Durchbrüche in der Kreislaufaquakultur: Zero-Discharge-Systeme und neue Technologien verändern die globale Industrie

Zero-Discharge IMTA-RAS setzt neue Maßstäbe in Vietnam

Vietnamesische Forscher haben ein integriertes multitrophisches Kreislaufaquakultursystem (IMTA-RAS) für Weißbeingarnelen entwickelt, das über 124 Tage einen Null-Wasseraustausch erreicht. Das System kombiniert Garnelen, Nilbuntbarsche und Algen (Cladophora glomerata und Gracilaria tenuistipitata) und nutzt trophische Synergien zur Nährstoffrückgewinnung. Die Ergebnisse zeigen eine bemerkenswerte Effizienz:  

● 45.9 % Stickstoff- und 27.6 % Phosphorausnutzung  

● Garnelenertrag von 6.9 kg/m² mit 62.2 % Überlebensrate  

● Tilapia-Schleim und Algenverbindungen unterdrückten pathogene Vibrio und reduzierten den Antibiotikaeinsatz um 90 %.  

● Diese Innovation befasst sich mit der Umweltverschmutzungskrise im Mekong-Delta, wo traditionelle Farmen 49.6 g Stickstoff pro kg produzierter Garnelen freisetzen.

Es entstehen hochmoderne Dekontaminationstechnologien  

Deutsche Wissenschaftler schlagen kaltes atmosphärisches Plasma (CAP) und gepulste elektrische Felder (PEF) als Alternativen zu UV/Ozon in RAS vor. Wichtigste Ergebnisse:  

● CAP erreicht einen log10-Reduktionsfaktor (RF) von 2.1 gegen gramnegative Bakterien (z. B. Vibrio) in RAS-Wasser.  

● PEF weist eine RF-Wirksamkeit von bis zu 5.5 auf und konkurriert damit mit der UV-Wirksamkeit.  

● Obwohl CAP viermal mehr Energie verbraucht als UV, ist die Synergie mit bestehenden Systemen vielversprechend für die Kontrolle von Krankheitserregern in trübem Wasser.

Marktboom: RAS erreicht bis 14.7 2032 Milliarden US-Dollar  

Der globale Markt für nachhaltige Meeresfrüchte wird im Zeitraum 8.32–2025 um durchschnittlich 2032 % jährlich wachsen, getrieben durch die Nachfrage nach nachhaltigen Meeresfrüchten und die Urbanisierung. Wichtige Trends:  

● Vertikale Systeme dominieren (60 % Umsatzanteil) hinsichtlich der Raum-/Wassereffizienz.  

● Bei den am häufigsten verwendeten Arten handelt es sich um Flossenfische (Lachs, Forelle), gefolgt von Krebstieren wie Garnelen.  

● Große Akteure (Skretting, AKVA Group, AquaMaof) konzentrieren sich auf KI-gesteuerte Automatisierung und Hybriddesigns, um die Energiekosten zu senken.

EU-Projekt wandelt Abfall in Ressourcen um  

Die EU-finanzierte Initiative AQUAPHOENIX startete 2025 mit dem Ziel, den Schlamm aus der Aquakultur im norwegischen Hardangerfjord zu bekämpfen, wo Lachsfarmen jährlich über 70,000 Tonnen Schlamm produzieren. Das Projekt:  

● Setzt Schlammsammeltechnologie (Ragn-Sells, Framo) ein, um Eutrophierung zu verhindern.  

● Wandelt Abfall in erneuerbare Energie und phosphorreiche Düngemittel um und verringert so die Abhängigkeit von Importen.

RAS als Beschleuniger des Abbaus von Biokunststoffen

Japanische Forscher entdeckten, dass RAS-Umgebungen Polybutylensuccinat-Coadipat (PBSA)-Biokunststoffe schnell zersetzen:  

● PBSA-Folie zersetzt sich in Nil-Tilapia-Becken innerhalb von 144 Stunden vollständig.  

● Pseudomonas-Bakterien dominieren den frühen Abbau (24 Stunden), bestätigt durch SEM und 16S-rRNA-Sequenzierung.  

● Dadurch wird RAS zu einem Testgelände für umweltfreundliche Materialien, die möglicherweise die Verschmutzung der Meere durch Plastik eindämmen.

Energiedebatte: Futtermittel, nicht Strom, sind die größte Umweltbelastung  

Entgegen den Annahmen zeigt eine schwedische Ökobilanz, dass die Aquafutterproduktion – und nicht die Energieproduktion – für über 60 % der RAS-Emissionen verantwortlich ist. Bestandteile wie Geflügelnebenprodukte und Soja tragen zur Eutrophierung bei. Der Einsatz erneuerbarer Energien (z. B. Wasserkraft in Skandinavien) mildert diese Auswirkungen jedoch und unterstreicht regionalspezifische Nachhaltigkeitsstrategien.  

Der Weg nach vorne  

Da RAS von der Nische zum Mainstream wird, sind Innovationen im Nährstoffrecycling, in energieeffizienten Technologien und in der Abfallverwertung von entscheidender Bedeutung. Projekte wie IMTA-RAS und AQUAPHOENIX beweisen die Machbarkeit der Kreislaufwirtschaft und bringen die Branche dem Ziel des „blauen Wachstums“ näher, ohne die ökologische Widerstandsfähigkeit zu gefährden.