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Phosphor-Tour – Fisch-Glas-Haus

Landwirtschaft

Phosphor-Reise von der Ostsee bis in die Wetterau

Prof. Harry Palm

Phosphor ist eines der wichtigsten Elemente für das Leben. Bei Pflanzen und Tieren nimmt Phosphor im Stoffwechsel und bei zellulären Signalwegen eine essentielle Bedeutung ein. Sowohl Pflanzen als auch Tiere sind auf eine Zuführung des Nährstoffes über Düngung oder Futter. Phosphor wird aus Lagerstätten gewonnen, die endlich sind. Auf der anderen Seite sorgt Phosphor aus vielen Quellen, wie der Landwirtschaft, für eine Überdüngung von Gewässern. Herd-und-Hof.de sammelt in dieser Woche auf einer „Phosphor-Reise“ der Wissenschaftsjournalisten Informationen und Hintergründe über die Balance von Phosphor als Lebensquell und Umweltbelastung. Die Reise vom Institut für Ostseeforschung bis auf einen Hof in der Wetterau wird zum Teil von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt getragen.

Geschlossene Aquaponikanlage mit Afrikanischem Wels

Fisch ist gesund. Weltweit geht es den Fischbeständen aber nicht gut. Die Aquakultur hat sich als Alternative für Meeresfische etabliert. Mittlerweile kommt mehr Fisch aus Aquakulturanlagen als aus Wildfang auf den Markt. Doch Antibiotika, Fischkrankheiten und Eurtrophierung durch überschüssige Nährstoffe sind negative Begleitumstände der Aquakultur.

Der Begriff Aquaponik umschreibt ein neues altes System aus Pflanze und Fisch. Die Chinesen haben in den Reisbecken Karpfen schwimmen lassen. Reis und Karpfen erzeugten eine gute Nahrungsmittelkombination auf der gleichen Fläche. Der Karpfen düngt den Reis. Heute haben sich verschiedene Systeme etabliert, die in technischer Symbiose Tomaten und Fisch in landgestützten Containern erzeugen. Rewe Berlin bezieht sein gesamtes Basilikum bereits aus dem Fischcontainer. Ein geschlossenes System ist das aber nicht, erläuterte Harry Baum von der Fakultät für Aquakultur und See-Farming an der Universität Rostock.

Er darf dabei auf eine glückliche Fügung zurückgreifen. Die Gebäude auf der Rostocker Fischfarm stehen unter Ensemble-Schutz und die Stadt genehmigte kein Gewächshaus zwischen den alten Gebäuden – bis auf den alten Plänen des Architekten der Grundriss eines Gewächshauses entdeckt wurde. Die Fakultät konnte mit dem Fisch-Glas-Haus die Pläne des Architekten beenden.

Die Wahl auf den Afrikanischen Wels war einfach. Er legt ein Kilo zu, sobald er mit 900 Gramm Futter versorgt wird. Innerhalb von 140 Tagen ist aus dem 35 cm großen Setzling Clarias gariepinus ein Fisch von 1,5 kg Marktgröße geworden. Der Afrikanische Wels wird in Deutschland mehrfach eingesetzt und soll nach Prof. Palm einmal den Import von Pangasius ersetzen.

In Mecklenburg-Vorpommern produzieren meist landwirtschaftliche Betriebe diesen Fisch und nutzen dabei die Wärme der Biogasanlage. Denn der Afrikanische Wels liebt warmes Wasser von 27 Grad Celsius und holt auch über Wasser ähnlich einem Lungenfisch Luft zum atmen über das Maul. Damit er sich dabei nicht erkältet, muss die Umgebungstemperatur der Fischbecken ebenfalls mindestens 27 Grad Celsius betragen.

Gefüttert wird der Wels mit Fischmehl. Damit kommt auch das Phosphat in das System. Zehn Prozent fluktuiert in gelöster Form im Wasser, 60 Prozent gelangen in den Fisch, von dem 42 Prozent als Filet den Kreislauf wieder verlassen. Das Prozesswasser wird in zwei Sedimentieranlagen zum ersten Mal aufbereitet. Dort sammelt sich ebenfalls Phosphor. Dann geht das Wasser in einem Pumpensumpf, wo Nitrosomas und Nitrobacter den Stickstoff ausfällen und ebenfalls Phosphor herausgelöst wird.

Daher werden in der ganzen Anlage weder Antibiotika noch Pflanzenschutzmittel eingesetzt. Spätestens, wenn die Nitrosomas und Nitrobacter daran abgetötet werden, bricht das system zusammen.

Das aufbereitete Wasser fließt in das Gewächshaus und bewässert Basilikum, Minze und Efeu. Forschungsgegenstand der Master-Studierenden ist das Prozesswasser. Zwischen vier und sechs Tonnen afrikanischen Wels verkauft die Universität selbst und wird sogar in der Vermarktungsstatistik erfasst.

Aufgabe der Experten ist herauszufinden, wann, wo in welcher Form Phosphor im system vorliegt und recycelt werden kann. Das Ziel ist definiert. Nach Futtermittelverordnung darf lediglich Monocalciumphosphat verfüttert werden und kommt im Fischmehl wieder in die Anlage zurück.

Für Palm geht es dabei nicht nur um den Ersatz von Import-Pangasius. Die Verstädterung im globalen Süden erfordert neue Eiweißquellen, die innerhalb der planetaren Grenzen produziert werden. Der Erfolg der Rostocker Aquakultur zeichnet sich in der engen Bindung zu produktiven Betrieben ab, die sich mit der Wels-Produktion ein neues Standbein aufgebaut haben. Eine Frage ist aber bei allen Versuchen noch immer offen: Wie viel Kilogramm Basilikum erzeugen vier bis sechs Tonnen Afrikanischer Wels?

Viel wichtiger ist die Beobachtung, dass die Welse ruhiger werden, wenn das Prozesswasser für Basilikum verwendet wird. Offenbar tauschen Pflanze und Fisch über Wurzelexudate Informationen aus, die das Mikrobium des Fisches beeinflussen. Wie das geschieht, ist derzeit noch völlig unbekannt. Offenbar hat die Pflanzen-Fisch-Interaktion in einem geschlossenen Kreislaufsystem einen eigenen symbiontischen Zusatzwert.

Roland Krieg; Foto: roRo

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