Die Aquakultur ist heute ein schnell wachsender Sektor, der für die Deckung der weltweit steigenden Nachfrage nach aquatischen Produkten lebenswichtig ist. Angesichts der stagnierenden Erträge aus der traditionellen Fischerei erweist sich die Aquakultur als die dynamischste Methode, um eine nachhaltige Nahrungsmittelversorgung, insbesondere mit Fisch und Schalentieren, zu gewährleisten. Seit mehreren Jahrzehnten verzeichnet diese Aktivität ein außergewöhnliches Wachstum, das laut FAO in den letzten 30 Jahren jährlich um etwa 9 % zugenommen hat. Im Jahr 2012 entfiel bereits fast die Hälfte der weltweiten Versorgung mit Speisefisch auf die Aquakultur, und diese Zahl steigt weiter an. Besonders ausgeprägt ist dieser Trend in Asien, wo Länder wie China die weltweite Aquakulturproduktion dominieren. In Europa gehört Frankreich zu den führenden Ländern bei der Produktion von Regenbogenforellen und Meeresfischbrut, trotz einiger Herausforderungen im Zusammenhang mit den Vorschriften.
In diesem Zusammenhang wird die Optimierung der Zuchtbedingungen zu einer zentralen Herausforderung für Aquakulturbetriebe. Die Sauerstoffversorgung der Teiche spielt dabei eine zentrale Rolle. Die Aufrechterhaltung eines optimalen Sauerstoffgehalts im Wasser ist entscheidend für die Gesundheit der Fische, ihr Wohlbefinden und damit auch für die Rentabilität der Zuchtanlagen. Durch den Einsatz fortschrittlicher Technologien wie Sauerstoffdiffusionssysteme kann nicht nur die Wasserqualität verbessert, sondern auch der Ertrag gesteigert und gleichzeitig das Gesundheitsrisiko verringert werden. So wird die Sauerstoffzufuhr zu einem echten Vorteil für Aquakulturbetriebe und trägt sowohl zum Wachstum der aquatischen Arten als auch zur Nachhaltigkeit der Aquakultur bei.
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Fische und Krustentiere sind für ihre Atmung auf den im Wasser gelösten Sauerstoff angewiesen. Dieser Prozess ist für ihr Überleben und ihr Wachstum von entscheidender Bedeutung. Über ihre Kiemen entziehen die Fische dem Wasser Sauerstoff, wodurch sie verschiedene lebenswichtige Funktionen wie die Verdauung und die Regulierung ihres Stoffwechsels erfüllen können. Wenn der Sauerstoffgehalt im Wasser zu niedrig ist, führt dies zu oxidativem Stress, der das Wachstum der Fische stört und zu einem vorzeitigen Tod führen kann. Darüber hinaus beeinträchtigt ein Sauerstoffmangel das gesamte Gleichgewicht im Teich, was zu einer Verschlechterung der Wasserqualität führen und die Funktion von Filtersystemen stören kann.
Um diesen Problemen vorzubeugen, ist es entscheidend, eine angemessene Sauerstoffversorgung im Teich aufrechtzuerhalten. Hier sind die wichtigsten Faktoren, die den Sauerstoffbedarf von Fischen beeinflussen:
Hohe Art: Jede Art hat einen anderen Sauerstoffbedarf. Beispielsweise haben Fische wie Forellen oder Wolfsbarsche höhere Ansprüche als Arten wie Karpfen oder Garnelen.
Wassertemperatur: Wärmeres Wasser verringert die Löslichkeit von Sauerstoff, was zu einem erhöhten Verbrauch dieses Gases durch die Fische führt. Zum Beispiel wird Süßwasser mit einer Temperatur von 10°C 11,3 mg/l Sauerstoff mit 100%iger Sättigung enthalten, während Süßwasser mit 30°C nur 7,6 mg/l enthält. Dies kann die Verwaltung des Sauerstoffgehalts in warmen Umgebungen komplexer machen.
Biomasse und Alter: Jungfische verbrauchen aufgrund ihres schnelleren Stoffwechsels bei gleicher Biomasse mehr Sauerstoff als ausgewachsene Fische. Daher spielt die Populationsdichte in einem Teich eine Schlüsselrolle bei der Steuerung des Sauerstoffbedarfs.
Muskelaktivität und Verdauung: Fische in intensiver körperlicher Aktivität oder solche, die gerade gefressen haben, benötigen mehr Sauerstoff, um ihren Stoffwechsel zu unterstützen.
Stress und Umweltbedingungen: Äußere Faktoren wie Vibrationen, Lärm oder eine unangemessene Wasseraufbereitung erhöhen den Sauerstoffbedarf, da Fische auf Stress mit einer beschleunigten Atmung reagieren.
Um diesen Bedarf effektiv zu decken, muss die Sauerstoffversorgung des Wassers mithilfe von Sauerstoffverteilungssystemen optimiert werden, wodurch eine stabile Wasserqualität und eine gesunde Umgebung für die gezüchteten Arten gewährleistet werden.
Das Management der Sauerstoffversorgung von Teichen ist eine der größten Herausforderungen in der Aquakultur, insbesondere in Systemen mit hohen Besatzdichten. Wenn die Dichte 30-35 kg/m³ übersteigt, reicht die herkömmliche Belüftung nicht mehr aus, um optimale Sauerstoffwerte aufrechtzuerhalten. Tatsächlich kann die Belüftung, bei der Luft in das Wasser geblasen wird, die Sauerstoffkonzentration bis zu einem bestimmten Schwellenwert erhöhen, bleibt aber durch Faktoren wie den Luftdruck und die Löslichkeit von Sauerstoff, die mit der Temperatur und dem Salzgehalt des Wassers variieren, begrenzt.
Um hohe Dichten zu unterstützen, wird die Sauerstoffzufuhr entscheidend, um ausreichende Sättigungsniveaus aufrechtzuerhalten. Hierfür werden spezielle Technologien wie Diffusoren, Kegel oder Venturi-Systeme eingesetzt, um eine gezielte und effektive Übersättigung zu gewährleisten. Mit diesen Systemen werden Sauerstoffkonzentrationen erreicht, die den Bedürfnissen der Fische entsprechen und gleichzeitig die Risiken eines Sauerstoffmangels verringern.
Die Sauerstoffversorgung erweist sich daher als unerlässlich, um die Gesundheit und Leistungsfähigkeit der Fische in Umgebungen mit hoher Besatzdichte zu gewährleisten. Denn ohne ein optimales Sauerstoffmanagement kann das Risiko von Stress, Krankheiten und Sterblichkeit steigen, wodurch die Rentabilität der Fischzucht gefährdet wird.
Direkte Auswirkungen der Sauerstoffzufuhr auf das Wachstum und das Wohlbefinden der Tiere
Eine optimale Sauerstoffversorgung trägt zur Gesundheit und zum Wachstum von Fischen und Garnelen bei, indem sie für eine effiziente Atmung sorgt und Hypoxie verhindert. Gut mit Sauerstoff versorgte Fische sind aktiver, ernähren sich besser und erreichen schneller eine optimale Größe, was sich direkt auf die Erträge von Aquakulturbetrieben auswirkt. Durch die Aufrechterhaltung stabiler Bedingungen mithilfe von Diffusoren und Sauerstoffsystemen wird der oxidative Stress reduziert und die Gesamtproduktivität der Fischzuchtanlagen verbessert.
Konstant hohe Sauerstoffwerte reduzieren den Stress, fördern eine bessere Futterverwertung und senken die Sterblichkeitsrate. Eine gute Sauerstoffversorgung sorgt auch für ein besseres Gleichgewicht der aquatischen Ökosysteme.
Die Produktion in RAS-Systemen (Recirculating Aquaculture System) verzeichnet ein rasantes Wachstum. Diese Systeme, die auf der Rezirkulation des Zuchtwassers durch mehrere Filterstufen beruhen, ermöglichen es, den Verbrauch von neuem Wasser in Aquakulturanlagen drastisch zu reduzieren und damit den heutigen Umweltproblemen zu begegnen.
NOVAIR liefert Aquakulturfarmen Sauerstoffsysteme vor Ort, die so konzipiert sind, dass sie eine einfache, zuverlässige und kostengünstige Versorgung mit dem benötigten reinen Sauerstoff gewährleisten. Mit den Sauerstofflösungen von Novair können die Farmen sicher bei optimalen und gut kontrollierten Konzentrationen von gelöstem Sauerstoff (DO) betrieben werden. Dies ist der Schlüssel zur Erzielung der besten Futterverwertungsraten (FCR), selbst bei höheren Besatzdichten. Es hilft auch, Stress für die Fische zu vermeiden, wodurch ihre Gesundheit, ihr Überleben und ihre Wachstumsrate verbessert werden.
In einem RAS durchläuft das Wasser in den Teichen mehrere Aufbereitungsstufen:
Der Betrieb des Systems beruht auf einer strengen Überwachung der Parameter mithilfe verschiedener Sonden und Sensoren. Zu diesen Parametern gehört die kontinuierliche Messung der Konzentration des im Wasser gelösten Sauerstoffs mithilfe von Sauerstoffsensoren, die in RAS-Systemen von entscheidender Bedeutung ist. Da die Besatzdichten oft hoch sind, ist die Aufrechterhaltung eines ausreichenden Sauerstoffgehalts entscheidend für das Wohlbefinden der Fische und die optimale Funktion der Systeme. Daher ist das System zur Injektion und Auflösung von Sauerstoff ein Schlüsselelement, um dieses Gleichgewicht zu gewährleisten, ebenso wie die Biofiltration, die große Mengen an Sauerstoff verbraucht, um organische Abfälle abzubauen. Eine konstante und zuverlässige Sauerstoffzufuhr ist daher unerlässlich und erfordert eine Kombination aus Belüftungs- und Sauerstoffsystemen. Diese Lösungen unterstützen die Aktivität nützlicher Bakterien und sorgen für eine optimale Wasserqualität, die für das Wachstum hoher Arten unerlässlich ist.
Es gibt verschiedene Methoden zur effektiven Auflösung von Sauerstoff im Wasser, die jeweils auf die spezifischen Bedürfnisse je nach Anwendung und Betriebsbedingungen zugeschnitten sind.
Ein Sauerstoffdiffusor, der häufig aus Keramik besteht, erzeugt feine Blasen, die sich im Wasser auflösen. Obwohl ihre Sauerstoffausbeute oft auf 20-30% begrenzt ist, stellen Keramikauslässe eine zuverlässige Lösung für die Notsauerstoffversorgung dar und ermöglichen es, den gelösten Sauerstoffgehalt in den Teichen auch ohne Wasserwechsel in den Teichen aufrechtzuerhalten.
Die Keramikauslässe sind eine gute Lösung für die Notsauerstoffversorgung und ermöglichen es, den gelösten Sauerstoffgehalt in den Teichen auch ohne Wasserwechsel in den Teichen aufrechtzuerhalten.
Kegel ermöglichen durch einen Druck von 1,5 bis 2 bar eine nahezu vollständige Auflösung des Sauerstoffs. Mit Wirkungsgraden von bis zu 95% sind sie geeignet, um Wasserströme mit bis zu 300% Sauerstoff zu übersättigen.
Dies ist ein System, bei dem Sauerstoff unter eine mit Löchern oder Düsen versehene Platte injiziert wird. Unter der Platte bildet sich eine Sauerstoffschicht, die das Wasser über die Düsen durchströmt. Um zu funktionieren, benötigen die Plattformen einen Höhenunterschied zwischen dem Wasser über der Platte und dem Wasser am Auslass, der in der Regel etwa 1 Meter beträgt (entspricht einem Druck von 0,1 bar). Bei einem Höhenunterschied von 1 Meter ist es üblich, Sauerstoffsättigungen von 180 bis 200 % zu erreichen, bei einem Höhenunterschied von 1,5 Metern etwas mehr. Diese Art von Lösung eignet sich besonders für große Durchflussmengen mit einem geringen Höhenunterschied.
Diese Systeme sind in rechteckigen oder kreisförmigen Konfigurationen erhältlich. Ihr Wirkungsgrad bei der Sauerstoffanreicherung liegt in der Regel zwischen 80 und 85 %.
Diese Systeme machen sich die hydrodynamische Kavitation zunutze, um Wasser auf sehr effiziente Weise mit Sauerstoff anzureichern. Nanobubbles, die zu den kleinsten bekannten Blasen gehören, haben einen Durchmesser von weniger als 200 Nanometern und sind damit etwa 2.500 Mal kleiner als ein Salzkorn. Aufgrund ihrer winzigen Größe bieten sie eine außergewöhnlich große Gesamtoberfläche, die mit Wasser in Berührung kommt, und ermöglichen so einen äußerst effizienten Gastransfer. Dadurch kann Wasser mit Sauerstoff um bis zu 300% übersättigt werden.
Obwohl diese Technologie eine beeindruckende Leistung bietet, befindet sie sich noch in der Entwicklungsphase, und ihre Anwendung in großem Maßstab bleibt vorerst begrenzt.
Novair bietet innovative Lösungen für die Sauerstoffzufuhr vor Ort an, die perfekt auf die Anforderungen der Aquakultur zugeschnitten sind. Mit seinen Generatoren für reinen Sauerstoff kann der Sauerstoff direkt vor Ort erzeugt werden, wodurch die Logistikkosten für Flaschen oder Flüssigsauerstoff reduziert werden. Diese Technologien ermöglichen eine genaue Kontrolle der vor Ort erzeugten Sauerstoffmengen, bevor sie im Wasser gelöst werden, und gewährleisten so optimale Bedingungen für die Gesundheit und das Wachstum der gezüchteten Wasserlebewesen.
Die Verwendung von reinem Sauerstoff bietet aufgrund der wesentlich höheren Sauerstoffkonzentration deutliche Vorteile gegenüber Luft. Dies ermöglicht eine genauere Steuerung der Sättigungsgrade und eine bessere Aufnahme durch die Fische, wodurch das Risiko von Stress verringert wird. Parallel dazu optimiert die gezielte Sauerstoffzufuhr über speziell entwickelte Diffusoren die Energiekosten und sorgt gleichzeitig für ideale Wasserbedingungen. Diese Lösungen tragen direkt zur Gesundheit, zum Wachstum und zur Leistung der Fischzuchtbetriebe bei.
Bei der Dimensionierung Ihres Systems berücksichtigt Novair mehrere Parameter, die für die Erfüllung Ihrer Anforderungen an den gelösten Sauerstoff entscheidend sind, darunter:
Novair bietet zuverlässige, kostengünstige und leistungsstarke Vor-Ort-Sauerstoffsysteme, die für die Aufrechterhaltung eines optimalen Gehalts an gelöstem Sauerstoff (DO) ausgelegt sind. Diese Lösungen sind ideal, um selbst bei hohen Besatzdichten die besten Futterverwertungsraten (FCR) zu gewährleisten. Indem sie für eine konstante Versorgung mit reinem Sauerstoff sorgen, reduzieren sie den Stress der Fische, verbessern ihre Gesundheit, erhöhen ihre Überlebensrate und fördern ihr Wachstum.
Die Technologien von Novair werden bei der Aufzucht zahlreicher Arten wie Forellen, Atlantischen Lachsen, Tilapia, Garnelen, Goldbrassen, Wolfsbarschen oder Koi-Karpfen eingesetzt.
Darüber hinaus arbeitet Novair mit einer breiten Gemeinschaft von Akteuren zusammen, wie renommierten Züchtern in Kanada und Chile, staatlichen Forschungsstationen, privaten Zentren, die sich der Marikultur widmen, öffentlichen Brutstätten und Aquaponik-Farmen. Diese Partnerschaften zeugen von dem Vertrauen, das den Novair-Lösungen in der Welt der Aquakultur entgegengebracht wird.
Sauerstoff in der Aquaponik: eine innovative Lösung für integrierte Systeme
Die Aquaponik, eine Kombination aus Aquakultur und erdlosem Pflanzenanbau, beruht auf der Integration von Wasser- und Landsystemen, bei denen das Wasser zwischen beiden rezirkuliert wird. Die Sauerstoffzufuhr spielt in diesen Systemen eine grundlegende Rolle, da sie sicherstellt, dass die Fische den Sauerstoff erhalten, den sie für ihr Wachstum benötigen, und gleichzeitig eine ausreichende Menge für nitrifizierende Bakterien, die organische Abfälle abbauen. Sauerstoff ist auch entscheidend für die Gesundheit der Pflanzenwurzeln und ermöglicht eine optimale Aufnahme von Nährstoffen.
In aquaponischen Systemen muss das Sauerstoffmanagement fein abgestimmt sein, da die Bedürfnisse von Fischen, Pflanzen und nitrifizierenden Bakterien voneinander abhängig sind. Angemessene Mengen an gelöstem Sauerstoff sind entscheidend, um das Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Kompartimenten des Systems aufrechtzuerhalten. Durch die Verwendung von reinem Sauerstoff lässt sich diese Konzentration besser steuern und sowohl das Fisch- als auch das Pflanzenwachstum verbessern, während die Effizienz der biologischen Prozesse maximiert wird.
Die Pumpen und Filter sind wesentliche Elemente, um diese Sauerstoffzirkulation im gesamten System zu gewährleisten.
Ein effizientes Sauerstoffmanagement senkt die Betriebskosten, da der Kauf von Flüssigsauerstoff oder Flaschen vermieden werden kann. Darüber hinaus trägt ein optimiertes Sauerstoffsystem zu einer höheren Produktivität bei, indem es die Zeit verkürzt, die zum Erreichen von Wachstumszielen benötigt wird. Dadurch können Aquakulturbetriebe ihre Gewinne maximieren und gleichzeitig ihre Abhängigkeit von externen Ressourcen verringern. Die Optimierung der Pumpen und Filter für die Sauerstoffanreicherung verbessert die Gesamteffizienz des Systems weiter und senkt so die Energie- und Wartungskosten.
Die effiziente Sauerstoffversorgung von Aquakulturbecken trägt auch zu einem nachhaltigeren Ansatz bei der Aquakulturproduktion bei. Durch die Optimierung der Sauerstoffnutzung und die Reduzierung von Energieverlusten tragen diese Lösungen dazu bei, den CO2-Fußabdruck von Aquakulturbetrieben zu verringern. Darüber hinaus helfen sie, das ökologische Gleichgewicht in den Teichen aufrechtzuerhalten, verringern das Risiko der Verschmutzung und fördern eine gesündere Umgebung für Fische und Wasserpflanzen.
Die Sauerstoffversorgung von Teichen ist ein Schlüsselelement, um die Gesundheit, das Wachstum und die Produktivität von Aquakultursystemen zu gewährleisten. Durch die Wahl effizienter Sauerstoffzufuhrlösungen, wie sie Novair anbietet, können die Betreiber nicht nur ihre Erträge steigern, sondern auch zu einer nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Aquakultur beitragen. Erfahren Sie, wie die maßgeschneiderten Lösungen von Novair Ihre Aquakulturpraxis verändern und Ihre Ergebnisse optimieren können.
