Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
Motivation und Problemstellung
Die Lebensmittelproduktion von morgen stellt uns vor große Herausforderungen. Aufgrund des Klimawandels sowie Überfischung ist besonders die Bereitstellung von frischem Meeresfisch betroffen. Obwohl »Offshore« Aquakulturen die Verfügbarkeit von Meeresfisch gewährleisten, führen sie zu erheblicher Störung von benachbarten marinen Ökosystemen.
Mit rezirkulierenden Aquakultursystemen (RAS) können Fische aus dem Meer an Land gezüchtet werden. Anders als bei herkömmlichen Aquakulturen können durch geschlossene Kreislaufsysteme Nebeneffekte in natürlichen Ökosystemen reduziert und eine Migration von nicht heimischen Fischarten verhindert werden. Darüber hinaus werden Lieferketten verkürzt.
Um die nachhaltige und sichere Versorgung mit frischem Salzwasserfisch voranzutreiben soll die Wirtschaftlichkeit von »Onshore« Salzwasser-Aquakultursystemen verbessert werden. Im Forschungsprojekt »FishPlant« wird dies adressiert, indem die Pflanzenexperten des Fraunhofer IME und der Aachener Fischproduzent Aixponic GmbH ihre Expertisen bündeln, um die Produktion von Meeresfischen und hochwertigem maritimem Gemüse zusammenzubringen.
Projektziel und Lösungsansatz
Das übergeordnete Ziel von FishPlant ist es, die Wirtschaftlichkeit von RAS-Anlagen durch die duale Produktion von Meeresfischen und salzresistenten Nahrungspflanzen (Halophyten) zu verbessern. Hier setzt das Projekt auf eine Kombination aus Doradenzucht und dem hydroponischen Anbau von Seespargel (Salicornia). Dadurch wird ein ressourceneffizientes und nachhaltiges Kreislaufsystem geschaffen, in dem – zum Beispiel – das nährstoffreiche, salzhaltige Abwasser und das produzierte CO2 der Fischzucht für die Pflanzenproduktion genutzt wird, während die überschüssige Wärme sowie das produzierte O2 des Pflanzenanbaus in die Fischzucht zurückfließt. Die duale Produktion von hochwertigen Salzwasserfischen und Nahrungspflanzen schafft so eine optimale Wertschöpfungskette und bietet eine hohe Wirtschaftlichkeit. Die lokale Produktion von Fisch und Gemüse senkt darüber hinaus die Abhängigkeit von importierten Lebensmitteln und schafft somit einen weiteren wirtschaftlichen Vorteil, insbesondere für urbane und aride Gebiete mit begrenztem Zugang zu frischen Nahrungsmitteln.
Als Vertical Farming-Experte bringt das Fraunhofer IME seine OrbiPlant®-Technologie im Projekt zum Einsatz und kombiniert diese mit den Salzwasser-Aquakulturen als technologische Innovation. OrbiPlant® verfügt über ein aeroponisches Bewässerungssystem, bei dem mittels integrierter Düsen die Pflanzenwurzeln gezielt mit Wasser und Nährstoffen versorgt werden. Dadurch wird der Wasserverbrauch niedrig gehalten und optimale, umweltfreundliche Produktionsbedingungen geschaffen, ohne Einsatz von Pestiziden und mit minimalem Einsatz von Düngemitteln. Vorausblickend strebt FishPlant eine europaweite Implementierung der integrierten Systeme an, um eine Versorgung mit frischem Fisch und maritimem Gemüse sicherzustellen.
