zooplankton existieren. Besonders in großen Systemen umso rentabler: Sie bilden wiederum die Basis für die Eigenproduktion von Fischfutter. In diesem Zusammen nehmen wir derzeit an dem Forschungsprojekt „CLOSE THE LOOP“ Teil, über welches wir hier berichteten.

Abwärme oder Konzepte für Biogasanlagen

Eine weitere mögliche Symbiose ist die Nutzung von vorhandener Abwärme. Damit kann das Gewächshaus z.B. über Wärmetauscher beheizt werden.

Für Biogasanlagenbetreiber, welche die erzeugte Wärme nutzen wollen, ergeben sich weitere Synergieeffekte. Sekundäre Rohstoffe, wie Pflanzenschnitt, Wurzeln oder Klärschlamm, lassen sich wiederum als Substrate für die Biogasanlage nutzen. Sollte ausreichend Platz für ein Gewächshaus verfügbar sein, kann die Anlage exakt passend auf den Bedarf dimensioniert werden. Gerne besprechen wir gemeinsam mit Ihnen die Möglichkeiten für Ihren geplanten Standort.

© PlanET Biogas Technik GmbH
© PlanET Biogas Technik GmbH

Für Interessenten: Ihre individuelle Machbarkeitsstudie

Wenn Sie eine solche großskalige Aquaponik-Anlage bauen möchten, oder Teil des Planungsteams mit dieser Absicht sind:

Wir bieten in Form unserer Machbarkeitsstudien eine solide Basis für eine Investitionsentscheidung und damit auch die Vorplanung für das Aquponik-Projekt. Sie enthält neben der Standort-Betrachtung, ausgehend von Ihren spezifischen Anforderungen im Hinblick auf Wunschkulturen, etc. auch die Berechnung der Anlagen-Parameter, der Investitions- u. Betriebskosten. Wir helfen auf Wunsch unseren Kunden auch dabei, ein funktionierendes Marketing- und Vertriebskonzept auf die Beine zu stellen. Inklusive Rahmendaten für die Finanzierung, Kapitaldienst-Leistung innerhalb Ihres vorgegebenen Rahmens. Gerne auch in Absprache mit Ihrem Steuerberater.

Aquaponik-Projektworkshop

Optional veranstalten wir zum Ende der ersten Projekthälfte hin einen Workshop, der dazu dient, Strategie und Rahmenparameter für die Anlagensimulation und die Vertriebsstrategie festzulegen. Dann wird die komplette Anlage berechnet und es wird der Finanzierungs- und Rentabilitätsteil erarbeitet. In der Regel reicht hier ein eintägiger Workshop, allerdings sind wir hier flexibel und können uns ganz nach unseren Kunden bzw. deren Projektumfang richten.

Abschlussbericht

All diese Erkenntnisse zum Projekt werden in einem Abschlussbericht gesammelt. Auf Basis dieser Vorplanung ist der Abschlussbericht bereits eine optimale Ausgangssituation für einen Start in die Realisation. Die Aquaponik-Anlage ist dabei bereits sehr genau definiert und bietet die beste Voraussetzung für eine zügige Anlagen-Feinplanung.  

UASB/EGSB-Reaktorset für die Aufmineralisierung des Prozesswassers
UASB/EGSB-Reaktorset für Experimentalreihe

Forschungsanlagen

Da wir sämtliche Module in Größe, Verhältnismäßigkeiten und Nährstoffbearbeitung exakt berechnen und alle Komponenten entsprechend gestalten können, sind wir auch in der Lage maßgeschneiderte Module und Anlagen für experimentelle bzw. Forschungszwecke zu bauen. Je nach Anforderungsprofil kann Ihre Forschungsanlage universell oder auch sehr spezifisch sein.

Möchten Sie Ihre Aquaponik-Anlage universell oder spezifisch?

Neben spezifischen Vorgaben, können wir eine Aquaponik-Anlage für Forschungszwecke auch sehr universell anbieten?Neben individuellen Modulen, wie z.B. Bioreaktoren können wir auch Anlagen erstellen, die gezielt auf spezifische Fragestellungen hin entwickelt werden. Dies gilt auch für einzelne Module in Experimentalreihen oder ansonsten untypische Anlagen, wie z.B. für Seewasser-Aquaponik.

Oder Aquaponik optimiert auf bestimmte Kulturen, wie z.B. auch Flusskrebse oder auch für Weichtiere.

Unsere universelle Forschungsanlage

Sollten bei einem Projekt einmal nicht die spezifischen Kulturen im Vordergrund stehen, sondern der Nährstoffaustausch, so haben wir eine Forschungsanlage entwickelt, an die sich unterschiedliche Kulturen anschließen lassen. Sie verfügt im Kern über eine Aquakultur, eine Filterstrecke (Trommelfilter, MBBR), sowie weitere Module (Heizung,  Belüftung, etc.). Für die Fisch- und Pflanzenkultur bestehen jedoch unterschiedliche Optionen bzw. Anbauweisen.

Neben dem Fischtank lassen sich bis zu 3 weitere Kulturen als Nährstoff-Produzenten an das bestehende System anschließen. D.h. diese Module werden ebenfalls über die Anlage aufbereitet. Damit ist die Anlage polykulturfähig, etwa um getrennt vom Fischtank zum Beispiel als Wirbellose im Kreislauf zu kultivieren. Ohne dass sich die Kulturen beeinträchtigen können. Die Hydroponik ist ebenfalls mit 12 Ausgängen erweiterbar. Je nach angeschlossenen Kulturen kann zusätzlich das Biofilter-Volumen erweitert werden.

Universelle Aquaponik-Forschungsanlage für die Forschung an der Aquaponik
Universelle Forschungsanlage - 3D-Planungsansicht
Foto der universellen Aquaponik-Forschungsanlage
Universelle Forschungsanlage - Fotografie nach Fertigstellung
Universelle Aquaponik-Forschungsanlage
Forschungsanlage 3D-Ansicht
Aquaponik-Anlage in Form einer universellen Forschungsanlage
3.000l Forschungsanlage Foto

Anlagen für Endverbraucher

Für diesen Bereich haben wir derzeit noch kein eigenes Angebot, aber es bleibt uns immerhin ein Hinweis. Wir planen derzeit eine Anlage für Endverbraucher, die einfach, robust und universell einsatzfähig sein soll. Zudem soll die Anlage in einem bestimmten Rahmen auch skalierbar sein.

Federführender Partner ist hier unser über lange Jahre befreundetes Partnerunternehmen „Lets grow„. Demnächst mehr darüber hier.