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Ende der Aquaponik

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Schon lange haderte ich mit der Aquaponik und hatte mein Engagement so weit zurück gefahren, dass nur noch ein IBC mit geringem Fischbesatz im Betrieb war.

Ganz trennen mochte ich mich aber von diesem faszinierenden Hobby nicht. Dann kamen drei dicht aufeinander folgende Winterstürme, die mein Gewächshaus so stark beschädigten, dass ich mich zwischen einer teuren Reparatur oder einer Aufgabe des bestehenden Setups entscheiden musste.

Im neuen Gewächshaus, das es dann sein sollte, wäre hinreichend Platz für die Aquaponik gewesen. Aber ich nahm den Abriss des alten Gewächshauses zum Anlass, die letzten Schleie in einen Teich umzusiedeln, in dem schon Schleie leben. Natürlich habe ich vorher den Eigentümer gefragt und darauf geachtet, dass meine Fische fit und gesund waren.

Ein vielleicht letzter Schubs war auch ein Fernsehbeitrag von Planet Wissen „Tierwohl – keine Lobby für die Fische?„.

Die zehn Jahre, die ich mich mal mehr und mal weniger intensiv mit Aquaponik und Aquakultur beschäftigt habe, waren eine interessante und lehrreiche Zeit. Seit 2012 hat sich mein Konsum tierischer Produkte allerdings stark verringert und ich habe mittlerweile gelernt, dass sich gesunde Lebensmittel mit deutlich weniger Einsatz von Technik, Energie und Zeit erzeugen lassen. Deshalb endet die Aquaponik für mich mit einem weinenden und einem lachenden Auge.

Meine Aquaponik-Fehler: Teil 13 – Falscher Standort

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Fehler helfen beim Lernen. Damit Du aber nicht die gleichen Aquaponik-Fehler machen musst wie ich, beschreibe ich in dieser kleinen Artikelserie meine Fehler beim Bau und Betrieb der Aquaponik.

Meine Aquaponikanlage steht in einem kleinen Aluminiumgewächshaus mit Doppelstegplatten aus Kunststoff. Wir haben dieses Gewächshaus vom Vorbesitzer unseres Hauses übernommen. Die Aquaponik nimmt fast die Hälfte der Fläche ein.

Gewächshaus mit Aquaponik
Ein früher Ausbaustand der Aquaponik, bei der die Isolierung der Tanks noch provisorisch ist und die Holzverkleidungen der Tanks fehlen.

Der Anbau von Gemüse in diesem Gewächshaus war schon immer problematisch. Gurken wie Tomaten hatten immer sehr früh in der Saison mit Pilzkrankheiten zu kämpfen. Ich hatte einmal die Vorstellung, das könnte an dem ausgemergelten Boden liegen. Leider hatte ich nicht Recht.

Vielleicht hängt es auch damit zusammen, dass das Gewächshaus zwischen einem Schuppen und der Hecke zu den Nachbarn sitzt und nur Mittags volle Sonne hat.

Was auch immer der Grund ist, so ist es jedenfalls darin zu feucht.
Hilft es dann 1 1/2 Kubikmeter Wasser regelmäßig auf Beete zu pumpen und in einer Fontäne in Tanks zurücklaufen zu lassen? Tja…

Das Gemüse und die Kräuter aus der Aquaponik sind bei mir deutlich anfälliger für Krankheiten und Befall mit Schädlingen als das Gemüse aus dem Freiland oder dem Folientunnel. Neben Mangelernährung durch die Nährstoffe im System mache ich dafür primär das Minigewächshaus verantwortlich.

Unser Folientunnel hat mehr als die doppelte Grundfläche und ist mit 2,75m recht hoch. Darin haben wir sehr selten und dann erst recht spät in der Saison Probleme mit Feuchtigkeit und Pilzerkrankungen. Sollte ich die Aquaponik neu aufbauen, so wird sie hinreichend Luftvolumen und Belüftung bekommen, um die Probleme mit Feuchtigkeit in Zukunft zu vermeiden.

Warum ich etwas mit Aquaponik hadere

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Vor ein paar Tagen erreichte mich über die Kommentarfunktion folgende Nachricht:

Moin Arne,
schon mal Afrikanische Welse probiert? Die fühlen sich in hoher Dichte Wohl und liefern dadurch auch mehr Nährstoffe für deine Pflanzen. Unsere Anlagen Arbeiten mit ca 250Kg/m³ ! In deinen IBC passen somit sicherlich 80 Fische (Bei kleinen Becken sollte es etwas weniger sein). Sie mögen es schön Warm bei 27°, also im Sommer kein Problem. Für den Rest der Zeit mit Solar oder/und Strom Heizen? Da sie auch innerhalb von 150 Tagen (10->1500g) Schlachtreif sind ist auch eine Batch produktion nur über den Sommer möglich. Hab hier selbst ein Aquaponik Gewächshaus mit den Tieren aufgezogen.
Was die Verbindung von IBCs angeht, das ist kein Problem mit PVC Teilen, auch der Kleber ist standard für Kreislaufanlagen und ist sehr stabil. Die weichen IBCs gleichen dann auch Spannungen gut aus. Zur Not kann man auch Flexible Schläuche nehmen.

Erst einmal möchte ich mich für diese Anregungen bedanken, da sie sehr wertvoll sind, wenn man eine Aquaponik wirtschaftlich betreiben möchte.

Aber da fängt mein Problem an. Wirtschaftlichkeit bedeutet nicht immer Nachhaltigkeit und auch nicht Artgerechtigkeit oder Umweltfreundlichkeit.

Tierwohl

Wer eine professionelle Aquakultur betreibt, steht unter enormen Druck, diese wirtschaftlich zu optimieren. In Ökoaquakultur z.B. sind Besatzdichten von nicht mehr als 20-25 kg/m³ Fisch vorgesehen (Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung). Das sind 20 bis 40 Forellen in gerade mal 1000l Wasser. Bei einer Besatzdichte von 250kg/m³ hätte man entsprechend 200 bis 400 Tiere in einem Kubikmeter. Ich lebe mit zwei Vegetarierinnen zusammen und esse nur noch wenig Fleisch und Fisch, weil ich Massentierhaltung für den falschen Weg halte. Ein paar hundert Fische in ein paar hundert Litern Wasser ist für mich eine nicht artgerechte Massentierhaltung.

Im Hobbybereich kommt dazu, dass wir nicht die Sensoren und Steuerungssysteme besitzen, um so ein empfindliches Ökosystem permanent zu überwachen und gegebenenfalls unmittelbar, automatisiert eingreifen zu können. Ein IBC mit 600-800l Wasser und ein paar hundert Fischen ist kein stabiles Ökosystem sondern ein sehr fragiler, technischer Regelkreis. Kleine Fehler können schnell zu hohen Verlusten bei den Tieren führen.

Ökologie&Nachhaltigkeit

Der Afrikanische Wels mag wirtschaftliche eine interessante Art sein, da es ein schnell wachsender Überlebenskünstler zu sein scheint. Aber hier ist natürlich auch ein Problem, wenn so eine extrem adaptive Art aus Kreislaufanlagen entkommt und zur invasiven Art wird. Das mag für den Afrikanischen Wels in Deutschland nicht so ein großes Problem sein, aber in anderen Ländern scheint seine Haltung wegen der Probleme für die natürlichen Ökosysteme illegal zu sein bzw. die Art gilt als invasiv , wie eine schnelle Netzrecherche ergab.

Der Afrikanische (Raub-)Wels ist ein Raubfisch. Das bedeutet, dass die Fische für sein Futter auch irgendwo herkommen müssen. Das Aufspüren ökologisch vertretbarer Fischfutter hat mich schon einige Zeit gekostet (ohne dass ich zu erfolgreich war).

10.5.2021: Ein interessanter Artikel aus dem Spiegel dazu: https://www.spiegel.de/ausland/gambia-chinas-trawler-fischen-afrikas-kuesten-leer-fuer-unseren-lachs-aus-norwegen-a-8e9559d1-13ca-453a-a6e8-51eea97e49ab

Wenn man nicht irgendwo Prozesswärme (z.B. aus einer Agrargasanlage) über hat, ist es nicht nachhaltig Becken ganzjährig auf 25°C zu halten.

PVC sehe ich wegen hormonell wirksamer Substanzen wie Phthalaten als Baustoff für Anlagen kritisch (s.a. Seiten des Bundesumweltamtes zu Phthalaten). Gewerbliche Anlagenbetreiben haben hier vielleicht andere Möglichkeiten in der Analytik als Hobbyisten wie ich, um Probleme und Belastungen zu vermeiden – hoffe ich…

Damit bin ich wieder am Anfang dieses Artikels. Die Hinweise aus dem Kommentar sind unter rein wirtschaftlicher Betrachtung gut und wertvoll. Wenn man aber einen weiteren Blickwinkel nutzt und auch Nachhaltigkeit, Umweltschutz und Tierwohl einbezieht, sieht die Betrachtung anders aus.

Nitrate – endlich!

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Heute hat der Wassertest endlich nicht nur leichte Nitritwerte sondern auch Nitrate angezeigt! Damit ist klar, dass jetzt beide Stufen des Biofilters funktionieren – und ich tatsächlich wohl anfangs zu wenig Ammoniak zugeführt habe.

Teststreifen für Nitrat, Nitrit, Härte und pH (von links)

Und auch die Ammoniakwerte sind wieder runter gegangen. Der Ammoniaktest besteht aus drei Reagenzien, die in festgelegter Reinfolge in ein Probeglas mit 5 ml Wasser aus dem Fischtank gegeben werden. Ein zweites Glas wird mit einer 5 ml Vergleichsprobe des gleichen Tanks gefüllt.

Die Blindprobe wird über die Farbkarte geführt, bis Blindprobe und Probe mit Reagenzien die gleiche Farbe zeigen. Auf der Skala kann dann der Wert für den Ammoniakgehalt abgelesen werden.

Das Wasser hat allerdings mittlerweile eine ganz schön grüne Farbe angenommen. Zum Glück werden die Bewohner des Tanks herbivor – pflanzenfressend  – sein….

Denitrifikation?!

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Seit einer guten Woche gebe ich Ammoniak in das Wasser der Tanks – aber die Nitrit- und Nitratwerte gehen nicht wirklich nach oben. Ein kurzer Anstieg der Nitritwerte und dann wieder auf Null war bisher alles. Da Ammoniak noch ziemlich hoch lag, habe ich die Konzentration nicht weiter erhöht. Hm, passiert da noch was?

Gut, wenn man dann zum Brunch Besuch von jemandem bekommt, der seine Doktorarbeit über Biofilter geschrieben hat. 🙂 So stolperte ich über den Begriff Denitrifikation:

Unter Denitrifikation versteht man die Umwandlung des im Nitrat (NO3−) gebundenen Stickstoffs zu molekularem Stickstoff (N2) durch bestimmte heterotrophe und einige autotropheBakterien, die demnach als Denitrifikanten bezeichnet werden. Bei diesem Vorgang, welcher den Bakterien zur Energiegewinnung dient, werden bei Abwesenheit von molekularem Sauerstoff (O2) (anoxische Bedingungen) verschiedene oxidierbare Stoffe (Elektronendonatoren), wie organische Stoffe, Schwefelwasserstoff (H2S) und molekularer Wasserstoff (H2), mit Nitrat als Oxidans (Oxidationsmittel) oxidiert. (http://de.wikipedia.org/wiki/Denitrifikation)

Wenn mein Besuch also Recht hat, sind meine Nitrate aus dem Wasser raus, bevor sie die Nachweisgrenze meines Schnelltests erreichen. Sein Rat: die Ammoniakgabe erhöhen. Schauen wir mal…

Einfahren / Aktivieren des Biofilters

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Das Problem

Bei dem Biofilter einer Aquaponik stößt man auf das typische Henne-Ei-Problem: Setzt man Fische in ein neues System, existieren dort noch keine Bakterienteppiche auf dem Substrat, die das Wasser von Ammoniak in den Ausscheidungen der Fische reinigen können. Ohne diese Reinigung vergiften sich die Fische nach einer Weile selbst.

Ohne Fische bilden sich aber auch keine Bakterien, da diese im sauberen Wasser keine Nahrung (=Ammoniak) finden.

Die Lösung

Bevor Fische in das System eingesetzt werden, gibt man kontrolliert Ammoniak dazu.

Dazu benötigt man

  • Teststreifen für pH-Wert (Aquarienhandlung),
  • Test für Ammoniakgehalt des Wassers (Aquarienhandlung),
  • Ammoniaklösung (Apotheke) und
  • Essig falls das Wasser zu basisch wird.

Meine Apotheke um die Ecke hat mir Ammoniaklösung nur gegen Adressnennung – in Australien ist es angeblich als Bestandteil von Sprengstoffen verboten – und Unterschrift über Erhalt einer Gefahrenbelehrung verkauft. Früher war so was mal ein Haushaltsreiniger… Trotzdem sollte man besser Schutzhandschuhe und Schutzbrille tragen und das Einatmen vermeiden.

Die Prozedur, die vor drei Tagen begonnen habe, folgt den Anweisungen des Buches „Aquaponic Gardening“ von Sylvia Bernstein (s. Literaturtipps).

Vorgehen (nach Bernstein, 2011)

  • Das System bepflanzen.
  • Ammoniak zugeben bis 2-4 ppm erreicht sind. Die gebrauchte Menge notieren. Bei meinem Tank (ca. 600 l) brauchte ich drei Schnapsgläser 25%iger Ammoniaklösung.
  • Diese Menge gibt man täglich zu, bis mindestens 0,5 ppm Nitrit im Wasser messbar sind. Falls der Ammoniakpegel gegen 8 ppm geht, wartet man so lange mit weiteren Ammoniakgaben, bis er wieder auf 2-4 ppm zurück geht. Da der Anstieg bei mir recht schnell ging, habe ich von Anfang an nur zwei Schnapsgläser Ammoniak pro Tag zugegeben.
  • Sobald Nitrit erscheint, werden die Ammoniakgaben halbiert. Falls der Nitritpegel über 5 ppm geht, mit den Ammoniakgaben aufhören, bis der Pegel auf 2 ppm fällt.
  • Sobald Nitrat 5-10 ppm erreicht, wartet man bis Nitrit- und Ammoniakpegel auf Null sind. Dann kann man Fische einsetzen.
  • Der pH-Wert sollte bei 6,8 bis 7,0 liegen und kann vorsichtig mit Essig (zu hohe Werte) oder Calciumcarbonat (zu niedrige Werte) eingestellt werden – bevor Fische eingesetzt werden.

Was passiert dabei im Biofilter?

Durch die Zugabe von Ammoniak finden Bakterien Nahrung, die Ammoniak in Nitrit umsetzen. Dieses Nitrit dient dann wieder anderen Mikroorganismen als Energiequelle. Bei der Oxidation von Nitrit (NO2) entsteht Nitrat (NO3). Dieser Prozess ist der zweite Schritt in der Nitrifikation von Ammoniak (NH3) zu Nitrat. Das Nitrat dient den Pflanzen als Dünger.

So fing es im März an

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Nach ein bisschen Suchen waren im März ein paar IBC (für Nahrungsmittel geeignet) gefunden. Denn Suchen nach Aquaponikvideos auf Youtube hatten ergeben, dass IBCs das ideale Ausgangsmaterial für erste Versuche sind. Flex und Hochdruckreiniger zur Hand und voilà, der erste Rohbau war fertig:

IBC-Aquaponik im Rohbau

IBC-Aquaponik im Rohbau

Dann passierte erst mal nichts – zu viele andere Dinge hatten Vorrang…

Als nächstes folgte ein Holzrahmen aus Dachlatten 58*38mm, die ich mit der Tischkreissäge fälzte (20*18mm).

 

 

 

 

 

 

 

 

Die nächste Herausforderung stellte der Siphon dar. Der Siphon sorgt dafür, dass das Wasser, welches aus dem Fischtank (unten) in das Pflanzbeet (oben) gepumpt wird, ähnlich einer Klospülung bei einem bestimmten Wasserstand komplett wieder in den Fischtank gespült wird.

Es gibt im Internet zahlreiche Videos, die den Bau von Siphons beschreiben. Leider sind sie alle malaysisch, amerikanisch oder australisch und verwenden Kunststoffrohre, die man dort vielleicht in jedem Hardware Store bekommt – aber leider nicht in jedem Baumarkt in Flensburg…

Also hieß es Alternativen finden. Für mich bestanden diese in

  • 25mm Elektroinstallationsrohr mit 90 Grad Bögen
  • 50mm HT-Rohr mit Abschlusskappe für den Glockensiphon
  • zunächst 75mm später 110mm HT-Rohr für das Substratsieb


Hier sieht man das Stehrohr (25mm), den Glockensiphon (50mm) und das Substratsieb. Das 75mm Substratsieb habe ich nach ersten Probeläufen – ohne Substrat – durch ein 110mm Sieb ersetzt. Meine Hände wären sonst nicht klein genug gewesen, um später Wartungsarbeiten am Siphon durchführen zu können.


In den Deckel des IBC habe ich mit einer Standbohrmaschine und einem 25mm Forstnerbohrer ein Loch für das Elektroinstallationsrohr gebohrt.Der geweitete Teil des Rohres (mit der Steckverbindung) kommt nach oben (Richtung Pflanzbeet).

Das Stehrohr wird in diesem Teil des Ablaufs verklebt – besser aber erst, wenn nach ein paar Testläufen ohne Substrat die endgültige Länge des Stehrohres und damit die Endfüllhöhe des Wasserspiegels (ca. 3-5 cm unter Oberkante Substratfüllung) im Beet klar ist.

Der Glockensiphon ist hier noch ohne Abschlusskappe über dem Stehroh zu sehen. Das 50er Rohr passt genau zu den üblichen Verschlüssen eines IBCs. Zumindest nachdem man in den unteren Teil ein paar 8er-10er Löcher gebohrt und diese mit einer Säge aufgeschlitzt hat. Die vollständige Länge dieser Schlitze sollte ca. 20-25mm betragen.

Über das Stehrohr mit Glockensiphon (hier immer noch offen) kommt dann das Substratsieb. Das 75er habe ich, wie gesagt, später gegen ein 110er getauscht.

Die Verbindung des Stehrohrs nach unten ist gerade soweit abgelängt, dass sie durch den Deckel des IBC in den 90° Bogen reinpasst, so dass der 90° Bogen bündig mit dem IBC-Deckel abschließt. Mittels eines kurzen Rohrstücks habe ich einen zweiten Bogen angesetzt, der mit 6mm Bohrungen versehen ist. Durch dies Bohrungen strömt beim Spülvorgang Wasser, das dadurch mit Sauerstoff angereichert wird.

So kam die Aquaponik Mitte Juni in eine ausgeschachtete Grube in unser Gewächshaus. Zu beachten ist, dass ich den Tank nach unten vor den Einbau in die Gitterbox mit Isolierung (Polystyrol) versehen habe.