Aquaponic zur Selbstversorgung mit Fisch und Gemüse

hortikultur.ch

Aquaponic zur Selbstversorgung mit Fisch und Gemüse

Aquaponic zur Selbstversorgung mit Fisch und Gemüse

Fachkorrektoren:

Andreas Graber

Dr. Susanne Haller

Semesterarbeit (4.Semester)

Von

Matthias Frei und Olivier Hartmann

Bachelorstudiengang 2007

Studienrichtung Umweltingenieurwesen

22. Juli 2007


Zusammenfassung

In den USA und in Australien leben zahlreiche Familien, welche im eigenen Garten eine Aquaponic-

Anlage betreiben. Aquaponic zur Selbstversorgung mit Fisch und Gemüse ist in der Schweiz eine

weitgehend unbekannte Tätigkeit.

Im Rahmen dieser Semesterarbeit wurde ein kompaktes Kleinsystem entwickelt, womit Privatpersonen

auf einfache Art und Weise Fisch, Gemüse und Kräuter produzieren können. Das Produkt

soll billig, aber trotzdem funktionsfähig und ästhetisch ansprechend sein.

Für die entwickelte Aquaponic-Anlage wurde eine Materialliste, sowie eine Bau- und Betriebsanleitung

geschrieben. Zudem wurden dem zukünftigen Aquaponic-Benutzer Ratschläge bezüglich Standort-,

Fisch- und Pflanzenwahl vermittelt. Weiter wurden technische Verbesserungsmöglichkeiten der

entwickelten Aquaponic-Anlage aufgezeigt.

Auf dem Campusgelände der Hochschule Wädenswil wurde mit einem Zeitaufwand von 180 Stunden

eine 21m 2 grosse Versuchsanlage gebaut. Die verwendeten Baumaterialien sowie das technische

Zubehör wurden in Baumärkten sowie Aquaristik-Shops für rund 2000 CHF gekauft. Der Betriebsaufwand

für die entwickelte Kleinanlage wurde auf sechs Stunden pro Woche geschätzt.

Eine weitere Aquaponic-Anlage wurde in der Stadt Zürich für die Familie Haller geplant. Anhand der

erstellten Projektskizzen und Materiallisten konnte Familie Haller die Baumaterialen einkaufen und mit

dem Bau der Anlage beginnen. Die verwendeten Komponenten der Anlage Haller waren von erstklassiger

Qualität und kosteten gut 8’000 CHF.

Im letzten Teil werden die entwickelten Systeme der selbstgebauten Aquaponic-Anlage von Herrn

Häberli und weiteren Anlagen, welche über das Internet als Bausätze verkauft werden, gegenübergestellt.

Verglichen mit der selbstgebauten Aquaponic-Anlage von Herr Häberli präsentieren sich die beiden

neu entwickelten Anlagen bezüglich der Kosten als Mittelweg. Die beiden entwickelten Systeme unterscheiden

sich vor allem in der Standortwahl, der Bewässerungsart sowie der Fischhaltung im Zuchtbecken

von der Anlage Häberli.

Aquaponic Bausätze sind als Fertig-Kitts über das Internet bestellbar. Die entwickelten Systeme sind

bezüglich der mitgelieferten Komponenten etwa gleich teuer. Bei der Anlage HSW wurde verglichen

mit den bestehenden Anlagen stärker auf die Ästhetik und Einbettung in der Landschaft geachtet.


Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis .................................................................................................................................... 3

1. Einleitung ........................................................................................................................................ 6

2. Theorie zur Fischzucht ................................................................................................................... 7

2.1. Die klassische Kreislaufanlage .............................................................................................. 7

2.2. Aquaponic zur Produktion von Fisch und Gemüse................................................................ 7

2.3. Aquaponic zur Selbstversorgung mit Fisch und Gemüse...................................................... 7

2.4. Wasserverteilung im Aquaponic-System ............................................................................... 9

2.4.1. Rieselfilter............................................................................................................................... 9

2.4.2. Pflanzbeet mit Horizontalfluss.............................................................................................. 10

2.4.3. Schwallbetrieb...................................................................................................................... 10

2.4.4. Tröpfchenbewässerung........................................................................................................ 10

2.4.5. Fliessrinne............................................................................................................................ 11

3. Methoden ...................................................................................................................................... 12

3.1. Rahmenbedingungen........................................................................................................... 12

3.1.1. Planung der Aquaponic-Anlage Haller................................................................................. 13

3.1.2. Planung der Aquaponic-Anlage HSW.................................................................................. 13

3.1.3. Pflanzenwahl........................................................................................................................ 15

3.2. Monitoring............................................................................................................................. 15

4. Resultate....................................................................................................................................... 16

4.1. Projektskizzen ohne Rahmenbedingungen ......................................................................... 16

4.2. Projektskizze mit Rahmenbedingungen Anlage HSW......................................................... 18

4.3. Projektskizzen mit Rahmenbedingungen Anlage Haller...................................................... 22

4.4. Material- und Lieferantenlisten............................................................................................. 23

4.5. Systembeschreibung und Projektstand Anlage HSW.......................................................... 26

4.6. Bauanleitung Anlage HSW................................................................................................... 28

4.6.1. Standortwahl ........................................................................................................................ 28

4.6.2. Zeitaufwand.......................................................................................................................... 28

4.6.3. Werkzeug ............................................................................................................................. 29

4.6.4. Einkauf der Baumaterialien.................................................................................................. 29


4.6.5. Bauablauf nach Stichworten ................................................................................................ 30

4.7. Systembeschreibung und Projektstand Anlage Haller......................................................... 37

4.8. Betriebsanleitung ................................................................................................................. 39

4.8.1. Aktivierung des Biofilters...................................................................................................... 39

4.8.2. Der Flussbarsch ................................................................................................................... 39

4.8.3. Kauf des Fischfutters ........................................................................................................... 39

4.8.4. Einsetzen der Fische............................................................................................................ 39

4.8.5. Fischfütterung ...................................................................................................................... 40

4.8.6. Messen der Wasserqualität.................................................................................................. 41

4.8.7. Fischgesundheit ................................................................................................................... 42

4.8.8. Pflanzenschutz..................................................................................................................... 43

4.8.9. Allgemeine Unterhaltsmassnahmen .................................................................................... 43

4.8.10. Zeitaufwand für die Betreibung einer Aquaponic-Anlage .................................................... 43

4.8.11. Informationsaustausch via Internetforen.............................................................................. 44

5. Diskussion..................................................................................................................................... 45

5.1. Technische Verbesserungsvorschläge Anlage HSW .......................................................... 45

5.1.1. Niveauunterschiede ............................................................................................................. 45

5.1.2. Kaskade ............................................................................................................................... 45

5.1.3. Fliessrinne............................................................................................................................ 46

5.1.4. Fischbecken ......................................................................................................................... 46

5.1.5. Schlammsaugrohr und Absetzbecken ................................................................................. 47

5.1.6. Kieskoffer ............................................................................................................................. 47

5.1.7. Beschattung ......................................................................................................................... 48

5.2. Technische Verbesserungsvorschläge Anlage Haller ......................................................... 49

5.3. Standort Verbesserungsvorschläge..................................................................................... 50

5.4. Gemüsekultur: Erkenntnisse und Verbesserungen ............................................................. 50

5.4.1. Pflanzzeitpunkt..................................................................................................................... 50

5.4.2. Pflanzensetzlinge für Blähton, Fliessrinne und Kieskoffer................................................... 50

5.4.3. Pflanzenwahl........................................................................................................................ 51

5.4.4. Pflanzenbeete ...................................................................................................................... 51

5.4.5. Schneckenproblematik......................................................................................................... 51


5.5. Empfehlungen für den Selbstversorger ............................................................................... 52

5.5.1. Sicherheit ............................................................................................................................. 52

5.5.2. Baubewilligung ..................................................................................................................... 52

5.5.3. Materialeinkauf..................................................................................................................... 52

5.5.4. Wasser und Strom ............................................................................................................... 52

5.5.5. Fischbesorgung.................................................................................................................... 52

5.5.6. Winterbetrieb........................................................................................................................ 53

5.6. Vergleich mit der Anlage Häberli ......................................................................................... 54

5.7. Vergleich mit Anlagen aus dem Internet .............................................................................. 56

6. Schlussfolgerungen ...................................................................................................................... 64

6.1. Aquaponic im eigenen Garten.............................................................................................. 64

6.2. Ausblick................................................................................................................................ 65

7. Anhang.......................................................................................................................................... 66

Fachartikel: Eglifilet aus dem eigenen Garten....................................................................................... 67

8. Verzeichnisse................................................................................................................................ 70

8.1. Literatur ................................................................................................................................ 70

8.2. Abbildungen ......................................................................................................................... 70

8.3. Tabellen................................................................................................................................ 72

8.4. Skizzen................................................................................................................................. 73


1. Einleitung

Im eigenen Garten Gemüse anzubauen ist eine weit verbreitete Form der Selbstversorgung in der

Schweiz. Die Produktpalette des eigenen Gartens beschränkt sich auf kultivierte Gemüsesorten wie

Tomaten, Bohnen, Kartoffeln und Salat. Mit der Kultivierung von Speisefischen können nebst vitaminaltigen

auch proteinhaltige tierische Nahrungsmittel produziert werden.

Mit einfachen Mitteln wird ein kompaktes Kleinsystem entwickelt, womit Privatpersonen Fische,

Gemüse und Kräuter selber produzieren können. In den Vereinigten Staaten von Amerika sowie in

Australien gibt es bereits zahlreiche Kleinsysteme zur kombinierten Aufzucht von Fischen und

Gemüse. Das Funktionsprinzip dieser Systeme kann in Mitteleuropa jedoch nicht vollständig übernommen

werden. Der klimatische Unterschied sowie die unproduktive Winterperiode stellen bei uns

die grössten Probleme zur Selbstversorgung mit Aquaponic dar.

Um ganzjährig Fisch und Gemüse produzieren zu können, muss das System in einem beheizten

Glashaus stehen. Da jedoch nur wenige Schweizer Familien ein Glashaus besitzen, zielt die folgende

Arbeit auf Aquaponic-Systeme, welche im eigenen Garten installiert werden.

Mit dieser Semesterarbeit soll dem künftigen Selbstversorger ein Leitfaden für die Planung, den Bau

und den Unterhalt solcher Systeme zur Verfügung gestellt werden. Dieser Leitfaden zeigt auf, dass mit

begrenztem finanziellem und zeitlichem Aufwand ein Resultat entsteht, welches den Garten ästhetisch

bereichert und zudem selbst produzierte Nahrungsmittel liefert.

Ziel dieser Semesterarbeit ist es, verschiedene Aquaponic-Anlagen zur Selbstversorgung mit Fisch

und Gemüse zu bauen und zu testen.

Dafür wird bei der Familie Haller in Zürich eine klassische Kreislaufanlage, mit verschiedenen Pflanzenmodulen

und einem Kieskofferbeet geplant. Infolge Lieferverzögerung konnte die Anlage nicht bis

zum Abgabetermin dieser Semesterarbeit installiert werden.

An der Hochschule Wädenswil wird eine klassische Aquaponic-Anlage mit Kieskofferbeet gebaut.

Die Dokumentation der Planungs- und Bauabläufe der beiden Anlagen erleichtert den zukünftigen

Selbstversorgerinnen und Selbstversorgern den Einstieg in die Hobbyfischzucht. Das Erstellen der

Material- und Lieferantenlisten verringert zudem den Planungsaufwand. Diese Materiallisten umfassen

die verwendeten Baumaterialien, deren Preis sowie die Lieferanten. Weiter wird eine kurze Betriebsanleitung

für den reibungslosen Umgang mit der Aquaponic-Anlage erstellt. Für die Fisch- und Pflanzenproduktion

in Aquaponic werden dem Leser praxisnahe Ratschläge als Einstiegshilfe sowie selbst

gewonnene Erkenntnisse weitergegeben.

6


2. Theorie zur Fischzucht

2.1. Die klassische Kreislaufanlage

Bei einer klassischen Kreislaufanlage werden die Fische umweltunabhängig in einem Becken

gezüchtet. Mit Hilfe von mechanischen und biologischen Filtern wird das Wasser aufbereitet und in

das Becken zurückgepumpt (Graber&Kunz, 2007).

Die Filteranlage ist entweder im Becken integriert oder sie befindet sich ausserhalb. In drei Reinigungsschritten

werden mit Hilfe von Reinigungsbürsten Grob- und Feinpartikel aus dem Beckenwasser

herausgefiltert. Das nährstoff- und fischschlammreiche Abwasser wird normalerweise in die

Kanalisation eingeleitet. Die anfallenden Nährstoffe werden im Kreislaufsystem nicht verwertet. Um zu

hohe Nährstoffkonzentrationen zu vermeiden muss dem System täglich zwischen 10-30%

Frischwasser zugefügt werden (Masconas, 2003).

2.2. Aquaponic zur Produktion von Fisch und Gemüse

Beim Aquaponic-System handelt es sich gemäss Graber&Kunz (2007) um eine Spezialform der

Kreislauftechnik. Das kombinierte System von Fischen und Pflanzen nutzt die im Fischwasser enthaltenen

Nährstoffe. Per Pumpe wird das Wasser über einen mit Blähton gefüllten Rieselfilter gepumpt.

Auf den Blähtonkügelchen bildet sich ein Biofilm, der von verschiedenen Bakterien bewohnt

wird. Diese Bakterien verwandeln das fischtoxische Ammonium zu ungiftigem Nitrat um. Die Pflanzen

nehmen über die Wurzeln Nitrat auf. Das gebrauchte, aber nährstoffarme Wasser fliesst zu den

Fischen zurück und der Kreislauf schliesst sich (Graber&Kunz, 2007).

Aquaponic-Systeme zur Produktion von Fisch und Gemüse haben in der Regel ein produktives

Wasservolumen von über 1'500 Liter. Die geernteten Gemüsepflanzen und Fische werden vom Produzenten

konsumiert, doch der grösste Teil der Produktion wird verkauft.

2.3. Aquaponic zur Selbstversorgung mit Fisch und Gemüse

Das Aquaponic-System zur Selbstversorgung befolgt keine wirtschaftlichen Interessen. Die erzeugten

Produkte werden allesamt selber gegessen. Es findet kein Verkauf an externe Personen statt.

Ein weiterer Unterschied der Selbstversorgungssysteme zu den Produktionssystemen ist das

produktive Wasservolumen und die dazu benötigte Pflanzenfläche. Selbstversorgungssysteme

können in einem kleinen Gewächshaus oder im Garten erstellt werden.

Es gibt eine Vielzahl von Aquaponic-Systemen zur Selbstversorgung mit Fischen und Gemüse.

Die Mini-Aquaponic hat die gleiche Funktionsweise wie das oben beschriebene Aquaponic-System.

Aufgrund der grossen Heterogenität an Systemen, Komponenten und Innovationen werden verschiedene

Anlagen kurz porträtiert.

7


Abbildung 1: Mini-Aquaponicanlage

(Albin&Bamert 2005)

Abbildung 2: Barrel-Ponics

(Hughey 2005)

Abbildung 3: Wohnzimmer-

Aquaponic

http://backyardaquaponics.com

Mini-Aquaponic im Aquariumformat

Im Rahmen einer Semesterarbeit haben Albin und Bamert

(2005) eine Aquaponic-Minianlage konzipiert. Dieses

Modell dient der Aufzucht von kleineren Fischen, Küchenkräutern

und einzelnen Gemüsepflanzen. Alle Personen,

die ein Aquarium besitzen, können mit wenig zeitlichem und

finanziellem Aufwand eine solche Mini-Aquaponicanlage

betreiben.

Aquaponic in alten Plastikfässern

Ein innovativer Amerikaner beschreibt im Internet wie die

nebenstehende Aquaponic-Anlage selber gebaut werden

kann. Seine Erfindung nennt er Barrel-Ponics. Dieser Name

ist abgeleitet aus Barrel (Fass) und Aquaponics.

Hughey hat sich vor ein paar Jahren ein Aquaponic Handbuch

gekauft und gemäss diesen theoretischen Grundlagen

selber ein funktionsfähiges System entwickelt. Er züchtet

Buntbarsche (Tilapia), Küchenkräuter, Gemüse und tropische

Früchte. Gemäss Hughey (2005) beträgt das produktive

Wasservolumen knapp 100 Liter und die Besatzdichten

(Fische im Verhältnis zum Wasservolumen) sind

bewusst tief gewählt.

Aquaponic im Wohnzimmer

Diese Aquaponic-Anlage steht in einem amerikanischen

Wohnzimmer im Bundesstaat Pennsylvania. Das Fischbecken

hat ein produktives Wasservolumen von rund 600

Litern. Die 180 Liter grossen Pflanzenmodule sind zu 2/3

mit Kies und zu 1/3 mit Blähton gefüllt.

Im Fischbecken befinden sich rund 50 Buntbarsche

(Tilapia). Das Wasser wird mit Solarenergie auf die optimale

Temperatur geheizt.

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2.4. Wasserverteilung im Aquaponic-System

Die Vielfalt an selbstgebauten Aquaponic-Systemen ist sehr gross. Allen Systemen gemeinsam ist

jedoch, dass das Wasser vom Fischbecken in den Pflanzenbereich gepumpt und verteilt wird und

nach passieren eines Biofilters wieder zurück in das Becken fliesst.

Entscheidend beim Bau einer Aquaponic-Anlage ist die Art der Wasserverteilung. Besitzt ein System

nur einen Blähtonfilter sollte die Verteilung möglichst flächendeckend konstruiert werden. Der Abbau

des Fischschlamms geschieht am Ort des Eintrages, auf dem Biofilm des Blähtonfilters. Findet ein

punktueller Eintrag des Schlammwassers auf dem Blähton statt, wird der Schlamm akkumuliert statt

abgebaut. Vermeidbare Unterhaltsarbeiten sowie Geruchsemissionen sind die Folge davon. Zudem

entstehen in Schlammansammlungen schnell sauerstofffreie Bereiche, so dass Denitrifikation auftritt

und Stickstoff in Form von N2 verloren geht (Graber, 2007 a).

Um einen Überblick über die Vielfalt an Bewässerungssystemen zu gewinnen, werden die verschiedenen

Möglichkeiten kurz vorgestellt.

2.4.1. Rieselfilter

Mit dem Rieselfilter wird das schlammhaltige Fischwasser über die gesamte Blähtonfläche verteilt. Der

flächendeckend verteilte Schlamm kann durch mikrobiologische Prozesse abgebaut werden.

Im Folgenden werden drei verschiedene Rieselfiltertypen kurz vorgestellt.

Holzrinne

Gemäss Altdorfer (2006) wird das Fischwasser vom Becken in die

Holzrinne gepumpt. Das Wasser wird wenige Zentimeter eingestaut

und verlässt die Rinne durch die seitlichen Aussparungen.

Die Holzrinne muss jedoch regelmässig von abgelagertem Fischschlamm

gereinigt werden. Ansonsten ist eine optimale Verteilung

des Wassers infolge Schlammablagerungen nicht mehr gewährleistet

(Graber, 2007 a).

Verteilrohr mit Schläuchen

Das schlammhaltige Fischwasser wird in ein Abwasserrohr geleitet.

Das eingestaute Wasser verlässt das Rohr durch Löcher, welche

sich auf exakt demselben Niveau befinden. Dies gewährleistet,

dass das Wasser gleichmässig verteilt wird.

Um Spritzwasserverlust zu vermeiden, werden Stoffstreifen oder

kleine Schläuche an die Austrittlöcher befestigt

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Abbildung 4: Holzrinne

(Altdorfer 2006)

Abbildung 5: Rieselfilter

(Häberli 2007)


Verteilrohr direkt auf Substrat

Das nährstoffreiche und schlammhaltige Wasser wird mit einem

Rohr über das Pflanzbeet geleitet. Durch Löcher, welche sich an

der Rohrseite befinden, wird das Wasser zu den Kulturpflanzen

geleitet.

2.4.2. Pflanzbeet mit Horizontalfluss

Im Pflanzbeet mit Horizontalfluss findet keine Schlammverteilung

statt. Das Wasser wird punktuell eingeleitet und durchfliesst das

Pflanzbeet. Der Vorteil dieses Systems liegt darin, dass keine

aufwändige Wasserverteilung installiert werden muss. Der Nachteil

liegt jedoch darin, dass der Schlamm nicht in das System

eingetragen werden darf und mit einem Filter oder Absetzbecken

entfernt werden muss (Graber, 2007 a).

2.4.3. Schwallbetrieb

Das Pflanzbeet ohne Substrat wird nur periodisch bewässert. In gewissen Zeitabständen wird

Fischwasser in das Pflanzbeet eingeleitet, eingestaut und wieder in das Becken zurückgeleitet. Um

ein Pflanzbeet periodisch zu überfluten ist eine komplexe technische Einrichtung notwendig. Der

Fischschlamm kann nicht in den Pflanzbeeten verteilt und abgebaut werden (Graber, 2007 a).

2.4.4. Tröpfchenbewässerung

Bei der Tröpfchenbewässerung wird ausgehend vom Fischbecken

ein Druckschlauch installiert. In diesen Druckschlauch werden

kleinere Verteilschläuche hineingesteckt. Am Ende jedes

Verteilschlauches befindet sich eine Nadel, welche in den zu

bewässernden Pflanztopf hineingesteckt wird. Die

Verstopfungsgefahr der kleinen Verteilschläuche ist sehr gross.

Deshalb kann kein schlamm- oder partikelhaltiges Wasser Abbildung 8: Tröpfchenbewässerung

in einer Tomatenkultur

verwendet werden. Das Fischwasser muss deshalb zuerst gefiltert

und gereinigt werden.Der Vorteil der Tröpfchenbewässerung ist, dass jede Pflanze mit gleichviel

Wasser versorgt wird. Für Einzelpflanzen kann mit mehreren Schläuchen gezielt die Wassermenge

erhöht werden. Zudem lässt sich die Tröpfchenbewässerung schnell und einfach installieren.

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Abbildung 6: Leitungsrohr als

Rieselfilter

www.backyardaquaponics.com

Abbildung 7: Pflanzbeet mit

Horizontalfluss


2.4.5. Fliessrinne

Die Kulturpflanzen stehen ohne Substrat direkt in der Fliessrinne.

Sie werden vom nährstoffhaltigen Fischwasser durchflossen. Für

einen Schlammabbau mittels Fliessrinne ist eine sehr grosse

Pflanzfläche notwendig (Graber, 2007 a). Die Fliessrinne kann mit

wenig technischem Aufwand installiert werden.

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Abbildung 9: Die Fliessrinne der

Anlage HSW


3. Methoden

Während der Planungsphase der Semesterarbeit

waren die Autoren mit der Familie

Haller aus Zürich in Kontakt getreten. Die

Familie Haller wollte Fisch und Gemüse im

eigenen Garten produzieren. Aus diesem

Grund willigte Familie Haller ein, eine Aquaponic-Versuchsanlage

in ihrem Garten zu

installieren. In Absprache mit Familie Haller

wurde entschieden, dass ihr Fischbecken

am schattigen Standort hinter dem Gartenhaus

installiert werden sollte.

Abbildung 11: Standort für die Anlage HSW

3.1. Rahmenbedingungen

Abbildung 10: Standort für das Fischbecken Haller

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Prof. Bächtiger, der Abteilungsleiter des

Instituts Umwelt und Natürliche Ressourcen,

bewilligte den Bau einer zweiten Aquaponic-

Versuchsanlage auf dem Campus der

Hochschule Wädenswil. Der ausgewählte

Versuchsstandort an der Fachhochschule

Wädenswil befand sich gegenüber der

Bibliothek. An die Versuchsfläche grenzten

zwei kleine Durchgangswege, eine Buchensowie

eine Naturhecke. Die Versuchsfläche

wurde durch zwei grosse Laubbäume schattiert.

Mittels Internetrecherche wurden selbstgebaute Aquaponic-Systeme aus Amerika und Australien analysiert.

Daraus entstanden erste Pläne und Projektideen. Diese ersten Ideen und Gedanken wurden

auf Papier skizziert.

In Zusammenarbeit mit dem Korrektor Andreas Graber wurden die ersten Systemskizzen modifiziert

und Entscheidungen bezüglich der zu bauenden Systeme getroffen:

• Die Versuchsanlage in Zürich wurde von den Studenten geplant und skizziert. Im gemeinsamen

Gespräch mit der Familie Haller wurden Rahmenbedingungen bezüglich Beckengrösse,

technischer Ausstattung sowie Ästhetik festgelegt.


• Die Studenten hatten bei der Versuchsanlage an der Hochschule Wädenswil freien

Handlungsspielraum. Die Betriebssicherheit sowie die ästhetische Ausarbeitung waren die

Rahmenbedingungen, die erfüllt werden mussten.

3.1.1. Planung der Aquaponic-Anlage Haller

Familie Haller wünschte sich in ihrem Garten in Zürich ein sehr betriebssicheres System. Die

Funktionsfähigkeit des Systems sollte nicht an der schlechten Qualität der gewählten Komponenten

scheitern (Mündliche Mitteilung D. Haller, 2007). Aufgrund des Kriteriums Betriebssicherheit wurde

entschieden, dass eine klassische Kreislaufanlage installiert wird, wie sie in der Koi-Haltung üblich ist.

Diese Kreislaufanlage wurde mit verschiedenen Pflanzenmodulen ergänzt. Diese Pflanzenmodule

sollten vier zentrale Aufgaben erfüllen:

• Die Pflanzen sollten dem Fischwasser Nährstoffe entziehen.

• Durch die entzogenen Nährstoffe sollte der Wasseraustausch im Fischbecken verringert

werden können.

• Die Pflanzenmodule sollten Gemüsepflanzen, Salat und Küchenkräuter produzieren.

• Die Pflanzenmodule sollten den Garten ästhetisch aufwerten.

Das Wasser des Fischbeckens wurde zu den Pflanzenmodulen hoch gepumpt und mittels Tröpfchenbewässerung

an die einzelnen Pflanzen verteilt. Der Rückfluss zum Fischbecken erfolgte passiv, um

den Stromverbrauch gering zu halten.

Das Fischwasser der Kreislaufanlage sollte mit einer konventionellen Filteranlage sowohl mechanisch

als auch biologisch gereinigt werden. Damit das schlammhaltige Abwasser der Filteranlage nicht in die

Kanalisation eingeleitet werden musste, wurde eine alternative Lösung gesucht. Das nährstoffreiche

Schlammwasser wurde zum nahe gelegenen Gemüsebeet geleitet. Das überschüssige Schmutzwasser

konnte somit im Gartenbeet als Giesswasser verwendet werden.

Für das System Haller wurde eine komplette Materialliste erstellt, damit Familie Haller die benötigten

Komponenten selber einkaufen konnte (siehe Materialliste Haller). Die verwendeten Komponenten

waren von guter Qualität und befanden sich im höheren Preissegment.

3.1.2. Planung der Aquaponic-Anlage HSW

Projektgrundgedanken

Die Aquaponic-Anlage auf dem Campus Grüental der HSW soll mit einfachen technischen und

bescheidenen finanziellen Mitteln gebaut werden können und trotzdem betriebssicher sein. Sie soll, im

Gegensatz zu sehr technisch aussehenden Aquaponic-Anlagen, ästhetisch und naturnah erscheinen.

Es soll eine extensiv nutzbare Kompaktanlage mit geringem Platzbedarf entstehen, die voll

funktionsfähig und gut zugänglich ist.

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Eine benutzerfreundliche, erschwingliche Anlage für Privatpersonen

Die Materialien wurden so ausgewählt, dass sie für Privatpersonen zu einem erschwinglichen Preis

erhältlich sind. Dabei wurde darauf geachtet, dass nur wenige Bezugsquellen nötig sind. Jeder

Heimwerker sollte anhand der Beschriebe fähig sein, das System in Eigenregie aufzubauen, zu

betreiben und die Anlage zu warten. Die Breite und Höhe der Pflanzbeete sowie der Abstand

zwischen Kaskade und Fliessrinne wurden so gewählt, dass eine bequeme Bearbeitung der Pflanzen

möglich ist.

Betriebssicherheit

Trotz einfacher, billiger Bauweise muss die Betriebssicherheit gewährleistet sein. Die Gefährdung der

Gesundheit von Mensch und Fisch durch bauliche Mängel muss ausgeschlossen sein. Hauptschwierigkeiten

dabei sind Stromanschluss, Ertrinkungsgefahr im Becken für Kinder und Kleintiere

sowie Leckagen im System. Durch geeignete Massnahmen kann die Gefahr um ein Vielfaches

gesenkt werden.

Ressourcen nutzen und rezyklieren

Das System soll keine ungenutzten Abfallstoffe produzieren.

Das Blähtonbeet mit einer Oberfläche von 5 m 2 und einem Blähtonvolumen von 500 Liter dient

einerseits dem Nährstoffentzug durch Pflanzenproduktion und anderseits der Filterung des Fischwassers.

Bakterien wandeln die vom Fisch ausgeschiedenen Stoffe um, so dass sie für Pflanzen

nutzbar werden. Die Filtergrösse wurde so konzipiert, dass ein extensiver Betrieb mit einem Fischbesatz

bis max. 15 kg/m 3 möglich ist.

Um dem System zusätzlich Nährstoffe zu entziehen, wurde eine Fliessrinne mit 4 m 2 Fläche konzipiert.

Die Pflanzen sollten ohne Substrat sein und somit direkt im Wasser kultiviert werden.

Damit kein nährstoffreiches Fischwasser in die Kanalisation eingeleitet werden muss, soll es in einem

Kieskofferbeet verwertet werden.

Technik und Stromverbrauch minimieren

Damit weniger Anlagentechnik notwendig ist, wurde ein passiver Rückfluss gewählt. Um dies zu ermöglichen

ist ein Niveauunterschied zwischen Wassereinlauf und Wasserrücklauf nötig. Dieses

Gefälle wird mit dem Kieskoffer- und Fischbeckenaushub modelliert.

Bei der Technik wurde insgesamt auf geringen Stromverbrauch geachtet. Der Betrieb mit alternativer

Energie wurde in Betracht gezogen, ist bei einer Versuchsanlage aber nicht sinnvoll.

Mit der Natur arbeiten

Die Bodentemperatur variiert im Tagesverlauf weniger als die Lufttemperatur. Dies sorgt für eine

konstantere Wassertemperatur im Fischbecken. Das Einpassen des Fischbeckens im Boden bewirkt

einen Wärmeaustausch zwischen Boden und Fischbecken. Gleichzeitig wird die seitliche Besonnung

des schwarzen Beckens verhindert. Zusätzlich sollen vor dem Becken gepflanzte Tomaten einen

leichten Sonnenschutz bilden.

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3.1.3. Pflanzenwahl

In Zusammenarbeit mit dem Gemüseexperten Anton Le Fèvre, Mitarbeiter der HSW, wurde die Wahl

von geeigneten Gemüsepflanzen besprochen. Die eingesetzten Nutzpflanzen mussten allesamt

stehendes Wasser tolerieren, da sie in den beiden Pflanzbeeten und der eingestauten Fliessrinne

eingesetzt werden sollten (Tab. 1).

Tabelle 1: Ausgewählte Kulturpflanzen für die Aquaponic-Anlage HSW

Kulturpflanze Botanischer Name

Zucchini Cucurbita pepo

Buschbohne Phaseolus vulgaris

Okra/Ladyfinger Abelmoschus esculentus

Pak-Choi Brassica rapa chinensis

Basilikum Ocimum basilicum

Gurken Cucumis sativus

Tomaten Solanum lycopersicum

Die Pflanzen für das Kieskofferfilterbeet wurden nach anderen Kriterien ausgewählt. Da das Abwasser

im Kieskoffer an vier Punkten eingetragen wird und zwei verschiedene Substrattypen gewählt wurden,

entstehen Stellen mit unterschiedlicher Wasserverfügbarkeit. In die steinigen, trockenen Bereiche

sollte Rosmarin, Salbei und Fenchel gesetzt werden. Die erdigen, feuchten Stellen sollten mit Salat,

Fenchel, Schnittlauch, Dill und Melisse bepflanzt werden.

3.2. Monitoring

Um die Wasserqualität im selbstgebauten System zu beurteilen, wurden die Parameter

Wassertemperatur, Ammonium, Nitrit, Nitrat und Orthophosphat gemessen. Dies wurde mit

professionellen Analysegeräten (Photometrie Dr. Lange) durchgeführt und mit einem für Private

erschwinglichen Analysekoffer verglichen.

Dieselben Parameter sowie der Sauerstoffgehalt wurden im Aquaponic-Forellenteich von Herrn

Häberli gemessen (Handmessgerät WTW 350i). Der selbstgebaute Forellenteich von Herrn Häberli

diente als Vergleichsobjekt bezüglich Planung, Bau, Kosten und Wasserqualität.

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4. Resultate

4.1. Projektskizzen ohne Rahmenbedingungen

Am Anfang des Projekts wurden drei Anlagen geplant. Alle sollten möglichst einfach nachgebaut

werden können. Auf Technik wurde so weit wie möglich verzichtet, weshalb sie in den Skizzen nicht

enthalten ist.

System Innenraum HSW

Die Pflanzenbeete aus Holz mit Teichfolieneinlage werden auf

drei Seiten über dem Fischbecken angebracht. Das hoch

gepumpte Wasser strömt passiv durch den Rieselfilter zurück

in das Fischbecken. Die Pflege der Pflanzen kann auf einer

bequemen Höhe getätigt werden.

Dieses System wurde aus zeitlichen Gründen nicht weiterentwickelt

und bleibt vorläufig eine erste Skizze.

System Freiland Haller

Durch die Hanglage im Garten der Familie Haller in Zürich bot

sich der Bau eines Treppensystems an. Das Wasser wird in

die Pflanzbeete hoch gepumpt und fliesst passiv durch die

Kaskade in das Fischbecken zurück. Die Einbettung im Hang

lässt die Anlage natürlicher wirken.

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Skizze 1: System Innenraum HSW

Die Anlage wurde aus mehreren Gründen nicht weiterentwickelt.

Einerseits ist diese Bauweise von Kaskade schlecht

zu bewirtschaften, anderseits hat sich in den Gesprächen die

Vorstellung der Anlage in eine andere Richtung entwickelt. In

einer zweiten Phase änderte sich das Kaskaden-Treppensystem

zu einer Blechtrommeltreppe, in einer dritten wurden

verschiedene Behältnisse autonom voneinander angeordnet Skizze 2: System Freiland Haller

was die Variabilität der Anlage steigerte.


System Freiland HSW

Dieses Treppensystem sollte in den Boden eingelassen

werden. Auch bei dieser Anlage findet der Rückfluss des hoch

gepumpten Wassers passiv statt. Durch die Einbettung im

Boden wird die Temperatur im Fischbecken konstanter.

Gleichzeitig bildet der entstehende Pflanzenkreis auf drei

Seiten des Beckens einen Sonnenschutz. Auf der Nordseite

bleibt für die Technik und den guten Zugang zum Becken, eine

Aussparung offen. Wie im oben gezeigten System ist die

Pflege von Anlage und Pflanzen durch die kompakte Bauweise

schwierig zu gewährleisten. Das Prinzip dieses Systems wurde

Skizze 3: System Freiland HSW

zu einem Teil beibehalten, wurde aber in ein modulares

System umgewandelt. Dieses hat den Vorteil, dass einzelne

Module an- und abgehängt und so deren Leistung besser

geprüft werden kann.

Nach ersten Ideensammlungen in Projektskizzen ohne Rahmenbedingungen wurden nach

Gesprächen mit Andreas Graber und der Familie Haller die folgenden zwei Anlagen geplant. Einige

Anlagenelemente wurden verändert, weggelassen oder sind neu hinzugekommen.

17


4.2. Projektskizze mit Rahmenbedingungen Anlage HSW

Skizze 4: Erste Visualisierung der Anlage HSW

Die zweite Versuchsanlage wurde auf dem Campus Grüental der Hochschule Wädenswil installiert.

Bei dieser Anlage handelte es sich um eine klassische Aquaponic-Anlage.

Das 600 l fassende Fischbecken wurde im Boden vergraben. Von dort wird das Fischwasser in zwei

Pflanzbeete mit Horizontalfluss gepumpt.

Die beiden Pflanzbeete besitzen ein Volumen von je 250 l und wurden nach folgenden Massen

konzipiert: LBH = 2.5 m x 1.0 m x 0.1 m. Durch das Fertigen eines Holzkastens wurde den Pflanzbeeten

Struktur und Stabilität verliehen. Sie wurden anschliessend mit schwarzer PVC-Teichfolie ausgekleidet

und mit Blähton gefüllt.

Die eingestaute Fliessrinne wurde nach folgenden Massen konzipiert: LB = 4.0 m x 1.0 m. Zwei 2 m x

1 m grosse Pavatex-Platten wurden miteinander verschraubt. Die seitliche Begrenzung wurde durch

das Anbringen von Dachlatten konzipiert. Um in der Fliessrinne einen Wassereinstau zu erhalten

wurden im Abstand von 80 cm 2 cm hohe Holzleisten zwischen die Dachlatten eingespannt. Auf die

Holz-/Pavatex-Konstruktion wurde eine Teichfolie gelegt. Um den Laubeintrag auf der offenen Fläche

zu verhindern, wurde ein Mipex-Vlies darüber gespannt.

Die Fliessrinne und Kaskaden wurden mit einer Aufhängevorrichtung für die Pflanzen ergänzt. Mit

Dachlatten wurden im Boden Zweibeine eingegraben, Drähte darüber gespannt und an Keilen im

Boden befestigt.

Bei der Versuchsanlage HSW wurde auf eine Schlammverteilung mittels Rieselfilter verzichtet. Im

Unterschied zum System Haller wird der Fischschlamm beim System HSW mit einem Absetzbecken

separiert. Dazu wurde ein 50 Liter Kehrrichteimer an das Fischbecken geschraubt. Durch das Ziehen

18


eines Schiebers kann das schlammhaltige Abwasser vom Absetzbecken in ein Kieskofferbeet geleitet

werden (Skizze 5). Um Geruchsemissionen des schlammhaltigen Abwassers zu vermeiden, fliesst es

unter-irdisch in den Kieskoffer.

Das Kieskofferfilterbeet wurde nach folgenden Massen konzipiert: LBH = 3.0 m x 1.0 m x 0.2 m. Mit

Hilfe eines Spatens wurde das Loch ausgehoben. Wie bei den Pflanzbeeten wurde ein Holzrahmen

als Abgrenzung gefertigt. Die Holzkonstruktion teilt das Kieskofferbeet in zwei verschiedene Pflanzbereiche.

Das Abflussrohr aus dem Absetzbecken wurde in den Kieskoffer

geführt. Im Kieskoffer wurde die Wasserleitung so konzipiert, dass

das Abwasser an vier verschiedenen Stellen austritt. Die Wasserleitung

verläuft direkt über dem Boden und wurde nach dem

Verlegen mit Rundkies überdeckt. Ein Bereich wurde nach dem

Überdecken des Abflussrohres mit herkömmlicher Blumen-erde

gefüllt. Der andere Bereich wurde nur mit Kies gefüllt. Der Rundkies

hatte einen Durchmesser von 32 mm – 50 mm und wurde

von einer lokal gelegenen Kiesgrube geliefert.

Im Kieskofferbeet wurden verschiedene Kräuter und Gemüsepflanzen

gesetzt. Sie sollten das nährstoffreiche Abwasser verwerten.

Zudem sollte durch das Anlegen eines Kieskofferbeetes

unangenehme Gerüche des Abwassers vermieden werden.

Abbildung 12: Wasserverteilung

im Kieskofferbeet

Damit die Betriebssicherheit des Systems gewährleistet ist, wurde

ein Schwimmer an den Beckenrand geschraubt. Dadurch fliesst bei einem zu tiefen Wasserstand

automatisch Frischwasser in das Becken ein.

Skizze 5: Geplante Niveauunterschiede

19


Der Wasserkreislauf

Bei laufenden Pumpen im Absetzbecken wird zwischen Fisch- und Absetzbecken ein Niveauunterschied

erzeugt. Zwischen den Becken entsteht ein Druckunterschied. Das Wasser und der im

Fischbecken angesammelte Fischschlamm fliesst beim Druckausgleich in das Absetzbecken. Dort

setzt sich der angesaugte Fischschlamm am Kübelboden ab. Dann kann er manuell mit einem

Schieber über einen Bodenausfluss in das Kieskofferbeet abgeleitet werden.

Das partikelfreiere Fischwasser wird vom Pumpenbecken in die erste Kaskade gepumpt und punktuell

eingeleitet. Um die Sicherheit bei einem Pumpenaussetzen zu gewährleisten werden zwei Pumpen

parallel verwendet.

Von diesem Punkt aus findet ein passiver Rückfluss (ohne weitere Pumpe) statt. Über zwei Kaskaden

gelangt das Wasser in eine Dachrinne, die das Wasser in die Fliessrinne leitet. Diese hat ein leichtes

Gefälle von 2.5 % in Richtung des Fischbeckens. Das Wasser fliesst am Ende der Fliessrinne direkt

über die Beckenkante in das Fischbecken.

Im Kieskoffer, den Kaskaden und der Fliessrinne können Pflanzen eingesetzt und mit dem Fischwasser

und –schlamm ernährt werden.

Bei Regenwetter sammelt die gesamte Anlagenfläche Niederschlagswasser. Im Fall der Anlage HSW

verursachen 10 mm Niederschlag auf 10 m 2 Fläche einen Wassereintrag von 100 l, oder 20 % des

Anlagenvolumens. Um zu verhindern, dass das Fischbecken randvoll gefüllt wird und überläuft, wurde

3 cm unter der Beckenoberkante ein Überlaufrohr eingebohrt, welches in den Kieskoffer entwässert.

20


Wasserfluss: Fischbecken � Absetzbecken � Pumpe � Kaskade1 oder Kieskofferbeet �

Kaskade2 � Dachrinne � Fliessrinne � Fischbecken

Abbildung 13: Schematische Darstellung der Anlage HSW

21


4.3. Projektskizzen mit Rahmenbedingungen Anlage Haller

Im Gegensatz zur Versuchsanlage HSW standen andere Kriterien im Vordergrund. Die Materialen

sollten sehr hochwertig und die Anlage absolut betriebssicher sein.

Die neu geplante Anlage entspricht einer erweiterten Kreislaufanlage mit einem 0.8 m 3 grossen

Fischbecken, welches im Gegensatz zur Versuchsanlage an der HSW nicht eingegraben, sondern auf

die bestehende Gartenterrasse gestellt wird. Einzelne Pflanzenmodule in Form von Töpfen können

variabel an das System angekoppelt werden, sind für die Betriebssicherheit aber nicht zwingend nötig,

da ein separater Biofilter vorhanden ist. Die Pflanzen werden über eine Tröpfchenbewässerung feucht

gehalten. Durch die Vorfilterung des Fischwassers im Festbettfilter gelangt nur partikelfreies Wasser in

das Bewässerungssystem mit spaghettidicken Schläuchen, womit die Verstopfungsgefahr kleiner wird.

Verschiedene Pflanzenbecken werden einem Eignungstest unterzogen. Wichtig ist auch hier, dass

keine wasserlöslichen Materialien wie beispielsweise Kupfer verwendet werden, damit die Wasserqualität

und die Gesundheit der Fische nicht beeinflusst werden.

Ein Kieskofferbeet zur Fischschlammverwertung könnte in einer späteren Phase eine Möglichkeit

darstellen. Bis dahin wird das nährstoffreiche Wasser zum Giessen des Gartens genutzt. Bei der

Rückspülung kann mit Ventilen der Wasserfluss umgeleitet und der Fischschlamm aus dem Filter

ausgewaschen werden (Abbildung 14).

Abbildung 14: Schematische Darstellung der Anlage Haller

Die Schattierung des Fischbeckens wird durch ein Gartenhäuschen und eine Plane gewährleistet.

Damit die Konstruktion windfest ist, werden die Pfosten einbetoniert.

Wasserfluss: Fischbecken � Pumpe � Biofilter � Fischbecken. Pflanzenmodule � Fischbecken

22


4.4. Material- und Lieferantenlisten

Tabelle 2: Materialliste Anlage HSW

Komponente Material

Volumen in

L Masse in m Menge Preis ZW.Total Liferant

Fischbecken Fischbecken 600 1 SFr. 84 SFr. 84 GVZ-rossat ag/sa

Luftpumpe 1 SFr. 300 SFr. 300 www.faserplast.ch

Schlammabzug PVC-Rohr, grau, 5cm

Durchmesser Coop Bau und Hobby

90° Winkel 1 SFr. 2 SFr. 2 Coop Bau und Hobby

Gerades 1m-Stück 2 SFr. 5 SFr. 10 Coop Bau und Hobby

Tankverschraubung 1 SFr. 30 SFr. 30 GVZ

Gummidichtungen 1 SFr. 20 SFr. 20 GVZ

Überlauf

Gerade 0.5m-Stück 1 SFr. 5 SFr. 5

Frischwasserzufuhr

Einlaufschwimmer 1 SFr. 62 SFr. 62 Sanitär

evt. Wasserzähler 1 SFr. 120 SFr. 120 Sanitär

Gartenschlauch 1 SFr. 30 SFr. 30 Coop Bau und Hobby

Absetzbecken Mülleimer (Pusch-Eimer royal-blau) 50 1 SFr. 35 SFr. 35 Coop Bau und Hobby

Kieskofferbeet

Pumpenkessel 5 1 SFr. 14 SFr. 14 Landi

Tankverschraubung 1 SFr. 30 SFr. 30 GVZ

Draht 1 1 SFr. 2 SFr. 2 Coop Bau und Hobby

Pumpe 2000l/h 2 SFr. 90 SFr. 180 Aquarienhandel

Schlammverteilung PVC-Rohr, grau, 5cm

Durchmesser

Y-Stück 3 SFr. 4 SFr. 11 Coop Bau und Hobby

45°Winkel 1 SFr. 4 SFr. 4 Coop Bau und Hobby

90° Winkel 3 SFr. 4 SFr. 12 Coop Bau und Hobby

Gerade 1m-Stück 6 SFr. 5 SFr. 30 Coop Bau und Hobby

Gerade 0.5m-Stück 1 SFr. 3 SFr. 3 Coop Bau und Hobby

Tankverschraubung 1 SFr. 30 SFr. 30 GVZ

Schieber Kunststoff zweiseitig 50 mm Innenanschluss 1 SFr. 50 SFr. 50 Koi Teichcenter Böhrer

Dachlatten 3*0.2*0.02 3 SFr. 10 SFr. 30 Coop Bau und Hobby

Kies gewaschen 16-32mm 500 0.016/0.032 1 SFr. 30 SFr. 30 Kieswerk

Pflanzenerde mit hohem Skelettanteil 100 1 SFr. 20 SFr. 20 Landi

Schrauben 5cm 1 SFr. 5 SFr. 5

Sicherheit Schutzgitter, feinmaschig 1*1 1 SFr. 18 SFr. 18 Coop Bau und Hobby

Kaskaden Gartenschlauch (passend zu Pumpenstutzen) 2 2 SFr. 20 SFr. 40 Coop Bau und Hobby

Bollensteine 1.18 t 750 1 SFr. 67 SFr. 67 Kieswerk

Teichfolie 8*1.5 1 SFr. 100 SFr. 100 Coop Bau und Hobby

Blähton Ricoter braun in 25L Säcken (besser 50 L

Säcke) 25 20 SFr. 16 SFr. 318 Landi

Dachlatten 3*0.2*0.02 6 SFr. 10 SFr. 60

Pavatexplatte 2.5*1*0.005 2 SFr. 20 SFr. 40 Coop Bau und Hobby

Gitter für Überlauf (Rest von Schutzgitter) 1.0*.3 1

Schrauben 5cm 1 SFr. 5 SFr. 5 Coop Bau und Hobby

Übergang Dachrinne braun 2.5 1 SFr. 10 SFr. 10 Coop Bau und Hobby

Endstück (Dachrinne) 1 SFr. 5 SFr. 5 Coop Bau und Hobby

23

SFr. 0


Schutzgitter (passend zur Dachrinne) 2.5 1 SFr. 20 SFr. 20 Coop Bau und Hobby

Fliessrinne Teichfolie 5*1.5 1 SFr. 120 SFr. 120 Coop Bau und Hobby

Kantholz 2.5*0.05*0.025 4 SFr. 2 SFr. 8 Coop Bau und Hobby

Pavatexplatten 2*1*0.005 2 SFr. 17 SFr. 34 Coop Bau und Hobby

Einstauhölzchen (Gipserlatte roh) 105*0.025*0.005 8 SFr. 2 SFr. 16 Coop Bau und Hobby

Nägel 2cm 1 SFr. 3 SFr. 3 Coop Bau und Hobby

Pflanzenaufhängung Kantholz 2.5*0.05*0.025 8 SFr. 2 SFr. 15 Coop Bau und Hobby

Schrauben mit Unterlagscheiben und Muttern 4 SFr. 5 SFr. 20 Coop Bau und Hobby

Drahtspanner 4 SFr. 1 SFr. 4 Coop Bau und Hobby

Draht 10 2 SFr. 5 SFr. 10 Coop Bau und Hobby

Transportkosten Transportkosten (je nach Distanz verschieden) 1 SFr. 230 SFr. 230 Kieswerk

Geröll und Kies

Strom

Pflanzenmaterial

Fische Egli, Forellen

Wasserfeste Steckdose in Anlagennähe (sehr

variabel) Elektromonteur

Verschiedene Gemüsepflanzen, Salate und

Küchenkräuter

Total SFr. 2'292

Tabelle 3: Lieferantenliste Anlage HSW

24

Siehe

Fischliferantenliste

Geschäft Strasse Ort Tel Website

GVZ-rossat ag/sa Industriestrasse 10 8112 Otelfingen 044 271 22 11 http://www.gvz-rossat.ch

Landi http://www.landi.ch

Coop Bau und Hobby http://www4.coop.ch/bauundhobby

Faser-Plast AG Industrie Sonnmatt 6-8 9532 Rickenbach-Wil SG 071 929 29 29 www.faserplast.ch


Tabelle 4: Materialliste Anlage Haller

Komponente Material

Fischbecken Aufzucht Becken rechteckig

25

Volumen

in L Masse in m Menge

Preis in

SFr. ZW.Total Lieferant

1.20 x 1.80 x

0.95 1 SFr. 990 SFr. 990 Koi+Teichcenter GmbH

Luftpumpe AT 120 1440lt. Std. 1 SFr. 990 SFr. 990 Koi+Teichcenter GmbH

Pumpe: Red Devil 65 Watt 6500 lt./Std. 4 m Wassersäule 1 SFr. 850 SFr. 850 Koi+Teichcenter GmbH

Filter: Ultima II 4000 Druckfilter für 400g Futter 40% Protein 1 SFr. 2'248 SFr. 2'248 Koi+Teichcenter GmbH

Filter auf Podest montiert, inkl. Verrohrung, abtransportierbar 1 SFr. 600 SFr. 600 Koi+Teichcenter GmbH

Transport zu Lasten Kunde ca. 1 SFr. 400 SFr. 400 Koi+Teichcenter GmbH

Zwischentotal Zwischentotal SFr. 6'078

plus 7.6% MWST SFr. 462

Total Becken SFr. 6'500

Pflanzbeete Blähton Ricoter 250 8 SFr. 16 SFr. 127 Landi

Variante Eternitbecken 2 SFr. 230 SFr. 460

Variante Kunstoffbecken 2 SFr. 125 SFr. 250

Variante Blechtrommel 60 cm Durchmesser 66 0 SFr. 185 SFr. 0 Pit Altwegg

Tankverschraubung 4 SFr. 25 SFr. 100 GVZ-Bolltec

Spaghettibewässerung 4 SFr. 15 SFr. 60 GVZ-Bolltec

Kieskofferbeet

(optional) Dachlatten für Beetrahmen 4*0.2*0.02 3 SFr. 10 SFr. 30 Coop Bau und Hobby

Kies gewaschen 16-32mm 500 0.016/0.032 1 SFr. 34 SFr. 34 Kieswerk

Transportkosten Kies 1 SFr. 300 SFr. 300 Kieswerk

Pflanzenerde mit hohem Skelettanteil 100 1 SFr. 20 SFr. 20 Landi

Sicherheit Schutzgitter, feinmaschig zur Abdeckung 2 SFr. 18 SFr. 36 Coop Bau und Hobby

Pflanzenaufhängung Holz, Beton, Metallplatten, Schrauben, Plane 1 SFr. 400 SFr. 400 Coop Bau und Hobby

& Schattierung

Strom Wasserfeste Steckdose in Anlagennähe (sehr variabel) Elektromonteur

Pflanzenmaterial Verschiedene Gemüsepflanzen, Salate und Küchenkräuter

Fische Egli, Regenbogenforellen

Total SFr. 8'318

Tabelle 5: Lieferantenliste Haller

Siehe

Fischliferantenliste

Geschäft Strasse Ort Tel Mail Website

Landi http://www.landi.ch

Coop Bau und Hobby http://www4.coop.ch/bauundhobby

Koi+Teichcenter GmbH, Peter Boehrer Weierwis 6 9213 Hauptwil info@koi-teich.ch www.koi-teich.ch

Pit Altwegg blühende Gärten 9306 Freidorf 071 455 19 09 info@altwegg-garten.ch www.altwegg-garten.ch/


4.5. Systembeschreibung und Projektstand Anlage HSW

Um einen ersten Überblick zur entwickelten Aquaponic-Anlage an der Hochschule Wädenswil zu ge-

winnen, wird das System an sich sowie die verwendeten Komponenten kurz beschrieben.

Tabelle 6: Systembeschreibung der Anlage HSW

Name der Anlage: Anlage HSW Herkunft: Schweiz

Das in den Boden eingegrabene Fischbecken ist mit einem Absetzbecken verbunden. Die beiden Pumpen befördern

den obersten Teil des Wassers im Absetzbecken zum ersten Pflanzbeet. Von dort fliesst es passiv zum zweiten

Pflanzbeet und via Fliessrinne zurück ins Fischbecken. Das schlammhaltige Abwasser im unteren Teil des Absetzbeckens

wird in ein bepflanztes Kieskofferbeet geleitet.

Um die Kulturbedingungen der Gemüsepflanzen zu optimieren wird ein Draht über die Pflanzenmodule gespannt, der

beidseitig von hölzernen Zweibeinen gestützt wird.

Wasserverteilung: Pflanzbeet mit Horizontalfluss und Fliessrinne

Wasserreinigung: Absetzbecken sowie Pflanzbeete und

Fliessrinne als Bioflter

Beckengrösse: 600 Liter

Pumpleistung: 2 Pumpen mit je 2000 lt./Std

Maximale Produktion: zu testen

Pflanzfläche: 9 m 2

Verwendetes Substrat: Blähton

Verwendete Pflanzen: Zucchini, Gurke, Buschbohne, Okra,

Tomate, Salat, Basilikum und Mini Pak-Choi

Empfohlene Fischart: Egli und Regenbogenforelle

Platzbedarf total: 21 m 2

Bau- und Betriebsanleitung: Ja

Kosten: 2200 CHF

Kontaktpersonen:

a.graber@hsw.ch

matthias.frei@ui05.hsw.ch

olivier.hartmann@ui05.hsw.ch

Besonderes:

Automatischer Wassereinfluss bei zu tiefem Wasserstand

26

Abbildung 15: Anlage HSW

Abbildung 16: Fliessrinne und Kaskade


Bei der Anlage HSW wird das Wasser auf den höchsten Punkt im System gepumpt. Dieser Höhenunterschied

wird ausgenutzt, damit das Wasser kaskadenartig und ohne weitere Energiezufuhr in das

Fischbecken zurückfliessen kann.

Durch den Einstau des Wassers in den beiden Pflanzbeeten kann auf eine aufwändige Wasserverteilung

verzichtet werden. Zudem erhöht das stehende Wasser im Pflanzenbereich die Betriebssicherheit.

Mit dem Bau der Aquaponic-Anlage HSW wird gezeigt, dass Kulturpflanzen auch im

stehenden Wasser Wurzeln bilden und wachsen.

Die Abbildungen 15 und 16 zeigen die Wurzelbildung in den Pflanzbeeten und in der Fliessrinne nach

acht Wochen Kulturzeit.

Abbildung 17: Tomatenpflanze Abbildung 18: Buschbohne

Ob die Pflanzen im Kieskofferbeet ihre Wurzeln durch die Steine hindurch bis zum nährstoffreichen

Abwasser bilden können, ist nach zwei Wochen Kulturzeit noch nicht bekannt. Zum Anwachsen ist die

Bewässerung des Wurzelballens nötig. Es ist besser wenn die Kräuter und Gemüsepflanzen nicht im

Sommer, sondern im Frühling oder Vorwinter eingepflanzt werden.

Das Verstecken der Wasserrohre und weiterer technischer Einrichtungen mit Erde, Gras und Steinen

wertet die Anlage ästhetisch auf. Sie ist dadurch besser in den Garten integriert und erscheint nicht als

störender Fremdkörper.

27


4.6. Bauanleitung Anlage HSW

4.6.1. Standortwahl

Bei der Wahl des Standortes müssen im Voraus einige Punkte abgeklärt werden, damit das Projekt

reibungslos aufgebaut und betrieben werden kann.

Für den Bau der beschriebenen Anlage wird eine Baufläche von 21 m 2 beansprucht. Optimal ist ein

meterbreiter begehbarer Streifen um die Anlage herum damit die Wartung angenehm durchgeführt

werden kann.

Es ist empfehlenswert die regional verschiedenen Bauverordnungen zu überprüfen, da teilweise

Höhenbeschränkungen und Mindestabstände zum Nachbarsland Folgeprobleme verursachen

können.

Ein flaches Terrain ist für den Bau optimal. Hanglagen können zum erreichen des Niveauunterschiedes

auch gut sein, sind aber baulich schwieriger. Kleinere Unebenheiten stellen kein grosses

Problem dar, da mit dem Aushub des Fischbeckens das Gelände leicht nachmodelliert werden kann.

Weiter ist es wichtig, den Tagesverlauf der Sonne zu beachten. Optimal ist ein Platz mit

Pflanzenbeetbeschattung zur Mittagszeit damit der Blähton und somit das Wasser nicht zu stark

erwärmt werden. Das Fischbecken liegt optimalerweise den ganzen Tag im Schatten, dies kann aber

auch durch künstliche Schattierungen gewährleistet werden.

Aufwändig und teuer können die für die Anlage benötigten Strom- und Wasseranschlüsse werden.

Beide müssen in der Nähe des Fischbeckens sein oder dahin verlegt werden. Weiteres zur Stanortwahl

erfahren Sie im Kapitel „Verbesserungsvorschläge für den Standort“.

Zusammengefasste Punkte zur Vorabklärung der Standortverhältnisse:

- Beanspruchte Baufläche 21 m 2 , plus 1 m Randstreifen um die Anlage herum

- Baubewilligung oder Absprache mit dem Nachbarn nötig?

- Sonne-/Schattenverhältnis über einen ganzen Sommertag beobachten.

- Hanglage und Unebenheiten im Gelände beachten

- Frischwasseranschluss

- Stromanschluss mit mindestens 3 spitzwasserfesten Steckdosen und FI-Schutzschalter

4.6.2. Zeitaufwand

Der Selbstbau einer Aquaponic-Anlage ist zeitintensiv und benötigt auch im Betrieb eine regelmässige

Betreuung. Der Heimanwender muss sich im Klaren sein, dass der Betrieb beispielsweise auch in der

Ferienzeit gewährleistet sein muss und in dieser Zeit nicht jedermann die Anlage ohne Einführung

überwachen und bei Notfällen reagieren kann. Genaueres zum Betriebsaufwand erfahren Sie in der

Betriebsanleitung in Kapitel 4.8.

28


4.6.3. Werkzeug

Für den Bau wird nur Material benötigt, welches die meisten Hobbygärtner und Heimwerker bereits

besitzen (Tabelle 7).

Tabelle 7: Werkzeugliste

Holzbearbeitung Erdarbeiten Verschiedenes Messwerkzeug

Bohrmaschine Schaufel Vorschlaghammer Doppelmeter

Bohraufsatz mit Schraubeinsätzen Spaten Beisszange Wasserwage

Holzbohrer Pickel Rohrschneider oder Metallsäge für PVZ-Rohre

Kreisbohrer 5cm Erdrechen Rohrzange

Holzsäge

Hammer

Doppelmeter

Wasserwage

Schraubenschlüsser (für 6-Kantschrauben)

Schubkarre

4.6.4. Einkauf der Baumaterialien

In der Einkaufsliste sind die Materialien nach Lieferant geordnet und können so einfach besorgt

werden. Sollten einige Komponenten der Anlage anders geplant oder weggelassen worden sein,

können diese Teile, in der Materialliste (Bauteile nach Anlagenkomponenten) erkannt und auf der

Einkaufsliste gestrichen werden (siehe auch unter Tipps für den Selbstversorger).

Tabelle 8: Einkaufsliste

Liferant Menge Material Volumen in L Masse in m

Aquarienhandel 2 Pumpe 2000l/h

Coop Bau und

Hobby PVC-Rohr, grau, 5cm Durchmesser

1 45°Winkel

4 90° Winkel

3 Y-Stück

2 Gerade 0.5

8 Gerade 1

1

Dachrinne

Dachrinne braun 2.5

1 Endstück

1 Schutzgitter (passend zur Dachrinne) 2.5

9

Holz

Dachlatten 3*0.2*0.02

12 Kantholz 2.5*0.05*0.025

2 Pavatexplatte 2.5*1*0.005

2 Pavatexplatten 2*1*0.005

1

Verschiedenes

Draht 21

4 Drahtspanner

1 Gartenschlauch (für Frischwasserzufuhr)

2 Gartenschlauch (passend zu Pumpenstutzen) 2

29


Elektromonteur

GVZ

Kieswerk

Koi Teichcenter

Böhrer

Landi

Sanitär

Siehe

Fischliferantenliste

Faser-Plast AG

1 Mülleimer (Pusch-Eimer royal-blau) 50

1 Schutzgitter, feinmaschig 1*1

1 Teichfolie 13*1.5

Verschiedene Gemüsepflanzen, Salate und Küchenkräuter

Kleinmaterial

1 Nägel 2cm

1 Schrauben 5cm

4 Schrauben mit Unterlagscheiben und Muttern

Wasserfeste Steckdose in Anlagennähe

1 Fischbecken 600

1 Gummidichtungen

3 Tankverschraubung

1 Bollensteine 1.18 t 750

1 Kies gewaschen 16-32mm 500 0.016/0.032

1 Schieber Kunststoff zweiseitig 50 mm Innenanschluss

20 Blähton Ricoter braun in 25L Säcken (besser 50 L Säcke) 25

1 Pflanzenerde mit hohem Skelettanteil 100

1 Pumpenkessel 5

1 Einlaufschwimmer

1 evt. Wasserzähler

Egli, Forellen

1 Luftpumpe

4.6.5. Bauablauf nach Stichworten

Vorbemerkung: Der Bauplan geht von einem flachen Boden aus, sollte dies nicht der Fall sein, muss

ein Referenzpunkt für das vorgesehene Beckenniveau gesetzt werden. In unserem Fall gehen wir vom

Wasserniveau als Referenzpunkt aus, welches 10 cm unter der Erdoberfläche liegt.

Für die Elemente, die mit einem Stern (*) gekennzeichnet sind, wurden im Kapitel 5.1 Vorschläge für

verbesserte oder weitere Bauvarianten beschrieben.

30


Fisch- /Absetzbecken

1. Ausmessen und Abstecken der Grundfläche und der einzelnen Komponenten nach Bauplan:

Kieskoffer, Fischbecken, Absetzbecken, Kaskade, Fliessrinne

2. Ausheben von Kieskoffer, Fischbecken und Absetzbecken, den Aushub direkt auf der

Kaskadenfläche deponieren

3. Untergrund begradigen, Fischbecken einpassen

4. Loch für Überflussrohr im Fischbecken bohren (5 cm Durchmesser) und das Rohr durchstecken,

muss nicht abgedichtet werden, da Verluste auf diesem Wasserniveau kein Problem

darstellen (Bohrlochmitte: 4.5 cm unter der Oberkante des Beckens)

5. Loch am Absetzbeckenboden bohren (5 cm Durchmesser) * ,Tankverschraubung am

Absetzbeckenboden anbringen und Kieskoffer-PVZ-Rohre montieren (Dichtungen nicht

vergessen)

6. Loch für die Tankverschraubung im Fischbecken und Absetzbecken bohren, Rand des

Fischbeckens absägen und schleifen.

7. Tankverschraubung zwischen Fischbecken und Absetzbecken anbringen (Dichtungen

zwischen den Becken nicht vergessen)

8. Loch für Stromkabel und Pumpenleitungen in den Absetzbecken-Deckel bohren (5 cm

Durchmesser)

9. Pumpenkessel mit an die Wand schrauben, damit die Höhe fixiert ist. Auf die Abdichtung

achten! Das Niveau ist hier sehr wichtig und sollte 2-4 cm unter Normal-Wasserstand sein. Es

muss beim Testbetrieb dringend darauf geachtet werden dass sich das Wasserniveau höchstens

um +- 5 mm verschiebt. Sollte das Wasserniveau unter die Pumpenkesselkante sinken,

laufen die Pumpen im Trockenen und gehen kaputt.

1 2 4

5

5 6

7

Abbildung 19: Einbau von Fisch- und Absetzbecken. Nummern beziehen sich auf Arbeitsschritte

im Text.

31


Kieskoffer *

1. Kieskoffergrund begradigen

2. Rohre (5 cm PVC) und Schieber provisorisch legen und zusägen

3. Rohre zusammenstecken, Enden mit Gitter verschliessen (weniger Verstopfungsgefahr)

4. Holzrahmen bauen und die nötigen Löcher mit Kreisbohrer und Säge anfertigen

5. Kies erst nach den ersten Versuchen mit Wasser einfüllen, damit noch einfach Änderungen

vorgenommen werden können

2, 3

3, 4

5 Kieskoffer nach der Fertigstellung

Abbildung 20: Bau des Kieskoffers. Nummern beziehen sich auf Arbeitsschritte im Text.

32


Kaskaden

1. Kaskade mit Schnüren abstecken und mit dem Aushub und Steinblöcken modellieren:

2. Kaskadenoberkante 1: 40 cm über dem Wasserniveau

3. Kaskadeoberkante 2: 30 cm über dem Wasserniveau

4. Holzrahmen für Kaskaden bauen (* mit Holzboden)

5. Holzrahmen Kaskade 1 einpassen: 55 cm über dem Wasserniveau

6. Holzrahmen Kaskade 2 einpassen: 45 cm über dem Wasserniveau

7. Überläufe Aussägen (* oder Vorderwand von Anfang an weglassen wenn mit einem

Holzboden gearbeitet wird)

8. Folie einpassen befestigen und grob zuschneiden

1-7

8

Abbildung 21: Bau der Kaskaden. Nummern beziehen sich auf Arbeitsschritte im Text.

33


Fliessrinne

1. Bauen des Fliessrinnenkastens *

2. Fliessrinnenuntergrund nachmodellieren, Kasten aufsetzen, Neigung längs und seitlich prüfen.

3. Höhe Einlauf: 20 cm über dem Wasserniveau

4. Höhe Beckeneinlauf: 10 cm über dem Wasserniveau

5. Teichfolie einpassen, auflegen und unter der Rinne einklemmen, nicht befestigen damit die

Einstauschwellen variabel unter die Folie gelegt werden können

6. Mipexfolie zuschneiden, auf einer Seite befestigen, auf der anderen Seite nur unter die Rinne

klemmen

7. Beckeneinflusskanal bauen, so dass später eine Rundströmung im Fischbecken entsteht

1-5

Abbildung 22: Bau der Fliessrinne. Nummern beziehen sich auf Arbeitsschritte im Text.

Dachrinne

Dachrinne einpassen, Folie vom Kaskadenauslauf einklemmen, Gefälle prüfen

Abbildung 23: Eipassen der Dachrinne

5

34

6

7


Pflanzenaufhängungen

Aufhängung bauen: Dachlatten bohren, verschrauben, Löcher im Boden vorbereiten, 2-Beine in den

Löchern befestigen, Spannpflöcke einschlagen, Drähte auf beiden Seiten mit Drahtspannern spannen.

Abbildung 24: Bau der Pflanzenaufhängung

Testlauf

1. Tankschwimmer mit Wasseranschluss am Beckenrand befestigen

2. Beckenniveau mit Tankschwimmer einstellen

3. Pumpen im Absetzbecken anbringen und Schläuche zur Kaskade ziehen

4. Wasserfluss testen

5. Kieskofferfunktion testen

Fertigstellung

1. Kieskoffer mit Kies und Erdsubstrat füllen (siehe Kieskoffer)

2. Blähton leicht auswaschen und in die Beete füllen

3. Löcher für die Setzlinge in Fliessrinnen-Mipexfolie schneiden oder brennen, die Folie auf einer

Fliessrinnenseite befestigen, auf der anderen Seite unter dem Rahmen festklemmen

4. Kaskadenfolien am Rahmen richtig befestigen, Reste abschneiden und die Aussenseiten der

Kaskaden mit Steinblöcken ausschmücken

5. Beckengitter mit den nötigen Aussparungen bauen

6. Pflanzen in Blähton und Fliessrinne einsetzen und hochbinden

7. Sollte die Mipexfolie ins Wasser kommen, mit Pflanztöpfen oder Holzlatten unterlegen

35


Abbildung 25: Ansicht der fertig gestellten Anlage HSW

36


4.7. Systembeschreibung und Projektstand Anlage Haller

In Eigenarbeit hat Familie Haller den Standort des Fischbeckens hinter dem Gartenhaus vorbereitet.

Das Begradigen der Gartenplatten gewährt einen sicheren Stand des Beckens. Zudem wurde als

Schattierungsmassnahme ein Sonnensegel gespannt.

Abbildung 26: Vorbereiteter Platz für das

Fischbecken (Haller 2007)

Die verschiedenen Pflanzenmodule wurden durchbohrt und mit Rohren verbunden. Die Familie Haller

hat mit einem kleinen Becken und den Pflanzenmodulen bereits einen Wasserkreislauf erstellt.

Aufgrund von Lieferschwierigkeiten fehlen noch das Fischbecken sowie die Filteranlage. Aus diesem

Grund konnte die Anlage noch nicht fertig gestellt werden. Obwohl das System noch nicht installiert

ist, wird bereits ein Systembeschrieb in Tabellenform verfasst (Tab. 9).

Nach Abschluss der Bauphase wird der Biofilmaufbau durch Zugabe von Ammoniumsulfat aktiviert.

Gemäss Graber (2007 b) sollen 40 Egli à 150 Gramm einsetzt werden. Dies entspricht einer

Startdichte von 3 kg/m 3 . Zur Erntezeit im Oktober wird eine Enddichte von ca. 4.5 m 3 erreicht werden.

37

Abbildung 27: Pflanzenbehälter (Haller 2007)


Tabelle 9: Systembeschrieb der Anlage Haller

Name der Anlage: Anlage Haller Herkunft: Schweiz

Das Wasser des Fischbeckens wird primär mit einer klassischen Filteranlage gereinigt. Das Abwasser der Filteranlage

wird entweder in den nahe liegenden Gemüsegarten oder in ein Kieskofferbeet eingeleitet.

Verschiedene Pflanzenmodule werden mit einem Tröpfchenbewässerungssystem versorgt. Der Rückfluss zum Fischbecken

erfolgt passiv. Eine Luftpumpe sorgt für einen ausreichend hohen Sauerstoffgehalt im Fischwasser.

Wasserverteilung: Tröpfchenbewässerung

Wasserreinigung: Partikel- und Biofilter

Beckengrösse: 1800 Liter

Pumpleistung: 6500 lt./Std

Maximale Produktion: zu testen

Pflanzfläche: 4 Pflanzbeete total 250 Liter

Verwendetes Substrat: Blähton

Verwendete Pflanzen: Verschiedene Testpflanzen

Verwendete Fischart: Egli

Bau- und Betriebsanleitung: Nur Betriebsanleitung

Kosten: 8300 CHF

Kontaktpersonen: Susanne und Dieter Haller,

ds.haller-brem@vtxmail.ch

Besonderes:

Automatischer Wassereinfluss bei zu tiefem Wasserstand

38

Abbildung 28: Pflanzenbehälter (Haller 2007)


4.8. Betriebsanleitung

4.8.1. Aktivierung des Biofilters

Nach der Installation der Aquaponic-Anlage muss der Biofilter aktiviert werden. Gemäss Fisheries

AquaRanch (2000) sind die beiden Bakterienarten Nitrosomas und Nitrobacter für die Ammonium- und

Nitritumwandlung verantwortlich. Durch die Zugabe von Pflanzendünger in das Fischbecken können

diese Bakterien aktiviert werden. Damit der Biofilm gefüttert und die Pflanzen ausreichend gedüngt

werden, sollte im Beckenwasser 10 mg N/l (Stickstoff pro Liter) vorhanden sein. Mit einem produktiven

Wasservolumen von ca. 500 l werden insgesamt 6 g N benötigt. Da der N-Gehalt von Ammoniumsulfat

im Pflanzendünger Wuxal 10 % beträgt, sollte das Fischbecken mit 50 ml Wuxal gedüngt

werden (Graber, 2007 b).

Um die nitrifizierenden Bakterien zu füttern und um den Kulturpflanzen genügend Nährstoffe zur

Verfügung zu stellen, muss zwei Mal wöchentlich das Wasser mit 50 ml Wuxal gedüngt werden.

4.8.2. Der Flussbarsch

Abbildung 29: Der Flussbarsch

(Graber&Kunz, 2007)

4.8.3. Kauf des Fischfutters

Der Flussbarsch (Perca fluviatilis), auch Egli genannt,

kommt in ganz Mitteleuropa vor. Er kommt sowohl in

fliessenden als auch in stehenden Gewässern vor. Er

bevorzugt Stellen mit üppiger Ufervegetation und in das

Wasser ragenden Bäumen, denn seine Streifenfärbung

passt sich den vorherrschenden Lichtverhältnissen an.

Das Egli ist ein winterharter Fisch, der auch kalte

Wassertemperaturen gut verträgt (Graber&Kunz, 2007).

Gemäss Graber (2006) ist das optimale Fischfutter für die Egliproduktion noch nicht gefunden worden.

Die Hochschule Wädenswil importierte hochwertiges Eglifutter aus Dänemark. Da dies für den

Aquaponic-Betreiber zu teuer und umständlich ist, wird die Firma HOKOVIT in Bützberg (BE) als

Alternative zu den dänischen Firmen empfohlen. Unter der Internetadresse www.hokovit.ch/silvercup/produkte.htm

können die verschiedenen Produkte betrachtet werden.

Je nach Fischgrösse wird ein anderes Fischfutter verwendet. Leider kann das Futter oftmals nur in

sehr grossen Mengen gekauft werden. Deshalb wird den Aquaponic-Benutzern empfohlen das Fischfutter

gleich beim Kauf der Fische von der jeweiligen Fischzucht zu beziehen.

4.8.4. Einsetzen der Fische

Beim Einsetzen der Fische in das neue Becken muss sehr vorsichtig vorgegangen werden. Die Fische

müssen sich zuerst an die Umgebungstemperatur akklimatisieren. Deshalb wird der Plastiksack mit

den Fischen zuerst eine halbe Stunde in das Beckenwasser gelegt. Zur besseren Sauerstoff-

39


versorgung sollte der Beutel dann geöffnet werden. Danach wird der Plastiksack schrittweise mit

Beckenwasser gefüllt. Alle zehn Minuten lässt man rund zwanzig Prozent mehr Wasser in den Sack.

Dabei wird das Verhalten der Fisch genau beobachtet. Wenn der Sack voll ist und die Fische kein auffälliges

Verhalten zeigen, können sie im Becken freigelassen werden (Fisheries AquaRanch, 2000).

4.8.5. Fischfütterung

Der Futtereintrag in das Fischbecken sollte auf ein Maximum beschränkt werden. Eine permanente

Überfütterung belastet das Wasser unnötig. Vermehrtes Algenwachstum, die Bildung von Mulm, sowie

Fischkrankheiten sind die Folge davon. Es wird nur soviel gefüttert wie innerhalb weniger Minuten

restlos und gierig verzehrt wird. Tendenziell werden Jungfische mehrmals täglich mit kleinen Futtermengen

gefüttert. Die adulten Tiere erhalten ein- bis zweimal täglich eine grössere Futtermenge

(Fisheries AquaRanch, 2000).

Herr Häberli füttert seine 100 Gramm schweren Regenbogenforellen mit einem Futterlevel von 2 %

pro Tag. Dies bedeutet, dass die tägliche Futtermenge zwei Prozent der Gesamtfischmasse beträgt.

Generell müssen junge Fische mit einem höheren Futterlevel gefüttert werden. Je grösser die Tiere

werden, desto tiefer ist der Futterlevel. Dieser ist zusätzlich stark von der Wassertemperatur abhängig.

Dem Hobbyfischzüchter wird empfohlen seine Fische nach folgendem Futterlevel zu füttern. Die

angegebenen Prozentzahlen sind Richtwerte (Graber, 2007 b).

Abbildung 30: Empfohlener Futterlevel

Fischgrösse < 8°C 8-14°C 14-17°C > 17°C

< 10 cm 2.5 % 3 % 4.5 % 3.5 %

10-18 cm 1 % 1.5 % 2.5 % 2 %

> 18 cm 0.5 % 1 % 1.5 % 1 %

Nach Bamert (2007) kann während der Fischfütterung die Gesundheit und Vitalität der Fische

beobachtet werden. Die Fresslust der Tiere wird beobachtet und im Fütterungsjournal notiert. Fressen

die Fische das eingetragene Futter gierig, bedeutet dies, dass die Umweltbedingungen gut sind und

keine Erkrankungen vorliegen.

40


4.8.6. Messen der Wasserqualität

Neben dem Beobachten der Fresslust der Fische ist auch das Messen

der Wasserqualität ein wichtiger Arbeitsschritt in der Hobbyfischzucht.

Der Heimanwender kann die Wassertests mit dem JBL Testlabkoffer

durchführen. Das Messen der Wasserparameter Ammonium, Nitrit,

Nitrat, pH und Phosphat wird im mitgelieferten Bedienungshandbuch

kochbuchartig erklärt. Entnommene Wasserproben werden mit einer

Farbtabelle verglichen und so kann die Stoffkonzentration bestimmt

werden.

Abbildung 31: Der JBL Test-

Der JBL Testlabkoffer kann via Internet bei einem Schweizer Aquaristik- abkoffer

Shop für 175 CHF. bestellt werden.

http://www.fpcs.ch/fischen/shop/details.php?id=902&kategorie=28&main_kat=3&start=0&nr

Auf der folgenden Tabelle sind die wichtigen Wasserparameter bei der Egliproduktion zusammengestellt.

Die Tabelle zeigt den Soll-Wert für die Egliproduktion (Graber, 2007) sowie die gemessenen

Konzentrationen in der Anlage Häberli. Diese Konzentrationen wurden einerseits mit dem JBL

Testlab-Koffer und andererseits mit dem Dr. Lange Photometer gemessen. Unter Gegenmassnahmen

wird beschrieben, mit welchen Massnahmen der Betreiber bei Überschreiten des Soll-Wertes

reagieren kann.

Für einen einwandfreien Betrieb der Aquaponic-Anlage muss zudem die empfohlene Messhäufigkeit

eingehalten werden. Mit dem Testlabkoffer kann der Sauerstoffgehalt im Wasser nicht gemessen

werden. Ein entsprechendes Messgerät ist für den Hobbyfischzüchter zu teuer.

Tabelle 10: Überwachung der Wasserqualität

Parameter Messhäufigkeit Soll-Wert JBL Photometer Gegenmassnahmen

Temperatur Täglich < 30°C 21°C - Beschattung,

Wasseraustausch

pH Wöchentlich >7


4.8.7. Fischgesundheit

Die Gesundheit der Fische wird mit Hilfe einer Bewertungsskala überprüft. „Ein Fisch wird aus dem

Fütterungsversuch ausgeschlossen, wenn er in zwei der fünf Kriterien eine 3 erfüllt, oder in einer der

fünf Kriterien eine 4 erfüllt (Graber a, Ergänzungsantrag Ausmastversuch, 2006).

Tabelle 11: Bewertungskriterien für die Fischgesundheit

Becken-Nr. Schädigungsgrad

Körperteil Aspekt perfekt

(0)

leicht

(1)

Augen Pupille klar verkleinert

(bestehender

Defekt)

42

mittel

(2)

Hornhaut glatt weisse Trübung hervorstehender,

milchiger Buckel

Verhalten Fisch beobachtet

(dreht die Augen

zum Futter)

Haut hell, Querstreifen

kaum sichtbar,

Hautoberfläche

glatt

Flossen Flossenränder

Schwimmverhalten

Verletzungen

Krankheiten 1

(Graber, 2007 b)

Fisch findet Futter

nicht sofort, geht

nach Tast- statt

Sehsinn

dunkle

Querstreifen,

einzelne Schuppen

verletzt (fehlend)

unbeschädigt leicht ausgefranst,

aber

Flossenstrahlen

nicht verletzt

Verhalten Flossen gestellt Flossen an Körper

angeklemmt

ruhig, kommt

sofort ans Futter

nervös, scheu,

sucht Deckung

schwer

(3)

- - -

Augen sind starr, Fisch

sieht aber noch

flächige Hautverfärbungen,

gerötete Stellen

(Infektionsverdacht)

stark ausgefranst,

Flossenstrahlen verletzt,

Rand verdickt mit

rötlichen Punkten

(Infektionsverdacht)

offen, Auge

durchstochen

Fisch ist blind -

offene Wunde,

erkennbare

Parasiten,

rasche Heilung

erwartet

Flosse bis

Fleischansatz

fehlend

(abgebissen

oder

Parasitenfrass)

, Nachwachsen

erwartet

(Aggression

oder

Parasitendruck

verringert)

Flossenzucken - -

Fische reiben sich an

rauhen Oberflächen,

schwimmen ruckartig

Seitenlage am

Boden,

orientierungslo

ses

umhertaumeln

keine - - behandelbare

Krankheit oder

Parasit

sehr schwer (4)

Auge

ausgebissen,

offene

Augenhöhle

offene Wunde,

die nicht innert

weniger Tage

verheilen kann

ganze Flosse

fehlend, offene

Wunde, die nicht

innert weniger

Tage verheilen

kann

Bauchseite nach

oben,

nur

Atembewegung

unheilbare

Verletzung


4.8.8. Pflanzenschutz

Die Pflanzen reagieren viel weniger empfindlich auf Umweltveränderungen als Fische. Sie tolerieren

mehr Stress und Störungen. Es gibt unzählige pflanzenparasitische Organismen, welche sich mit

verschiedensten Schadbildern zeigen. In der folgenden Tabelle beschränken sich die Autoren auf die

häufigsten Mangel- und Befallserscheinungen.

Tabelle 12: Pflanzenparasiten und Mangelerscheinungen der Kulturpflanzen

Symptome Mögliche Ursache Bekämpfung

Weisser Überzug auf Blattober-/

unterseite.

Kleine graue, grüne oder weisse

Tierchen auf Blatt- und Triebspitze.

Gelbliche Blattverfärbung und

Welkerscheinungen

Pilzbefall (Mehltau) Herausschneiden und Entsorgen der

befallenen Pflanzenteile.

Blattlausbefall Marienkäferlarven (Adalia bipunctata)

auf die betroffenen Pflanzenteile streuen

oder Seifenlösung sprühen.

Wassermangel Überprüfen des Systems auf unbewässerte

Flächen.

Auf keinen Fall dürfen chemische oder biologische Pflanzenschutzmittel auf die Kultur appliziert

werden. Die darin enthaltenen Substanzen können eine fischtoxische Wirkung zeigen. Die

Schädlingsbekämpfung beschränkt sich auf den Einsatz lebendiger Organismen als natürliche

Gegenspieler der Schädlinge. Als Bezugsquelle für natürliche Antagonisten wird die Firma Andermatt

Biocontrol in Grossdietwil (LU) empfohlen. Es können auch Bestellungen via Homepage gemacht

werden: http://www.biocontrol.ch/

4.8.9. Allgemeine Unterhaltsmassnahmen

Neben der Fischbeobachtung und Fischfütterung müssen weitere, kleinere Arbeiten täglich ausgeführt

werden. Der Wasserzähler muss regelmässig abgelesen werden. Der Wasserverbrauch seit dem

letzten Ablesen wird aufgeschrieben. Dadurch erhält man einen Erfahrungswert, ob Wasserverlust im

System auftritt oder nicht. Zudem können bei der täglichen Kontrolle in die Anlage eingetragenes Laub

oder kleinere Äste entfernt werden. Bei Bedarf werden die Tomaten aufgebunden oder Gemüse

geerntet.

4.8.10. Zeitaufwand für die Betreibung einer Aquaponic-Anlage

Um eine Aquaponic-Anlage im eigenen Garten seriös zu betreiben muss man täglich eine knappe

Stunde aufwenden (Häberli, 2007). Dabei braucht er zweimal 20 Minuten für die Fischfütterung und

dazu noch rund 10 Minuten für technische Arbeiten am System. Weiter berichtet Herr Häberli, dass

der Zeitaufwand für die Pflanzen nur etwa 30 Minuten pro Woche beträgt.

Insgesamt müssen rund sechs Stunden Arbeitsaufwand pro Woche für eine Aquaponic-Kleinanlage im

Garten eingeplant werden.

43


4.8.11. Informationsaustausch via Internetforen

Falls in der eigenen Aquaponic-Anlage irgendwelche Probleme auftauchen oder es unbeantwortete

Fragen gibt, dann werden zwei Aquaponic-Internetforen empfohlen. In englischer Sprache findet dort

ein reger Wissensaustausch über technische Fragen, Fischbiologie und Pflanzenkultivierung statt.

Zudem gibt es zahlreiche Beispiele von selbst gebauten Aquaponic-Anlagen, welche als Inspiration

oder Anstoss für den Bau der eigenen Anlage dienen können.

Amerikanisches Aquaponic Forum: www.backyardaquaponics.com/forum

Australisches Aquaponic Forum: www.aquaponicshq.com

Englisch-Deutsches Wörterbuch als Nachschlagewerk: http://dict.leo.org/

44


5. Diskussion

5.1. Technische Verbesserungsvorschläge Anlage HSW

5.1.1. Niveauunterschiede

Das Projekt an der HSW sollte mit einfachen Mitteln und wenig technischem Aufwand gebaut werden

können. Damit die Anlagentechnik minimiert werden konnte, wurde ein passiver Rückfluss gewählt.

Um dies zu ermöglichen ist ein Niveauunterschied zwischen Wassereinlauf und Wasserrücklauf nötig.

Damit die Niveaus der einzelnen Anlagenkomponenten (Kaskaden, Dachrinne, Fliessrinne, Becken)

nachträglich einfacher verändert werden können, ist es empfehlenswert die Niveauunterschiede

zwischen den einzelnen Komponenten zu vergrössern. Sind diese zu knapp berechnet, ist weniger

Spielraum für Niveau- und Gefälleänderungen vorhanden, was zu Schwierigkeiten führen kann. Bei

der Anlage auf dem Campus wurde der Niveauunterschied zwischen Kaskadenausfluss und Fliessrinne

sehr knapp berechnet und führte Anfangs zu einem erschwerten Abfluss und Rückstau des

Wassers in der Dachrinne. Das Problem wurde durch eine breitere Dachrinne gelöst, ist aber noch

nicht optimal.

5.1.2. Kaskade

Erste Betriebsversuche der Anlage HSW haben gezeigt, dass die Blähtonkugeln eine stärkere Rückstauwirkung

haben als erwartet. Somit stieg das Wasserniveau über das Niveau der Abflusskante am

Ende der Kaskaden, was das überwässern der Pflanzen zur Folge hatte.

Gelöst werden konnte dieses Problem teilweise durch das Tiefersetzen der Abflusskante. Idealerweise

wird diese so gebaut, dass eine variable Verstellung möglich wird und das Niveau für Tests verändert

werden kann. Als zweite Massnahme können die Becken mit mehr Blähton gefüllt werden, womit sich

die Blähtontiefe erhöht und sich der Abstand zwischen Wasserniveau und Blähtonoberfläche vergrössert.

Für einen optimalen Wasserabfluss wäre ein Umbau des Abflusses oder ein Gefälle in den Becken

nötig.

Verbesserungsvorschlag 1: Seitlicher Ein- und Abfluss

Der Einlauf und Abfluss befinden sich nicht mehr an den kürzeren Enden der Becken sondern seitlich

und haben somit einen kürzeren Durchflussweg durch das Beet und eine breitere Abflusskante. Beide

Kaskadenbecken werden mit einer separaten Pumpe bewässert und gewährleisten so den zwar

eingeschränkten, aber doch sicheren Filterbetrieb bei einem allfälligen Pumpenausfall.

Verbesserungsvorschlag 2: Gefälle

Die Blähtonbecken werden zusätzlich zum Holzrahmen mit einem Holzboden versehen. Dadurch kann

den Becken ein beliebiges Gefälle gegeben werden, was den Wasserabfluss fördert.

45


Verbesserungsvorschlag 3: Kombination von Vorschlag 1 und 2

Der seitliche Abfluss wird durch eine seitliche Neigung unterstützt. Damit trotzdem alle Pflanzen

optimal bewässert werden, wird statt der punktuellen Horizontalbewässerung, eine Rieselfilterbewässerung

installiert (Skizze 6).

Skizze 6: Verbesserungsvorschlag 3

5.1.3. Fliessrinne

Die gewählte Bauweise hat sich bis anhin bewährt und ist im Fall der Anlage HSW einzig durch

Schneckenfrass beeinträchtigt worden. Durch die Einstauhölzer konnte trotz kleinen Unebenheiten im

Fliessrinnenboden die Versorgung aller Pflanzen mit Wasser gewährleistet werden. Das gewählte

Gefälle hat sich bewährt und ermöglicht den optimalen Wassereinstau.

Zu überdenken wäre an einem sonnigeren Standort die schwarze Mipexfolie. Eine weisse Folie nimmt

weniger Wärme auf und verringert an sonnigen Sommertagen das Aufheizen des Wassers in der

Fliessrinne.

5.1.4. Fischbecken

Um einen besseren Wärmeaustausch zwischen Beckenwand und Boden zu erreichen war geplant,

das Becken nach dem einsetzen im Erdloch einzugraben. Damit das Becken bei Umbauten oder zum

Reinigen nach einer Saison einfach aus dem Erdloch herausgenommen werden kann, wurde entschieden

einen 10 cm breiten Spalt um das Becken frei zu lassen.

Damit keine Fische aus dem Becken springen können ist eine Abdeckung des Fischbeckens nötig.

Zusätzlich muss auch das Ertrinken von Kindern und Kleintieren wie Insekten oder Mäuse und der

Laubeintrag durch die Abdeckung verhindert werden.

46


Das Abdecken mit einem Gitter bewährt sich, ist allerdings schwierig in der Bauweise eines Sechs-

ecks. Da mehrere Komponenten direkt an das Becken angeschraubt oder darauf gelegt werden,

entstehen Spalten zwischen Becken und Gitter.

Verbesserungsvorschlag: nur die Hälfte mit einem festen Holzrahmen abdecken, den Rest mit einem

Gitter mit Gummizügen auf das Becken spannen und an Haken am Beckenrand befestigen.

5.1.5. Schlammsaugrohr und Absetzbecken

Durch die Niveaudifferenz von Absetzbecken und Kieskofferbeet-Ausfluss entsteht ein Druck. Das

Wasser wird bei gezogenem Schieber aus dem Fischbecken in das Absetzbecken gedrückt und in das

Kieskofferbeet abgeleitet. Der Druck reicht aber nicht aus, dass alle Schwebeteile des Fisch- und

Absetzbeckens mitfliessen. Ein grösserer Niveauunterschied würde dies beheben, beeinträchtigt allerdings

auch die Tiefe des Einlasses in den Kieskoffer und die Sicherheitstiefe im Fischbecken. Damit

die Tiefe des Kieskoffers gleich bleibt, müsste das Fischbecken, sowie alle anderen Anlagenkomponenten

angehoben werden. Mit der momentanen Lösung wird das manuelle Säubern des

Fischbeckens häufiger nötig und der Kieskoffer ist lediglich zur Verwertung von Wechselwasser

nützlich.

Im Absetzbecken wird der Schlamm am Kübelboden über eine Tankverschraubung abgezogen. Die

Mutter, mit der die Tankverschraubung befestigt ist, steht unvermeidlich einige mm über dem Boden

und erschwert das saubere Abziehen des Schlammes. Zur Verbesserung könnte im Absetzbecken

das gleiche System wie das System des Fischbeckens mit einem Absaugrohr angewendet werden.

Eine zweite Variante wäre, die Tankverschraubung seitlich bündig mit dem Kübelboden zu befestigen,

womit aber immer noch eine leichte Erhöhung des Abflusses über dem Kübelboden vorhanden wäre.

5.1.6. Kieskoffer

Der Kieskoffer wurde zum Vergleich in ein reines Kies- und ein Kies-Erde-Beet unterteilt. Die

Untersuchungen in der kurzen Versuchszeit zeigten noch keine negativen Eigenschaften auf. Möglich

wäre im reinen Kiesbeet das verdorren der Pflanzen oder eine stärkere Geruchsentwicklung beim

Einsatz mit Fischschlamm. Durch den Testbetrieb mit Dünger konnte dies noch nicht evaluiert werden.

Beim Beet mit Erddecke über dem Kies könnte das Erdmaterial in das Kies geschwemmt und die

Zulaufröhren verstopft werden. Dies konnte nach ersten Versuchen nicht beobachtet werden, was auf

die Wahl der skelettreichen Erde zurück zu schliessen ist. Der Vorteil des Systems mit Erddecke ist

die geringere Austrocknungsgefahr und die Minimierung des Geruchs.

Des Weiteren ist zu diskutieren, wie sinnvoll das Kieskoffersystem bei einem Privatanwender ist. Die

meisten besitzen neben der Aquaponic-Anlage weitere Topfpflanzen und Gartenbeete. Diese müssen

vor allem an heissen Tagen bewässert werden. Zu dieser Zeit wird auch bei der Freilandanlage öfters

das Wechseln des Wassers nötig. Somit ist die Verwendung des nährstoffreichen Fischschlamms und

-wassers ebenfalls gewährleistet und dieses muss nicht in die Kanalisation eingeleitet werden. Eine

fest installierte Gartenbewässerung kann diesen Vorgang zusätzlich interessant machen.

47


5.1.7. Beschattung

Die Sonnenintensität ist bei der Anlage HSW gering, eine zusätzliche Beschattung ist unnötig.

Bei einer Situationsänderung könnte die Beschattung des Fischbeckens nötig werden. Diese sollte

möglichst natürlich gestaltet werden. Eine kleine Minipergola mit Pflanzenvorhang über dem Fisch-

becken sieht schön aus, muss für die Abfischung und Pflege aber beweglich bleiben. Dies wäre mit

einem Vorhangsystem gewährleistet. Möglichkeiten bieten Kletterpflanzen wie beispielsweise der

Hopfen.

Eine weitere Variante wäre eine Pflanzwand auf der Sonnenseite des Beckens, die ebenfalls mit dem

nährstoffreichen Wasser bewässert wird.

Festzuhalten ist, dass die natürlichen Systeme im Vergleich zu künstlichen ästhetisch ansprechender,

dafür weniger variabel in der Beschattungsintensität und heikler auf Beschädigungen sind.

48


5.2. Technische Verbesserungsvorschläge Anlage Haller

Durch die Lieferschwierigkeiten konnte die Anlage noch nicht in Betrieb genommen werden, womit

Aussagen über Betriebsschwierigkeiten nicht möglich sind. Möglichkeiten zur Erweiterung sind jedoch

jederzeit möglich. Der Kreislaufanlage können beliebig Module angehängt werden. Interessante

Ergänzungen zur bestehenden Anlage wären:

- Weitere Pflanzkübelmodule

- Treppenkaskadensystem im Hang, Bewässerung mit Rieselfilter oder punktuellem Einlauf mit

Aufstau (siehe Projektskizze ohne Rahmenbedingungen)

- Kaskadensystem Version Versuchsanlage HSW

- Fliessrinne

- Kieskofferbeet zur Fischschlammnutzung

- Automatische Gartenbewässerung -

Bei den offenen Wasserverwertungs-Systemen bei denen das Wasser nicht mehr zurück in das

Becken fliesst, sondern mit Frischwasser nachgefüllt wird, muss darauf geachtet werden, dass die

Nährstoffkonzentration in der Anlage nicht zu stark sinkt.

49


5.3. Standort Verbesserungsvorschläge

Den optimalen Standort für die Freilandproduktion gilt es noch zu finden. Zu schattige Standorte, wie

bei der Versuchsanlage an der HSW, sind schlecht für das Pflanzenwachstum, der Sonne zu stark

ausgesetzte Anlagen, wie das Beispiel von Herr Häberli, zeigen in heissen Sommermonaten

Probleme mit zu starker Wassererwärmung auf. Blähton wird durch Sonneneinstrahlung sehr warm

und heizt das durchströmende Wasser stark auf. Häufigere Wasserwechsel mit Frischwasserzugaben

werden nötig, womit die Nährstoffkonzentration im Wasser sinkt. Dies wirkt sich wiederum negativ auf

das Pflanzenwachstum aus. Anstrebenswert wäre ein Wasserwechsel pro Tag, der 5% des

Beckenvolumens beträgt.

Optimal wäre vermutlich ein Standort, bei dem das Fischbecken ganztags beschattet ist und die

Pflanzenkulturen nur am morgen und am späteren Nachmittag der Sonne ausgesetzt sind. Am

einfachsten zu gewährleisten ist dies mit montierten Schattierungen, was allerdings Abstriche in der

Ästhetik mit sich bringt. Bei der Beschattung mit Bäumen können Probleme mit starkem Blättereintrag

entstehen (Ideen für Beschattungen im Kapitel Technische Verbesserungen).

5.4. Gemüsekultur: Erkenntnisse und Verbesserungen

Im Verlauf des Projektes konnten verschiedene Erkenntnisse mit der Pflanzenwahl, -anzucht und

-pflege gewonnen werden. Einige Probleme sind einfach lösbar, andere müssen in weiteren

Versuchen getestet werden. Dies kann auch für Privatpersonen interessant sein.

5.4.1. Pflanzzeitpunkt

Der Bau einer Aquaponic-Anlage benötigt viel Zeit und kann sich, wenn damit im Frühling begonnen

wird, bis Anfangs Sommer hinziehen. Dann ist der optimale Zeitpunkt für das Einpflanzen der Setzlinge

schon überschritten. Empfehlenswert ist deshalb so früh wie möglich mit dem Bau zu beginnen

oder den richtigen Betrieb mit Fischen auf die zweite Saison zu verschieben. Bis dahin kann die

Betriebssicherheit getestet und Verbesserungen vorgenommen werden. Erste Pflanzenversuche

können in dieser Zeit mit Zugabe von Dünger gemacht werden.

5.4.2. Pflanzensetzlinge für Blähton, Fliessrinne und Kieskoffer

Für den Selbstversorger besteht die Möglichkeit, Setzlinge im Handel zu kaufen oder im normalen

Verfahren in der Erde heranzuziehen. Diese können bei Inbetriebnahme der Anlage mit leichtem

Schütteln und Abwaschen von gröberen Erdpartikeln befreit und mit dem verbleibenden Erdmaterial

direkt in den Blähton eingesetzt werden.

Die Setzlinge für die Fliessrinne können im Topf verpflanzt werden. Es müssen allerdings grössere

Löcher an der Topfunterseite vorhanden sein, damit die Wurzeln genügend Platz für Wurzelaustritt

finden. In der Fliessrinne empfiehlt es sich, alle höher wachsenden Pflanzen an der Aufhängevorrichtung

festzubinden, da sie auf der Teichfolie trotz gutem Wurzelwachstum keinen Halt finden.

Im Kieskofferbeet mit reinem Kies, ist die Austrocknungsgefahr sehr gross. Es eignen sich deshalb vor

allem weniger empfindliche, Wärme liebende Pflanzen.

50


5.4.3. Pflanzenwahl

Da jeder Standort verschieden ist, gibt es kein eindeutiges Rezept für die Pflanzenwahl. Die

verglichenen Anlagen zeigten in unseren Tests keine eindeutigen Ergebnisse. Es empfiehlt sich im

ersten Jahr möglichst viele verschiedene Setzlinge zu pflanzen, womit der Selbstversorger selber

erproben kann, welche Pflanzen sich bei der gegebenen Situation eignen.

5.4.4. Pflanzenbeete

Um die Kosten zu senken und die Anlage naturnaher zu gestalten, wäre es interessant, Kies statt

Blähton als Pflanzsubstrat zu verwenden. Damit eine gute Ansiedlung von Bakterien möglich ist, sollte

das Steinmaterial porös sein.

Um die Tomaten vor Witterung zu schützen und um das Mikroklima zu verbessern, kann eine Folie

über die Pflanzaufhängung gezogen werden so dass ein Dreieckzelt entsteht. In der Versuchsanlage

HSW hat man aus ästhetischen Gründen vorläufig darauf verzichtet.

5.4.5. Schneckenproblematik

In der Fliessrinne, die neben einer Naturhecke platziert ist, konnte ein

starker Befall von Schnecken beobachtet werden. Entgegengewirkt

werden kann mit einem Schneckenzaun um die gesamte Anlage.

51

Abbildung 32: befallene

Buschbohne


5.5. Empfehlungen für den Selbstversorger

5.5.1. Sicherheit

Wichtig für Privatanwender ist es, daran zu denken, dass ein Fischbecken eine Gefahr für Tiere und

Kleinkinder darstellt. Auch die offenen Stromanschlüsse sind mit Kindern nicht ungefährlich und

müssen deshalb mit einem FI-Schutzschalter versehen werden. Diese Gefahren können zusätzlich

durch eine Umzäunung oder die gezielte Platzwahl verringert werden. Detaillierte Hinweise zur

Sicherung von offenen Wasserflächen liefert die Empfehlung des Bundesamtes für Unfallverhütung.

http://www.bfu.ch/pdf/s_handbuch/EINZELNE/BIOTOPAN.PDF

5.5.2. Baubewilligung

Die baulichen Massnahmen bei einer Aquaponic-Anlage können je nach Ortschaft eine

Baubewilligung erfordern. Damit nachträglich keine Probleme entstehen, ist es wichtig, die örtliche

Bauverordnung zu überprüfen oder mit der zuständigen Behörde Absprache zu halten.

5.5.3. Materialeinkauf

Materiallieferzeiten können den Bau stark verzögern. Vor allem bei speziellen nicht alltagsgebräuchlichen

Teilen wie Filter, Pumpen und Becken können längere Wartezeiten entstehen. Es ist

empfehlenswert, sich früh über die Lieferzeiten zu informieren, damit bei Baubeginn alle Materialien

vorhanden sind.

Für den Einkauf von sperrigen Anlagenkomponenten wie Holz oder Fischbecken ist ein Kleinlieferwagen

von grossem Vorteil. Unnötige Mehrfahrten und mühsames Einladen fallen dadurch weg.

5.5.4. Wasser und Strom

Ist in der nähe der Anlage keine Wasser- und Stromversorgung vorhanden, sollte unbedingt auf

fachgerechte Montage geachtet werden. Ist dies nicht im Eigenbau zu bewerkstelligen, muss die

Montage durch Fachpersonen unbedingt in die terminliche und finanzielle Planung einbezogen

werden.

5.5.5. Fischbesorgung

Die Erhältlichkeit von verschiedenen Fischarten variiert sehr. Fragen Sie lokale Fischzüchter (Tabelle

13), welche Fischarten und -grössen momentan erhältlich sind. Weitere Fischzüchter sind unter dem

Link http://www.directories.ch/gelbeseiten, mit dem Stichwort „Fischzucht“ zu finden.

52


Tabelle 13: Auflistung Fischzüchter

(Graber, 2007 b)

5.5.6. Winterbetrieb

Für den Winterbetrieb werden dem Benutzer drei verschiedene Varianten vorgeschlagen. Die Wahl

einer dieser drei Varianten ist von den gekauften Satzfischen sowie dem Vorhandensein eines

Aquariums abhängig.

Variante 1: Jungfischaufzucht im Aquarium

Die im Frühling gekauften Jungfische werden im ersten Betriebsjahr in der Aquaponic-Anlage gehalten

und überwintert. Dabei wird der Futterlevel stark reduziert, da sich die Fische in der Winterruhe

befinden. Im zweiten Betriebsjahr werden erneut Jungfische gekauft und in einem herkömmlichen

Aquarium grossgezogen. Die Fische in der Aquaponic-Anlage sind im Herbst des zweiten

Betriebsjahres schlachtreif und werden aus dem System entfernt. Die Jungfische werden danach in

die Aquaponic-Anlage verschoben und überwintert. In den folgenden Betriebsjahren werden jeden

Frühling Jungfische gekauft und ein halbes Jahr im Aquarium gehalten. Sie können nach der

Schlachtung der eineinhalbjährigen Fische in die Aquaponic-Anlage überführt werden.

Variante 2: Überwinterung in der Aquaponic-Anlage

Im Frühling werden Jungfische gekauft und während des ganzen Jahres in der Aquaponic-Anlage

gehalten. Gemäss Graber (2007) dauert es unter optimalen Kulturbedingungen ein halbes Jahr bis die

Egli-Jungfische von 5 auf 100 Gramm gewachsen sind. Da die Bedingungen in der Hobbyanlage nicht

optimal und konstant sind, wird von einem langsameren Wachstum ausgegangen. Die im Frühling

eingesetzten Jungfische werden in der Anlage überwintert und erreichen nach einem knappen Jahr ihr

Schlachtgewicht von rund 150 Gramm. Nach der Schlachtung im Frühjahr können erneut Jungfische

gekauft und in das System integriert werden.

Variante 3: Saisonaler Betrieb mit adulten Satzfischen

Im Frühling werden ca. 100g schwere Satzfische gekauft. Diese werden ein halbes Jahr in der

Aquaponic-Anlage gehalten und im Herbst geschlachtet. Somit wird das System nur halbjährig

betrieben.

53


5.6. Vergleich mit der Anlage Häberli

Die Aquaponic-Anlage von Hansjörg Häberli steht in Egnach (TG). Im Winter 2006/2007 hat er einen

Gärtner engagiert. Mit einem kleinen Bagger hat dieser ihm einen 3.5 m 3 grossen Folienteich sowie

einen Kiesplatz gebaut. Die restlichen Arbeiten hat Herr Häberli in rund 400 Stunden Bauzeit selber

ausgeführt.

Die Funktionsweise sowie weitere Merkmale der Aquaponic-Anlage Häberli sind in der Tabelle 14

zusammengefasst.

Tabelle 14: Systembeschreibung Anlage Häberli

Name der Anlage: Anlage Häberli Herkunft: Schweiz

Auf dem Grund des Folienteichs steht eine Schlammpumpe. Diese befördert das Fischwasser in ein Verteilsystem aus grauen

Abwasserrohren. Kleinere Schläuche stecken in den grossen Verteilrohren. Durch die kleinen Schläuche rieselt das Fischwasser auf

die mit Blähton gefüllten Pflanzkisten. Die Pflanzkisten stehen auf wasserdichter Noppenfolie, welche im Fassadenbau verwendet wird.

Das Wasser fliesst via Noppenfolie passiv in das Fischbecken zurück.

Wasserverteilung: Rieselfilter mit Abwasserrohr

Wasserreinigung: Biofilter in Pflanzkisten

Teichgrösse: 3500 Liter

Pumpleistung: 8000 l/h

Besatz: ca. 5 kg/m 3

Pflanzfläche: 9,6 m 2

Verwendetes Substrat: Blähton

Verwendete Pflanzen: Kartoffeln, Kürbis, Gurken, Krachsalat,

Kopfsalat, Krautstiel, Lattich, Lauch, Oregano, Peperoni, Sellerie,

Tomaten und Zucchini

Verwendete Fischart: Regenbogenforelle

Platzbedarf total: 30 m 2

Bau- und Betriebsanleitung: Nein

Kosten: ca. 6 000 CHF

Kontaktperson: Hansjörg Häberli

haeberli.hj@bluewin.ch

Besonderes:

Die Aquaponic-Versuchsanlage in Wergenstein (GR) hat Herrn

Häberli bei der Planung als Vorlage gedient.

54

Abbildung 34: Anlage Häberli (Häberli 2007)

Abbildung 33: Forellenteich (Häberli 2007)


Zu Beginn hat Herr Häberli rund 150 Regenbogenforellen (Oncorrhynchus mykiss) à ca. 100 Gramm

in seinen Teich gefügt. Die grosse Hitzeperiode im Frühling dieses Jahres haben nicht alle Fische

überlebt.

Als Folge des Fischsterbens hat er den Teich besser schattiert und täglich grössere Mengen Wasser

(rund 30%) ausgetauscht. Bei sehr heissen Temperaturen verwendet Herr Häberli das warme und

nährstoffreiche Teichwasser als Giesswasser für seinen Gemüsegarten. Frischwasser führt er mit dem

Gartenschlauch zu.

Aufgrund der Mortalität der Regenbogenforellen in der Anlage Häberli raten die Autoren davon ab, im

Mittelland diese Fischart in einem Aquaponic-System zu züchten. Für die Anlage Häberli sind Fische,

welche eine breitere Temperaturtoleranz aufweisen sinnvoller. Der Flussbarsch (Perca fluviatilis) ist

eine geeignete Alternative.

Die gemessenen Wasserparameter Ammonium, Nitrit, Nitrat und Orthophosphat haben gezeigt, dass

der Biofilter der Anlage Häberli funktioniert. Ausser dem hohen Nitratgehalt (ca. 14 mg NO3-N/l) wies

das analysierte Teichwasser keine zu hohen Nährstoffgehalte auf.

Da die Wassermessung im Teich Häberli gegen Ende der lang anhaltenden Schlechtwetterperiode

des Monats Juni stattfand, wird folgende Erklärung für den erhöhten Nitratwert gegeben. Die Kulturpflanzen

haben infolge der langen Schlechtwetterperiode kaum transpiriert und so nur wenig pflanzenverfügbare

Nährstoffe aus dem Wasser gesogen. Möglich ist auch, dass im Frischwasser bereits

soviel Nitrat enthalten war.

Bezüglich Kosten und maximalem Fischbesatz ist die Anlage Häberli ein Mittelweg zwischen der

Anlage HSW und der Anlage Haller. Das Hauptproblem der Anlage Häberli ist die schwarze, leicht

aufwärmbare Teichfolie sowie der sonnige Standort im Garten. Herr Häberli würde in Zukunft seine

Aquaponic-Anlage nicht am sonnigsten, sondern am schattigsten Standort in seinem Garten

installieren.

Auch das Fischbecken HSW steht am sonnigsten Ort der Versuchsfläche. Es ist noch nicht geklärt, ob

die Beschattung durch Bäume und Pflanzen reicht, um ein Fischsterben zu verhindern. Jedenfalls ist

von Vorteil, dass das Fischbecken der Anlage HSW im Boden vergraben ist und noch weniger

Austausch mit der heissen Lufttemperatur im Sommer stattfindet.

55


5.7. Vergleich mit Anlagen aus dem Internet

Im Internet werden komplette Aquaponic-Anlagen zum Zusammenschrauben angeboten. Die Vielfalt

dieser Angebote ist sehr gross. Vom billigen Kleinstsystem bis zum hochproduktiven Zuchtbecken

reicht die Spannbreite der Aquaponic-Verkaufsprodukte. Allen gemeinsam ist, dass eine Instruktionsanleitung

mitgeliefert wird und dass die im Internet angegebenen maximalen Besatzdichten sehr hoch

sind. Leider ist aus den Produktbeschreibungen nicht ersichtlich wie gross der tägliche

Wasseraustausch ist oder bei welcher Wasserqualität die Fische gehalten werden sollen.

Um mehr über diese Produkte zu erfahren, wurden die Lieferanten von sechs Aquaponic-Anlagen

angeschrieben. Dabei interessierten vor allem der empfohlene Wasseraustausch sowie die erzielte

Wasserqualität, weiter der Platzbedarf der Anlage sowie die empfohlenen Pflanzenarten und verwendeten

Substrate.

Es ist sehr schade, dass nur ein Anbieter von Aquaponic-Anlagen zurück geschrieben hat. Doch auch

dieser Anbieter hat keine Informationen bezüglich Wasseraustausch und Wasserqualität seines

Systems preisgegeben. Ein möglicher Grund, dass fast kein Informationsfluss stattgefunden hat, ist,

dass die Schweiz mit solchen Systemen gar nicht beliefert wird. Viele Lieferanten verschicken ihre

Produkte nur im Inland.

Aus den angebotenen Aquaponic-Anlagen und deren Produktbeschreibungen wurden dieselben

Tabellen erstellt wie für die Anlagen HSW, Haller und Häberli. Die Informationen entstammen der

Produktbeschreibung im Internet. Die Bildquelle gilt auch für die im Text enthaltenen Informationen.

Mit der gleichen tabellarischen Auflistung aller betrachteten Systeme soll analysiert werden, ob sich

die verwendeten Komponenten der geplanten und erstellten Aquaponic-Anlagen grundlegend von

denen aus Übersee unterscheiden. Weiter interessiert zu welchem Preis welches Produkt mit welcher

Leistung gekauft werden kann.

Die Australier betreiben die Biofilter ihrer Aquaponic-Anlagen aus Kostengründen mit normalem

Rundkies anstatt mit Blähton. Da auch beim System HSW die Kosten für Blähton enorm hoch waren,

erscheint der Kies als eine günstige und vielleicht genauso wirkungsvolle Alternative.

Genau wie das System Haller lässt sich auch das System Homesteads Aquaponics Kit mit diversen

Pflanzenmodulen erweitern. Wobei die Fischdichte im System Haller aufgrund der Filteranlage

weniger empfindlich von der Anzahl Pflanzenmodule abhängt als das australische System. Auch die

Anlage HSW liesse sich durch weitere Pflanzenmodule erweitern.

56


Tabelle 15: Systembeschreibung Homestead Aquaponics Kit

Name der Anlage: Homestead Aquaponics Kit Herkunft: Australien

Das Homestead Aquaponics Kit ist ein mehrmodulares Aquaponic-System. Laut Hersteller (Hallam, 2007) dient es bei

der Verwendung von vier Pflanzenmodulen als Selbstversorgungssystem. Mit der Erweiterung auf acht Pflanzenmodule

können maximale Besatzdichten erreicht werden. Mit dieser Erweiterung kann dieses System kommerziell betrieben

werden. Das Paket enthält ein Wasserbelüftungssystem, Zeitautomation, Fischfutter sowie Wasserteststreifen.

Wasserverteilung: Rieselfilter

Wasserreinigung: Pflanzenmodule als Biofilter

Beckengrösse: 2300 Liter

Pumpleistung: 15000 l/h und 8400 l/h

Besatzdichte: 15-80 kg/m 3

Pflanzfläche: 4 Module mit je 585 l

Empfohlenes Substrat: Kies oder Blähton

Verwendete Pflanzen: Grünes Blattgemüse, Gurken und

Tomaten

Empfohlene Fischarten: Tilapia und Australischer Barsch

Platzbedarf total: 30 m 2 (5 m x 6 m)

Bau- und Betriebsanleitung: Nur Bauanleitung

Kosten: 5490$ (Aus) = 5820 CHF

Das Homestead Aquaponics Kit ist bezüglich

Kontaktadresse: Via Homepage

finanziellem Aufwand mit der Anlage Häberli

http://www.aquaponics.net.au/

zu vergleichen. Bezüglich des Fischbesatzes

Besonderes: Das Sammelbecken der Pflanzenmodule liegt demnach die Anlage Häberli an der

kann zugleich als Aufzuchtbecken für Jungfische unteren Grenze der maximalen Fischdichte.

verwendet werden.

Auch der Platzbedarf dieser beiden Systeme

befindet sich in demselben Rahmen. Wobei zu bemerken ist, dass die Pflanzenarbeiten bei der

Homestead-Anlage auf angenehmer Tischhöhe ausgeführt werden können. Dafür muss aber auch

noch für den Unterbau der Pflanzmodule gesorgt werden. Diese werden entweder selber aus Holz

oder Backsteinen gebaut oder gekauft.

Das Mitliefern von Fischfutter erspart dem Verkäufer zwar Rückfragen des Benutzers bezüglich des zu

verwendenden Futters. Dafür stellt sich die Frage, ob das Fischfutter auch der späteren Fischart

angepasst ist.

Das Homestead Aquaponics Kit eignet sich wegen der Variabilität an Pflanzenmodulen sowie der

mittleren Produktionsleistung gut zur Selbstversorgung mit Aquaponic.

57

Abbildung 35: Homestead Aquaponics Kit

http://www.aquaponics.net.au/


Tabelle 16: Systembeschreibung Small Scale Commercial System

Name der Anlage: Small Scale Commercial System Herkunft: USA

Bei diesem kommerziellen Aquaponic-System wird der Biofilter der beiden Pflanzenmodule durch eine klassische

Filteranlage unterstützt. Der patentierte Sweetwater Compressor sorgt für Belüftung und Zirkulation des Wassers

(Nelson&Pade, 2007). Die Pflanztische, Verrohrung sowie Stahlwollwürfel für die Pflanzen sind im Preis inbegriffen. Laut

Hersteller können auf jedem Pflanzenmodul 244 Pflanzen produziert werden.

Wasserverteilung: Hydroponic/Horizontalfluss

Wasserreinigung: Partikel- und Biofilter

Beckengrösse: 2 x 1250 Liter

Pumpleistung: keine Angabe

Besatzdichte: ca. 200 kg/m 3

Pflanzfläche: 2 Module mit je 6 m 2 Pflanzfläche

Empfohlenes Substrat: Steinwollwürfel

Verwendete Pflanzen: Salat

Empfohlene Fischarten: Keine Angabe

Platzbedarf total: keine Angabe

Bezüglich Beckengrösse lässt sich das Small

Scale Commercial System mit der Anlage

Haller vergleichen. Wobei der Preis dieses

Produktes viel teurer ist. Ein Besatz von 200

kg/m 3 Bau- und Betriebsanleitung: Instruktions-DVD sowie 4

Stunden Beratung per Telefon oder Internet

Kosten: 10995 $ (US) = 13190 CHF

Kontaktadresse: Rebecca

info@aquaponics.com

Nelson und John Pade

(diese Grösse steht jedenfalls in der

Besonderes:

Tabelle) scheint unrealistisch hoch zu sein.

Die beiden Fischbecken besitzen je ein Sichtfenster. Solche Fischdichten werden sonst nur in

Intensivfarmen erreicht. Weiter stimmt es

nachdenklich, dass lediglich eine Systemzeichnung und kein Foto der Anlage im Internet abgebildet

ist. Im Produktebeschrieb fehlen zudem genauere technische Angaben zu den Komponenten.

Zu diesem System wird weder eine Bau- noch Betriebsanleitung mitgeliefert. Die Instruktions-DVD

sowie das vierstündige Beratungsgespräch reichen kaum aus, um ein solch komplexes Produktionssystem

zu erklären.

Weiter ist es fraglich, ob ein solches kommerzielles Kleinsystem für den Produzenten finanziell

rentabel ist. Diese Anlage wird wegen den hohen Investitionskosten für den Kleinproduzenten kaum

Profit bringen. Aus der Sicht des Selbstversorgers kann viel proteinhaltige, tierische Nahrung

produziert werden, doch mit 244 Salatköpfen ist auch eine Grossfamilie eindeutig überfordert.

58

Abbildung 36: Small Scale Commercial System

www.aquaponics.com/


Tabelle 17: Systembeschreibung Demonstration System Aquaponic Kit

Name der Anlage: Demonstration System Aquaponic Kit Herkunft: USA

Laut Hersteller überzeugt dieses kompakte Kleinsystem mit seiner Einfachheit. Eine klassische Filteranlage

sowie Belüftung sind im System integriert. Das Schwimmbeet verfügt über eine Schutzfolie, damit die

Wurzeln nicht von den Fischen angefressen werden. Für die Pflanzenproduktion werden 24 Steinwollwürfel

sowie eine Pflanzanleitung mitgeliefert.

Wasserverteilung: Keine

Wasserreinigung: Partikel- und Biofilter

Beckengrösse: 1000 Liter

Pumpleistung: keine Angabe

Maximale Produktion: ca. 25 kg

Pflanzfläche: Schwimmbeet für 24 Pflanzen

Empfohlenes Substrat: Steinwollwürfel

Verwendete Pflanzen: Salat und Kräuter

Empfohlene Fischarten: Keine Angabe

Platzbedarf total: ca. 5 m 2

Bau- und Betriebsanleitung: Instruktions-DVD

sowie eine Betriebsanleitung

Das Demonstration System Aquaponic Kit

dient wegen des Sichtfensters vor allem als

Kosten: 2295$ (US) = 2750 CHF

Anschauungsobjekt für Schulklassen oder

Kontaktadresse: Rebecca Nelson und John Pade

Studenten. Das Schwimmbeet ist ein

info@aquaponics.com

schönes Anschauungsobjekt, aber für die

Pflanzenproduktion für die Selbstversorgung

Besonderes:

ungeeignet. Verglichen mit dem Preis der

Für einen Aufpreis von rund 150$ (US) wird das Anlage HSW erscheint das Demonstration

Fischbecken mit Sichtfenster geliefert.

System Aquaponic Kit sehr teuer. Im

Gegensatz zur Anlage HSW muss jedoch nur

wenig Zeit in die Installation der Anlage investiert werden.

59

Abbildung 37: Demonstration Aquaponic Kit

www.aquaponics.com/


Tabelle 18: Systembeschreibung 360 Gallon Hobbyist/Small School System

Name der Anlage: 360 Gallon Hobbyist/Small School System Herkunft: USA

Das 360 Gallon Hobbysystem ist eine klassische Kreislaufanlage. Der Lieferant rechnet mit enorm hohen

Besatzdichten sowie grossen Produktionsmengen. Die Filteranlage, Belüftung und Verrohrung wird mitgeliefert.

Wasserverteilung: Keine

Wasserreinigung: Partikel- und Biofilter

Beckengrösse: 750 Liter

Pumpleistung: keine Angabe

Maximale Produktion: ca. 75 kg

Pflanzfläche: Keine

Empfohlenes Substrat: Kein

Verwendete Pflanzen: Keine

Empfohlene Fischarten: Keine Angabe

Platzbedarf total: Keine Angabe

Bau- und Betriebsanleitung: Ja

Kosten: Keine Angabe

Kontaktadresse: info@aquaranch.com

Besonderes:

Leider fehlen in der oben stehenden Tabelle

Der Lieferant verkauft Produktionssysteme ver- zahlreiche Angaben zum 360 Gallon

schiedener Grössen. Diese variieren von der Kleinst- Hobbyist/Small School System. Der Grund

anlage bis zum Grossproduktionssystem.

dafür ist, dass diese Anlage eine klassische

Kreislaufanlage ist. Doch genau wie bei

Familie Haller können auch hier beliebig viele Pflanzenmodule installiert werden.

Auch bei dieser Anlage ist der maximale Fischbesatz sehr hoch. Umgerechnet ergibt dies eine

Fischdichte von rund 100kg/m 3 . Dies ist trotz der grossen Filteranlage ein kaum erreichbares und für

Privatanwender überhaupt nicht erstrebenswertes Ziel.

Obwohl eine Preisangabe fehlt, befinden sich im Internet zahlreiche Kundenbewertungen dieses

Systems. Die Lieferfirma AquaRanch wird von den Kunden grundsätzlich positiv bewertet.

60

Abbildung 38: 360 Gallon Hobbyist/Small

School System

www.aquaranch.com


Tabelle 19: Systembeschreibung Soladome A100 Aquaponis Starter Kit

Name der Anlage: Soladome A100 Aquaponics Starter Kit Herkunft: Australien

Ein halbiertes Fass dient als Fischbecken. Auf dem Schwimmbeet können insgesamt 72 Pflanzen

produziert werden. Im Preis inbegriffen sind das Fischbecken, das Schwimmbeet, sechs Jungfische sowie

500 Gramm Fischfutter.

Wasserverteilung: Keine

Wasserreinigung: Biofilter des Schwimmbeets

Beckengrösse: 100 Liter

Pumpleistung: keine Pumpe

Maximale Produktion: keine Angabe

Pflanzfläche: Keine Angabe

Empfohlenes Substrat: Kein Substrat

Verwendete Pflanzen: Kräuter und Salat

Empfohlene Fischarten: Keine Angabe

Platzbedarf total: Keine Angabe

Bau- und Betriebsanleitung: Ja

Kosten: 95$ (Aus) = 100 CHF

Kontaktadresse: rmoseby@powerband.net.au

Besonderes:

Es besteht die Möglichkeit mehrere solche Module

zusammenzuhängen. Zudem kann mit einer solar

betriebenen 12 Volt Luftpumpe das Wasser umgewälzt

und belüftet werden.

dem System genügend Nährstoffe entziehen können.

61

Abbildung 39: Soladome A100 Aquaponics

Starter Kit

www.soladome.com.au/

Das Soladome A100 Aquaponics Starter Kit

eignet sich für den Aquaponic-Einsteiger. Es

ist billig, leicht zu installieren und extensiv im

Unterhalt. Diese Kleinstanlage eignet sich

auch für den Betrieb in einer Wohnung oder

auf dem Balkon als Alternative zu einem

wesentlich teureren Aquarium. Allerdings ist

fraglich, ob die Pflanzen des Schwimmbeets

Bei dieser Anlage stehen Preis und Leistung im idealen Verhältnis. Für knapp hundert australische

Dollars kann im eigenen Garten ein kleiner Nahrungskreislauf erstellt werden.


Tabelle 20: Systembeschreibung 200 Gallon Aquaponic System

Name der Anlage: 200 Gallon Aquaponic System Herkunft: USA

Der Lieferant dieses Systems wirbt mit der Einfachheit im Bau und Unterhalt. Im Preis inbegriffen sind ein

Fischbecken mit Holzsockel, das Pflanzbeet, eine Luftpumpe sowie die Verrohrung. Dieses System besitzt

keine Filteranlage. Vom Fischbecken wird das Wasser in das Pflanzbecken gepumpt. Im hinteren Teil des

Beckens wird das Wasser gesammelt und in das Fischbecken zurückgeleitet.

Wasserverteilung: Pflanzbecken mit Horizontalfluss

Wasserreinigung: Pflanzenmodul als Biofilter

Beckengrösse: 500 Liter

Pumpleistung: keine Abgabe

Maximale Produktion: ca. 40 Kilogramm

Pflanzfläche: 2,5 m 2

Empfohlenes Substrat: Keine Angabe

Verwendete Pflanzen: Kräuter und Salat

Empfohlene Fischarten: Keine Angabe

Platzbedarf total: ca. 5 m 2

Bau- und Betriebsanleitung: Ja

Das 200 Gallon Aquaponic System ist ein

sehr kompaktes Kleinsystem. Allerdings

scheint ein maximaler Fischbesatz von

80kg/m 3 Kosten: 2295$ (US) = 2750 CHF

Kontaktperson: webmaster@cropking.com

Besonderes:

Der Tisch auf dem das Pflanzbeet steht, ist nicht im

ohne Filteranlage und mit einem

solch

Preis inbegriffen. Er kann jedoch bei demselben

kleinen Pflanzenmodul völlig un-

Lieferanten bestellt werden.

realistisch. Wahrscheinlich muss das Wasser

bei einem solch hohen Besatz täglich

ausgewechselt werden. Weiter ist unklar wo die anfallenden Fischlammmengen eines solch hohen

Besatzes im System verteilt werden können.

Auch dieses System kann mit verschiedenen Pflanzenmodulen erweitert werden.

62

Abbildung 40: 200 Gallon Aquaponic System

www.cropking.com


Abschliessend kann man zu den Aquaponic-Anlagen, welche im Internet verkauft werden folgende

Aussage machen. Die Informationen zu den Produkten sind undifferenziert formuliert und technische

Fragen werden von den Verkäufern nicht beantwortet. Alle Systeme erfüllen nur das Kriterium

Technik. Der Gartenbesitzer installiert eine solche Anlage aus dem Internet aus rein Profit- oder

Endproduktorientierten Gründen. Ästhetisch ansprechend ist keine dieser porträtierten Anlagen.

Genau dort liegt jedoch die Chance im Markt für Aquaponic-Anlagen. Wenn ein Aquaponic-System

nicht nur Fisch und Gemüse liefert, sondern auch noch schön ist, und der Betrieb einfach ist und

obendrein Spass macht, wird es eher gekauft.

Vergleicht man den Preis sowie die Komponenten der Anlagen HSW, Haller und Häberli mit den

Internetprodukten ist kein wesentlicher Unterschied erkennbar.

63


6. Schlussfolgerungen

6.1. Aquaponic im eigenen Garten

Aquaponic zur Selbstversorgung mit Fisch und Gemüse ist auch in der Schweiz möglich. Mit einem

finanziellen Aufwand zwischen 2’000-10'000 CHF. kann im eigenen Garten eine kompakte

Kleinanlage installiert werden. Aufgrund der klimatischen Verhältnisse in Mitteleuropa wird eine solche

Anlage nicht kostendeckend betrieben werden können. Zu hoch ist der finanzielle Aufwand für Bau,

Unterhalt, Futter und Pflanzensetzlinge.

Da in der Schweiz eine Aquaponic-Anlage im Kleinformat nicht rentabel betrieben werden kann, muss

sie nebst der biologischen Nahrungsmittelproduktion einen weiteren Zweck erfüllen. Sie soll nicht nur

der Produktion dienen, sondern auch den Garten ästhetisch aufwerten.

Täglich muss die Anlage kontrolliert und die Fische gefüttert werden. Der Besitzer investiert nicht nur

viel Geld, sondern auch viel Zeit in seinen neuartigen „Gartenteich“.

Die Produktivität der entwickelten Anlage HSW ist nicht gross genug, um vollständig von anderen

Nahrungsmitteln unabhängig zu sein. In Kombination mit einem grossen Gemüsegarten kann dieses

Ziel eher erreicht werden. Die Kombination von Aquaponic und Gemüsegarten ist sehr sinnvoll. Herr

Häberli erzählte, dass er alle überzähligen Gemüsesetzlinge in die Aquaponic-Anlage gesetzt hat.

Wenn die Setzlinge im eigenen Garten produziert werden, kann eine beträchtliche Menge Geld

gespart werden.

64


6.2. Ausblick

Mit dieser Semesterarbeit wurde ein erster Schritt in Richtung Aquaponic im Garten gemacht. Die

entwickelte Anlage HSW ist billig, schön und produziert für den Besitzer Nahrungsmittel guter Qualität.

Aufbauend auf diese gewonnenen Erkenntnisse kann folgende Fragestellungen als nächstes

bearbeitet werden.

Wie viele Nahrungsmittel können während einer Vegetationsperiode in der Anlage HSW unter

optimierten Kulturbedingungen produziert werden? In welchem Verhältnis steht der finanzielle

Aufwand mit dem jährlichen Ertrag an Fisch und Gemüse?

Weiter muss berechnet werden, wie gross die Filterleistung der beiden Pflanzbeete und der

Fliessrinne ist. Es muss getestet werden, wie oft und wie viel Schlammwasser vom Absetzbecken in

das Kieskofferbeet geleitet werden muss.

Die Umsetzung der vorgeschlagenen technischen Verbesserungen an der entwickelten Anlage sowie

optimierte Kulturbedingen für das Gemüse kombiniert mit dem Messen des Fisch- und Gemüseertrages

könnten das Thema einer nächsten Semester- oder Diplomarbeit sein.

Aufbauend auf das erwähnte Themenfeld kann der nächste Schritt in Richtung marktfähiges

Aquaponic-Produkt gemacht werden. Denn der Käufer will einen Aquaponic-Bausatz erst kaufen,

wenn er genau weiss, mit wie viel finanziellem und zeitlichem Aufwand er welchen Ertrag generieren

kann.

Erst wenn diese Parameter bekannt sind, kann in Zusammenarbeit mit Baumärkten, Gartencentern

oder Gartenbaufirmen ein qualitativ hochstehendes Produkt mit hilfreichen Benutzerempfehlungen auf

den Markt gebracht werden.

65


7. Anhang

Messungen der Aquaponic-Anlage von Herr Häberli, 3. Juli 2007

Multi 350i-Messgerät

Im Teich 10 cm unter

der Oberfläche

66

Am Teichgrund 60 cm unter

Wasseroberfläche Nach Filter

pH 7.52 7.57 7.41

O2 in % 81% 81.4 86.3

O2 in mg/L 7,4 7.37 7.76

Leitfähigkeit in µS/cm 386 386 386

Temperatur in °C 17.6 17.6 17.6

Dr. Lange Photometer, Auswertung

am 4. Juli 2007 in HSW

Ammonium in mg/L NH4-N 0.212 0.255 0.173

Nitrit in mg/L NO2-N 0.385 0.385 0.384

Nitrat in mg/L NO3-N 14.7 13.3 14.2

Phosphat in mg/L PO4-P

(Auswertung am 17. Juli 2007 in

HSW)) 0.689 - -

Testlab JBL (Tropfensystem)

pH 3-10 7.5

Wasserhärte (°dH) 7

Ammonium in mg/L NH4-N 0.6

Nitrit in mg/L NO2-N >1

Nitrat in mg/L NO3-N 50

Phosphat in mg/L PO4-P 1.5

pH 6-7.6 >7.6

Temperatur (Quecksilber) 21


Fachartikel: Eglifilet aus dem eigenen Garten

Die Selbstversorgung mit Fisch und Gemüse in der Schweiz

Im eigenen Garten Gemüse anzubauen ist eine weit verbreitete Form der Selbstversorgung in der

Schweiz. Die Produktpalette des eigenen Gartens beschränkt sich auf die kultivierten Gemüsesorten

wie Tomaten, Bohnen, Kartoffeln und Salat. Mit der Kultivierung von Speisefischen können nebst

vitaminhaltigen auch proteinhaltige tierische Nahrungsmittel produziert werden.

Aufgrund der klimatischen Verhältnisse können Aquaponic-Anlagen in Schweizer Gärten nur saisonal

betrieben werden. Dies ist der Grund weshalb eine vollständige Selbstversorgung mit Fisch und

Gemüse in der Schweiz nicht funktioniert. Doch das Ziel der entwickelten Kleinanlagen ist nicht nur

die Produktion von Speisefischen und Gemüse. Das Betreiben der Anlage ist für den Besitzer ein

Hobby wie es das Halten von Hühnern oder Schafen für andere Gartenbesitzer ist. Auch bei der

Aquaponic-Anlage müssen die Tiere täglich gefüttert werden. Zudem erfreut sich der Betreiber über

die Qualität der selbst produzierten Nahrungsmittel. Gibt es frischeren Fisch, als den eigenen?

Aquaponic als Kreislaufsystem

Im Gegensatz zur klassischen Fischzucht werden in einer Aquaponic-Anlage Fische in Kombination

mit Pflanzen kultiviert. Überschüssige Nährstoffe, welche die Fische ausscheiden, werden in Form von

Pflanzendünger rezykliert. Spezialisierte Bakterien, welche den Blähton-Biofilter bewohnen, wandeln

das fischtoxische Ammonium zu Nitrat um. Nitrat ist ein Nährstoff, welcher von den Kulturpflanzen

über die Wurzeln aufgenommen wird. Um diesen Kreislauf zu betreiben, muss er mit Hilfe von

Pumpen angetrieben werden.

In den Vereinigten Staaten von Amerika sowie in Australien gibt es bereits zahlreiche Aquaponic-

Kleinsysteme zur kombinierten Aufzucht von Fischen und Gemüse.

Eine Aquaponic-Anlage zur Selbstversorgung mit Fisch und Gemüse in der Schweiz

In der Schweiz wurden an der Fachhochschule Wädenswil sowie an weiteren Versuchsstandorten

Aquaponic-Produkionssysteme entwickelt und getestet. Das Betreiben von Aquaponic-Anlagen im

eigenen Garten ist in der Schweiz eine noch weitgehend unbekannte Tätigkeit.

Im Rahmen einer Semesterarbeit an der Fachhochschule Wädenswil wurde eine kompakte

Aquaponicanlage im Kleinformat entwickelt, welche der Selbstversorgung mit Fisch und Gemüse aus

dem eigenen Garten dient. Die entwickelte Kleinanlage kann im Garten der Hochschule Wädenswil

besichtigt werden. Um den Planungsaufwand und die Bauzeit für den zukünftigen Besitzer einer

solchen Anlage zu verkürzen, wurde eine Materialliste mit allen verwendeten Komponenten sowie

eine Bauanleitung geschrieben. Die theoretischen Grundlagen der Fischzucht in Aquaponic werden

dem Benutzer in Form einer Betriebsanleitung vermittelt.

67


Eine weitere Anlage wurde in Zusammenarbeit mit der Familie Haller in Zürich geplant und installiert.

Herr Häberli hat in Egnach (TG) ein weiteres Vergleichsobjekt konzipiert.

Die Funktionsweise der Anlage HSW

Im Absetzbecken wurde im oberen

Wasserbereich ein Pumpkessel (2)

befestigt. Von dort wurde das Wasser

mit zwei Pumpen in das mit Blähton

gefüllte Pflanzbeet 1 hoch gepumpt.

Mittels Horizontalfluss wurde dieses

Beet durchströmt. Via Überlauf gelang

das Wasser vom Pflanzbeet 1 (3) in

das tiefer gelegene Pflanzbeet 2 (4).

Von dort wurde es von einer

Dachrinne (5) in die Fliessrinne (6)

eingeleitet. Aufgrund des

Niveauunterschieds floss das Wasser

via Einlauf (7) in das Fischbecken

zurück. Da aus dem Absetzbecken (2)

ständig Wasser in das Pflanzbeet 1

gepumpt wurde, strömte durch eine

Tankverschraubung Wasser vom

Fischbecken (1) in das Absetzbecken

nach. Der im Absetzbecken

gesammelte Schlamm wurde durch

Ziehen eines Schiebers in das

Kiesbeet (9,10) eingeleitet. Dort drin

wurde das schlammhaltige

Fischwasser mit vier Verteilrohren (11)

verteilt.

Kosten, Zeitaufwand und Nutzen der Aquaponic-Anlage im Garten

Schematische Darstellung der entwickelten Aquaponic-Anlage

(Matthias Frei und Olivier Hartmann)

Für den Bau der Aquaponic-Anlage auf dem Campusareal der Hochschule Wädenswil wurden

grösstenteils Komponenten verwendet, welche in Baumärkten und Aquaristik-Shops erhältlich sind.

Mit einem finanziellen Aufwand von 2000 CHF kann das System in 180 Arbeitsstunden zu Hause

installiert werden. Die Unterhaltszeit für die Aquaponic-Anlage im eigenen Garten beträgt rund 6

Stunden pro Woche.

68


Das System kann während einem Betriebsjahr 3-10 kg Speisefisch produzieren. Zudem können

diverse Gemüsepflanzen und Küchenkräuter geerntet werden. Es sind dies Tomaten, Gurken,

Zucchini, Buschbohne, Salat, Basilikum und vieles mehr.

Der Vorteil der entwickelten Anlagen war nicht nur die Produktion von erstklassigen Nahrungsmitteln,

sondern auch, dass der Garten ästhetisch aufgewertet wurde. Eine monotone Rasenfläche konnte

Die Aquaponic-Anlage im Garten der Hochschule

Wädenswil

(Matthias Frei und Olivier Hartmann)

69

zum Produktionsstandort von Fisch und

Gemüse umgewandelt werden. Mit

gärtnerischem Geschick konnte ein Grossteil

der technischen Komponenten wie Rohre und

Pumpen mit Hilfe von Erde, Kies und

Steinblöcken versteckt werden.

Zudem führte der Bau der Aquaponic-Anlage

zu einer höheren Strukturvielfalt im Garten

und das leise Plätschern des Wassers sorgte

für ein angenehmes Ambiente.

Falls Ihr Hunger und Interesse geweckt wurde, dann wenden Sie sich bei weiteren Fragen bezüglich

Aquaponic-Kleinanlagen an die untenstehenden Kontaktpersonen.

Andreas Graber Matthias Frei Olivier Hartmann

Wissensch. Mitarbeiter an der

Hochschule Wädenswil

Student an der Hochschule

Wädenswil

Student an der Hochschule

Wädenswil

a.graber@hsw.ch matthias.frei@ui05.hsw.ch olivier.hartmann@ui05.hsw.ch

Der URL-Link für den Download der Semesterarbeit finden Sie unter: http://www.aquaponic.ch


8. Verzeichnisse

8.1. Literatur

Albin, V., Bamert, R. (2005): Aquaponic als Unterrichtsmodell. Semesterarbeit Hochschule Wädenswil

Altdorfer, A. (2006): Nährstoffzehrung- und Biomasse-Messung an Cannabis Sativa im Hydroponic

System. Semesterarbeit. Hochschule Wädenswil

AquaRanch Industries (2000): www.aquaranch.com

Bamert, R. (2007): Kreislaufanlagen in der Fischzucht als Lernmodell für Kinder. Anleitung für den

Unterricht

Graber, A. (2006): Egliproduktion in Aquaponic – Ergänzungsantrag Ausmastversuch

(unveröffentlicht)

Graber, A. (2007): Kreislaufanlagen in der Fischzucht (Aquaponic) als Zusatzerwerb für die Schweizer

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Graber, A. (2007a): Mündliche Mitteilung. Div. Besprechungen und Treffen

Graber, A. (2007b): Schriftliche Mitteilung. Div. E-Mails

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Häberli, H. (2007): Mündliche Mitteilung. Interview und Treffen vom 03.07.2007

Hallam, M. (2007): http://www.aquaponics.net.au/

Harston, M. (1998): Tips for the Beginning AquaCulturist

Hughey, T., W. (2005): Barrel-ponics. Aquaponics in a Barrel

Masconas, Unternehmungsberatung. (2003): Aquakulturverfahren. http://www.masconas.de

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Schweizerische Stelle für Unfallverhütung (2003): http://www.bfu.ch

Soladome Hydroponics & Aquaculture (2007): http://www.soladome.com.au/

8.2. Abbildungen

Abbildung 1: Mini-Aquaponicanlage........................................................................................................ 8

Abbildung 2: Barrel-Ponics...................................................................................................................... 8

Abbildung 3: Wohnzimmer-Aquaponic .................................................................................................... 8

Abbildung 4: Holzrinne ............................................................................................................................ 9

70


Abbildung 5: Rieselfilter........................................................................................................................... 9

Abbildung 6: Leitungsrohr als Rieselfilter.............................................................................................. 10

Abbildung 7: Pflanzbeet mit Horizontalfluss.......................................................................................... 10

Abbildung 8: Tröpfchenbewäss-erung in einer Tomatenkultur.............................................................. 10

Abbildung 9: Die Fliessrinne der Anlage HSW...................................................................................... 11

Abbildung 10: Standort für das Fischbecken Haller .............................................................................. 12

Abbildung 11: Standort für die Anlage HSW ......................................................................................... 12

Abbildung 12: Wasserverteilung im Kieskofferbeet............................................................................... 19

Abbildung 13: Schematische Darstellung der Anlage HSW.................................................................. 21

Abbildung 14: Schematische Darstellung der Anlage Haller................................................................. 22

Abbildung 15: Anlage HSW................................................................................................................... 26

Abbildung 16: Fliessrinne und Kaskade ................................................................................................ 26

Abbildung 17: Tomatenpflanze.............................................................................................................. 27

Abbildung 18: Buschbohne.................................................................................................................... 27

Abbildung 19: Einbau von Fisch- und Absetzbecken. Nummern beziehen sich auf Arbeits-schritte im

Text........................................................................................................................................................ 31

Abbildung 20: Bau des Kieskoffers. Nummern beziehen sich auf Arbeitsschritte im Text. .................. 32

Abbildung 21: Bau der Kaskaden. Nummern beziehen sich auf Arbeitsschritte im Text...................... 33

Abbildung 22: Bau der Fliessrinne. Nummern beziehen sich auf Arbeitsschritte im Text. ................... 34

Abbildung 23: Eipassen der Dachrinne ................................................................................................. 34

Abbildung 24: Bau der Pflanzenaufhängung......................................................................................... 35

Abbildung 25: Ansicht der fertig gestellten Anlage HSW ...................................................................... 36

Abbildung 26: Vorbereiteter Platz für das Fischbecken (Haller 2007) .................................................. 37

Abbildung 27: Pflanzenbehälter (Haller 2007)....................................................................................... 37

Abbildung 28: Pflanzenbehälter (Haller 2007)....................................................................................... 38

Abbildung 29: Der Flussbarsch ............................................................................................................. 39

Abbildung 30: Empfohlener Futterlevel ................................................................................................. 40

Abbildung 31: Der JBL Test-abkoffer .................................................................................................... 41

Abbildung 32: befallene Buschbohne.................................................................................................... 51

Abbildung 33: Forellenteich (Häberli 2007)........................................................................................... 54

Abbildung 34: Anlage Häberli (Häberli 2007)........................................................................................ 54

71


Abbildung 35: Homestead Aquaponics Kit............................................................................................ 57

Abbildung 36: Small Scale Commercial System ................................................................................... 58

Abbildung 37: Demonstration Aquaponic Kit......................................................................................... 59

Abbildung 38: 360 Gallon Hobbyist/Small School System.................................................................... 60

Abbildung 39: Soladome A100 Aquaponics Starter Kit......................................................................... 61

Abbildung 40: 200 Gallon Aquaponic System....................................................................................... 62

8.3. Tabellen

Tabelle 1: Ausgewählte Kulturpflanzen für die Aquaponic-Anlage HSW.............................................. 15

Tabelle 2: Materialliste Anlage HSW..................................................................................................... 23

Tabelle 3: Lieferantenliste Anlage HSW................................................................................................ 24

Tabelle 4: Materialliste Anlage Haller.................................................................................................... 25

Tabelle 5: Lieferantenliste Haller........................................................................................................... 25

Tabelle 6: Systembeschreibung der Anlage HSW ................................................................................ 26

Tabelle 7: Werkzeugliste ....................................................................................................................... 29

Tabelle 8: Einkaufsliste.......................................................................................................................... 29

Tabelle 9: Systembeschrieb der Anlage Haller ..................................................................................... 38

Tabelle 10: Überwachung der Wasserqualität ...................................................................................... 41

Tabelle 11: Bewertungskriterien für die Fischgesundheit ..................................................................... 42

Tabelle 12: Pflanzenparasiten und Mangelerscheinungen der Kulturpflanzen..................................... 43

Tabelle 13: Auflistung Fischzüchter ...................................................................................................... 53

Tabelle 14: Systembeschreibung Anlage Häberli ................................................................................. 54

Tabelle 15: Systembeschreibung Homestead Aquaponics Kit ............................................................. 57

Tabelle 16: Systembeschreibung Small Scale Commercial System .................................................... 58

Tabelle 17: Systembeschreibung Demonstration System Aquaponic Kit ............................................. 59

Tabelle 18: Systembeschreibung 360 Gallon Hobbyist/Small School System ..................................... 60

Tabelle 19: Systembeschreibung Soladome A100 Aquaponis Starter Kit ............................................ 61

Tabelle 20: Systembeschreibung 200 Gallon Aquaponic System ........................................................ 62

72


8.4. Skizzen

Skizze 1: System Innenraum HSW ....................................................................................................... 16

Skizze 2: System Freiland Haller .......................................................................................................... 16

Skizze 3: System Freiland HSW ........................................................................................................... 17

Skizze 4: Erste Visualisierung der Anlage HSW ................................................................................... 18

Skizze 5: Geplante Niveauunterschiede ............................................................................................... 19

Skizze 6: Verbesserungsvorschlag 3 .................................................................................................... 46

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