Experimentelle Aquakultursysteme

Der Verzicht auf einen kontinuierlichen Wasseraustausch und damit die Entkopplung von Umwelteinflüssen im geschlossenen Kreislaufsystem ermöglicht eine Produktion aquatischer Organismen unter minimaler Einflussnahme auf die umliegenden Ökosysteme, da kaum gelöste Nährstoffe in die Vorfluter abgegeben werden. Dies führt jedoch bei Wiederverwendungsraten von bis zu 99% des Wassers zu akkumulierenden Stoffwechselendprodukten, Nähr- und Mineralstoffen im Haltungssystem. Je höher der Wiederverwendungsgrad des Wassers, desto höher werden die Ansprüche an und Herausforderungen für die verwendete Wasseraufbereitungstechnik.

In der Arbeitsgruppe wird sowohl an der Art der akkumulierenden Stoffe, als auch an der Steigerung der Effizienz der Filtertechnik aus Sicht der Filterleistung, aber auch des Energieverbrauches, geforscht.

Um den Herausforderungen unserer Zeit gerecht zu werden, ist es kritisch neue Ressourcen zu erschließen. Die Makroalgenartendiversität an unseren Küsten ist groß; mit einer Vielzahl an Anwendungsgebieten werden sie trotzdem in Europa bislang wenig genutzt. Sie sind nicht nur als proteinreiches und gesundes Lebensmittel interessant, sondern können auch als Rohstoff für zum Beispiel Bioenergie oder Biokunststoffe genutzt werden. Verschiedene Extrakte aus Makroalgen können als Biostimulanzien genutzt werden oder finden Anwendung in kosmetischen und pharmazeutischen Produkten. Als Futtermittel sind Makroalgen ebenfalls einsetzbar und haben hier positive Effekte auf die Tiergesundheit.

Am Fraunhofer IMTE wird daran gearbeitet, diese breite Palette an Anwendungsmöglichkeiten wirklich nutzbar zu machen. Dafür werden die Vermehrung und Anzucht verschiedener Arten optimiert, hierbei gibt es aufgrund der komplexen Reproduktionsbiologie noch viele Herausforderungen zu meistern. Ebenfalls betrachtet wird die Kultivierung in verschiedenen Systemen, so werden etwa Algen auf Seilen angesiedelt um diese im Meer wachsen zu lassen, aber auch verschiedene landbasierte Systeme werden entwickelt und erprobt. Darüber hinaus werden neue Arten evaluiert und getestet um neue, wertvolle Arten für die Aquakultur zu erschließen.

Optimierung und Anpassung der Haltungsmethoden und -technik in geschlossenen Kreislaufanlagen (RAS) an die Anforderungen aquakultur-
relevanter Spezies

Geschlossene Kreislaufanlagen bieten durch Ihre Entkopplung von verschiedensten Umwelteinflüssen, wie z.B. der Photoperiode, dem Klima und Wasserversorgung die Möglichkeit nicht heimische Arten vor Ort nachhaltiger und umweltgerechter als in den Ursprungsländern zu produzieren. Ein gutes Beispiel stellen hierbei die Garnelen (L. vannamei) dar: Bei der Produktion in den Ursprungsländern wird die Umwelt oft stark belastet (Mangrovenabholzung) und das Endprodukt hat weite Transportwege.

Um allerdings diese Arten in geschlossenen Systemen produzieren zu können, ist eine genaue Erforschung der optimalen Haltungsbedingungen notwendig.

Diesem Thema widmet sich die Arbeitsgruppe durch die Nutzung verschiedener Techniken, wie der Gruppenrespirometrie zur Ermittlung der Stoffwechselzustände der Tiere oder der Nutzung von Kleinkreislaufsystemen, in denen, im replikaten Ansatz, gleichzeitig ein oder mehrere Umweltparameter gezielt manipuliert werden können.

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