AQUAPONIK Die Zukunft von Bio?
Aquaponic – eine natürliche Kombination
Das Wort »Aquaponic« setzt sich aus den Begriffen »Aquakultur« (Fischzucht in Becken oder Tanks) und »hydroponischem Pflanzenanbau« (ohne Erde) zusammen. Diese beiden für sich allein stehenden Systeme haben ihre Vor- aber auch ihre Nachteile. Aquaponic versteht sich als Weiterentwicklung hinsichtlich der Vorteile dieser beiden Systeme.
NACHTEILE 1. Hohe Investitionskosten: Es ergeben sich anfängliche Kosten für Gebäude, Wasserbecken, Rohrleitungen, Pumpe/n und Zuchtbeete. Als Kit gekaufte Anlagen sind ein mehrfaches teurer als selber gebaute Anlagen. 2. Hohe Unterhaltskosten: Einige Aquaponik-Anlagen setzen massiv auf künstliche Energie (Indooranlagen) und aufwendigen Technologie-Lösungen, um die Rückführung und die Wasser- und Umgebungstemperatur zu erzielen. Der Einsatz intelligenter Technik, die Energie spart ist für eine profitable Anlage wichtig. Z.B. die Nutzung von Biogas, Erdwärmeübertragung, CO2-Nutzung, Stromerzeugung aus Biomasse und Sonnenlicht bei gleichzeitiger Wärmeisolierung mittels flexiblen Panels (Nordwand). Auch ist meistens die einfachste auch die beste Lösung. Solche simplen Umweltsysteme sind in der Regel auch viel weniger anfällig und sparsamer. 3. Ausfallgefahr: Potenzielle Fehlerquellen wie z. B. Stromausfall, Verstopfung des Leitungssystems, Bildung von anaeroben Zonen die zu Verlusten im Fischbestand führen können. Backup Systeme am besten mit Biogas/BHKW und Solarpanels sind ein Muss. Künstliche Oxidierung/Nitrifizierung reduziert das Risiko von Fischausfall massiv und garantiert von Anfang an eine gute Nährstoffversorgung. 4. Zwangsweise Biologische Produktion: Es sind zwar viel weniger Krankheiten, Ungeziefer oder Unkraut zu erwarten, falls es aber zu einem Einfall kommt, muss mit biologischen Massnahmen geantwortet werden, sonst könnten die Fische Schaden nehmen.
DIE VORZÜGE 1. Gemäss Dr. Nick Savidov ist ein aktiviertes (Bakterien) Aquaponiksystem 10-40% produktiver als ein Hydroponisches System 2. Arbeitsaufwand sinkt massiv (kein Unkraut, keine Bewässerung, keine Bodenarbeiten). Auch wird die Arbeit viel angenehmer, es kann am Schatten sitzend geerntet und gepflanzt werden. Biogemüse kann so für jeden erschwinglich werden. (Neues Label benötigt) 3. Ressourcen schonend durch ständigen Wiedergebrauch des Wassers und der Nährstoffe.
4. Organische Düngung der Pflanzen mit natürlicher Fischemulsion. Dies führt zu einem besseren Produkt. 5. Wegfall der Entsorgung von Feststoffabfällen bei intensiver Aquakultur. 6. Geringerer Bedarf an Anbaufläche für die Produktion vergleichbare Ernten. 7. Insgesamt eine Verringerung der Umweltbelastungen für die Pflanzenproduktion. 8. Kleine, effiziente, kommerzielle Anlagen können in der Nähe der Absatzmärkte errichtet werden, um die Transportwege zu verkürzen.
AQUAPONICS IST PRODUKTIVER ALS HYDROPONICS! Studien von Dr. Nick Savidov (Alberta, Canada) Beim Aufstarten eines Aquaponik Systems kann noch nicht mit Hydroponik mitgehalten werden, da sich das Ökosystem für die Nährstoffversorgung zuerst bilden muss. Nach einiger Zeit werden dann die Erträge immer besser. Bei den Gurken war der Ertrag im Vergleich zu Hydroponik in einer Studie über 40% höher.
Oligotech AQUAPONIK TECHNOLOGIE Wasser H2O Sedimentation ungelöste Teile
Ammoniak ungelöste Teilchen
Fischtank Stahlarmierung/Teichfolie pH-Wert Anpassen kontrollieren
Vortexfilter Filter ungelöste Teile (klein) Oxygenierung Strukturierung H2O
Eventuell Rieselfilter Ausgasung C O2/ O3 Oxygenierung
N O2
Ozonanlage O3 Venturi saugt Luft an
Oxycell Elektrolyse von H2O Oxydierung / Oxygenisierung Nitrifizierung Oxygenierung
Biogas BHKW C O2 Wärme
Elektrizität
Rieselfilter Ausgasung Ausgasung C O2/ O3 Oxygenierung
N O3
Sauerstoff O2 Zusätzlicher Dünger Totes Meer Salz Mineralien -Eisen -Kalzium -Kalium
Pflanzenkohle Biofilter Pflanzbett im Teich / Tank
Abfälle
sucks air Abbau Ammoniak > Nitrifizierung Oxygenierung
einzige Pumpe
Tiefwasserkultur Teich
Filter ungelöste Teile (sehr klein) Speichermedium Dünger/Mineralien Pflanzmedium für Gemüseanbau Aerobe Bakterien>Nitrifikation
FISCHTANK Der absolut häufigste Grund für das Scheitern eines Aquaponik Ökosystem sind anaerobe Zonen, also zu wenig Sauerstoff. (Gärung) Somit ist ein selbstreinigender Fischtank zentral. - Günstiges und langlebiges Material - Sehr schneller Aufbau -Wichtigster Punkt: Keine Anaeroben Zonen > Keine Ansammlung von Fischkot
Mit der Einlaufrichtung des Wassers wird Wirbel erzeugt. (Vortexfilter) Fischkot sammelt sich im Zentrum unten, Überlaufdruck saugt Kot automatisch ab direkt in den Vortex-Sedimenttank
SEDIMENTATIONS BEHÄLTER VORTEX FILTER Mit Einlaufrichtung des Wassers wird wieder ein Wirbel erzeugt. (Vortexfilter) Fischkot sammelt sich im Zentrum unten und kann mit Ablauf abgelassen werden Klares Wasser verlässt Tank von der sauberen Oberfläche oder auf der Seite (geschlossene Serienvortexfilter oben mit zusätzlichem Druck) Filtrierung von ungelösten Teilen Oxygenierung / Oxidierung Strukturierung H2O Elektrolyse von H2O im Vortexfilter (mittleres Bild) um Ammoniak zu oxidieren und Sauerstoffgehalt des Wassers zu erhöhen > künstl. Vornitrifizierung -50% höhere Sauerstoffsättigung m
Der gelöste Sauerstoffanteil im behandelten elektrolysierten Wasser steigt in 4 Minuten um das 16 fache Es werden oxidative Prozesse angeregt durch die Superoxygenisierung. Nitrate sind dann für die Pflanzen durch vollständige Oxidation von Stickstoffverbindungen Nitriten, Ammoniakwie oder Hydroxylamin zugänglich. Dies als Unterstützung für die nitrifizierenden Bakterien im nächsten Filterabschnitt mit dem Rieselfilter für die Entgasung/Lufteinsaugung und dem Pflanzenkohle-Filter, indem auch gepflanzt werden kann.
PFLANZEN-/HOLZKOHLE FILTER UND PFLANZBETT Dieses Material erfüllt 3 Aufgaben gleichzeitig.
-Filtermedium: Filtrierung von ungelösten Teilchen (sehr klein), auch gefährliche Giftstoffe können dem Wasser entzogen werden, der Abbau von Ammoniak mittels aeroben Bakterien, die sich in der riesigen Oberfläche der Kohle riesig wohl fühlen. -Speichermedium: Für Dünger und Mineralien, damit es den Pflanzen keine Nährstoffe entzieht, muss es zuerst gesättigt werden. -Pflanzmedium: Für Gemüseanbau Gebaut wie die Tiefwasserkultur Teiche sehr günstig mit Holz und Teichfolie
TIEFWASSERKULTUR TEICH Styroporinseln tragen die Pflanzen auf dem Wasserspiegel. Fliessbandartig bewegen sich die Salate oder Kräuter, die darauf am besten wachsen, vom Pflanzbereich zum Erntebereich. Perforierte Schläuche können zur Stabilisierung der Temperatur und der Oxygenisierung hineingelegt werden. (Verbindung mit Erdwärmeübertrager) Sehr schnell mit leicht verfügbaren und günstigen Materialien aufzubauen. Temperatur in 2 Meter Tiefe ist immer perfekt konstant. Da liegt ein Wärmetausch mit dem Boden / Grundwasser nahe. Nur die Wurzeln brauchen die richtige Temperatur und somit muss eigentlich nur die Wassertemperatur stabilisiert werden.
PUMPE / OZONANLAGE Die einzige Pumpe, die dann Wasser ins Fischbecken zurückführt, kann durch folgende Punkte massiv unterdimensioniert werden: Das selbstreinigende Fischbecken Die effektive Elektrolyse von H2O, mit dessen Sauerstoffsättigungsmöglichkeiten und Oxidationsmöglichkeiten Der kleinen Ozonanlage mit Venuri Injektion (Luftansaugung durch Venturieffekt) Eventuell aufgrund der H2O Elektrolyse sogar überflüssig exzellenten Filterleistung des Kohlenfilters Dies spart natürlich auch noch sehr viel Energie und Baumaterial
ERDWÄRMEÜBERTRAGER Ein Erdwärmeübertrager (EWT), oder auch Erdreichwärmeübertrager, Erdwärmetauscher ist ein System zum Erwärmen oder Abkühlen von Luft, die meist für Lüftungsanlagen von Gebäuden eingesetzt wird. Die Temperatur der transportierten Luft gleicht sich beim Durchströmen des Systems der Erdtemperatur an. In gut dimensionierten Anlagen kann sich die Lufttemperatur um bis zu 10 Grad ändern. Falls im Aquaponik Treibhaus nur das Wasser gekühlt und gewärmt werden, sind die Aushubarbeiten wenig aufwendig. Sonst für 1m2 Treibhausfläche bis zu 1m Schlauch im Boden in 1.5-2m Tiefe. Im Winter kann überschüssige Wärme im Boden gespeichert werden. Eine Nutzung von Sodbrunnen zur Stabilisierung der Aquaponik Wassertemperatur ist zu prüfen.
BIOGASANLAGE / BHKW Eine günstige und schnell aufgebaute mobile Biogasanlage sollte genutzt werden. Diese wird mit Abwasser des Hauses/Büro und den Grünabfällen betrieben. Vorteilhaft wäre die energetische Nutzung von Kompost/Gülle in der Nähe. Das Biogas wird in einem BHKW eingesetzt indem Wärme und Elektrizität produziert werden können. Nicht zu unterschätzen ist auch das anfallende CO2 zur Düngung. Nach dem anaeroben Vergärungsprozess kann Biogas Flüssigdünger als hochwertiger Dünger in die extensiv Teiche gelassen werden, wo Wasserlinsen und Algen produziert werden, die wiederum Fischen, z.B. Karpfen als Nahrung dienen.
TREIBHAUS Venlo Treibhaus mit gehärtetem Glas mit feuerverzinktem Rahmen
Flexible, leichte (1-2kg) und günstige (CHF 0.7/W) Solarzellen können die Nordwand vollständig abdecken und so zusätzlich das Treibhaus isolieren.
ELEKTROKULTUR Samenbehandlung im Hochvolt Gleichstrom Feld. Mit mehreren 1 ‘000 V/Herz im mA-Bereich werden negative Ionen produziert, die gute Auswirkungen auf organische Systeme haben. Beobachter zu Ciba Geigy Forschungen: „Auch Maissamen zeigen, dem E-Feld ausgesetzt, erstaunliche Merkmale: Statt zweier Kolben spriessen pro Blütenstand gleich mehrere – und die Pflanzen wirken kräftiger als diejenigen aus unbehandelten Samen.
Die elektrische Spannung, so scheint es, versetzt die Pflanzen in eine Art Urzustand und verhilft ihnen zu grösserer Robustheit und ertragreicherem Wuchs.“ „Und das Forscherduo tüftelt weiter, experimentiert mit Eiern von Regenbogenforellen, die man im E-Feld reifen und dann in einer Zuchtanlage aufziehen lässt. Der Effekt wirkt auch bei Fischen: Regenbogenforellen wachsen schneller“
Studies on the Effects of Gaseous Ions on Plant Growth ALBERT P. KRUEGER, SADAO KOTAKA, and PAUL C. ANDRIESE, University of California, Berkele Vor dem 2. Weltkrieg war dies eine angesehene Forschungsrichtung, die breit angewandt wurde. Es gab sogar internationale Kongresse dazu.
Ciby Geigy Patent EP 0791651 A1: „Besonders bevorzugt im Rahmen dieser Erfindung ist ein Verfahren, bei dem die Entwicklung der befruchteten Eier zum Jungfisch in einem statischen Elektrofeld erfolgt, wobei die Feldstärkewerte vorzugsweise zwischen 10 V/cm und 3'000 V/cm liegen können. Besonders bevorzugt sind Feldstärkewerte von 500 V/cm bis 1'500 V/cm, insbesondere von 500 V/cm bis 1'000 V/cm.
Simple Stahldrähte in Süd-Nord Ausrichtung können signifikante Ertragssteigerungen bringen – es ist anzunehmen dass dies auch bei Wasserkulturen Wirkung zeigt.
Diese Themen sind im Zeitalter von Syngenta leider nicht mehr salonfähig in den Hörsälen der Universitäten, die auf Industrie-Gelder angewiesen sind.
BODENVERBESSERUNGSVORSCHLÄGE FÜR DAS GROSSE MOOS Elektrokultur Hydrothermale Karbonisierung Mit minimalem Aufwand wird die Biomassenproduktion durch energetische Massnahmen maximiert.
Meer Salz Eine Ertragssteigerung durch eine ausgewogene Mineralienmatrix aus Meersalz ist in ausgelaugten Böden sicher.
Statt den Kompost offen zu kompostieren, wäre eine energetische Nutzung dieses sehr vorteilhaft. Das Produkt der Karbonisierung könnte dann als Bodenverbesserung ausgebracht werden. Wie bei Biogas, kann auch damit ein BHKW betrieben werden.
WEITERER WICHTIGER GRUND AUF GEDECKTER ANBAU UMZUSTEIGEN: 20 Min.: Forscher warnen vor einer MiniEiszeit „Eine Art Mini-Eiszeit könnte auf uns zukommen – und das schon sehr bald.“ Gemäss russischen Forschern bereits seit 2014. Daily Mail: Wissenschaftler warnen die Sonne hat sich schlafen gelegt und dies könnte die Temperaturen in den Keller schicken. „Sonnenaktivitäten sind die kleinsten seit über 100 Jahren.“
Die Sonnenaktivität seit 2014 gleicht dem Maunder Minimum als vorrückende Gletscher ganze Dörfer zerstört haben in der Schweiz im 18. Jahrhundert
Kalte und nasse Sommer, wie wir jetzt haben, sind typisch für eine kleine Eiszeit. In den ersten Jahren sind Wetterkapriolen (Warmer Winter 2015-16) normal, bevor die Temperaturen wirklich in den Keller sinken. Wir haben also alle Anzeichen aber wieder wird aus politischen Gründen nicht gehandelt. Jeder Klimaforscher der die CO2 Klimaerwärmungsreligion ablehnt wir abserviert. Es sind massive Ernteausfälle über Jahrzehnte zu erwarten, die nur mit massiven Investitionen ausgeglichen werden können. Aquaponik kann da sicher eine der Lösung sein.