Heute, Viele Menschen haben sich wegen der Nachhaltigkeit und der biologischen Art der Lebensmittelproduktion der Aquaponik-Landwirtschaft zugewandt, um Lebensmittel anzubauen. Aquaponics wurde von Aquaponics-Züchtern für kommerzielle Zwecke und den Gartenbau entwickelt und entwickelt, um die hohe Nachfrage nach Bio-Lebensmitteln durch die wachsende Bevölkerung in städtischen Gebieten zu decken. Diese Einführung in die Aquaponik behandelt alles über Aquaponik, um Ihnen als Leitfaden beim Lernen zu dienen.

Was ist Aquaponik?

Aquaponik ist eine Kombination aus Aquakultur (das Züchten von Fischen und anderen Wassertieren) und Hydroponik (das Züchten von Pflanzen ohne Erde in einer Kreislaufumgebung).

Wie funktioniert Aquaponik?

In der Aquaponik, die Pflanzen werden im Anzuchtbeet angebaut, und Fische werden in das Aquarium gelegt. Das Wasser aus dem Fischtank, das Fischabfälle enthält, wird dem Wachstumsbeet zugeführt, wo Milliarden natürlich vorkommender nützlicher Bakterien das Ammoniak in Nitrite und dann in Nitrate zerlegen. Pflanzen nehmen diese Nitrate und andere Nährstoffe auf, um ihnen beim Wachsen zu helfen. Im Gegenzug, die Pflanzen reinigen und filtern das Wasser in das System. Der frische, sauber, und sauerstoffreiches Wasser zirkuliert dann zurück in das Aquarium, wo der Kreislauf wieder beginnt.

Der Stickstoffkreislauf

Wie Sie bemerkt haben, neben Pflanzen und Fischen es gibt eine dritte komponente, die in der aquaponik eine entscheidende rolle spielt. Dies sind die nützlichen nitrifizierenden Bakterien, was den Stickstoffkreislauf in einem Aquaponiksystem ermöglicht.

Der Nitrifikationsprozess ist ein wichtiger biologischer Prozess in der Aquaponik. Stickstoff (N) ist ein chemisches Element, das ein wesentlicher Baustein für alle Lebensformen ist.

Der Nitrifikationsprozess ist ein Schlüsselaspekt für ein erfolgreiches Aquaponik-System, denn:

• Die Nitrifikation versorgt die Pflanzen mit Nährstoffen und eliminiert Ammoniak und Nitrit, die für die Fische giftig sind.
• Die an Land lebenden nitrifizierenden Bakterien werden sich auch auf natürliche Weise im Wasser oder auf jeder nassen Oberfläche etablieren. Umwandlung des Ammoniaks aus Fischabfällen in Nitrat für die Pflanzenverwendung.
• Pflanzen brauchen Stickstoff zum Wachsen, und sie benötigen Nitrat, um ihre Wachstumsprozesse durchzuführen, da sie sich leicht an ihre Wurzeln assimilieren und für alle Pflanzenarten benutzerfreundlich sind.

Eine kurze Geschichte der Aquaponik

Die Idee, Fischabfälle zum Düngen von Pflanzen zu verwenden, existiert seit der frühen Zivilisation sowohl in Asien als auch in Südamerika. Die bahnbrechenden Arbeiten des New Alchemy Institute und einiger nordamerikanischer und europäischer akademischer Institutionen in den späten 1970er Jahren und die weitere Forschung in den folgenden Jahrzehnten trugen dazu bei, die Grundform der Aquaponik zu einem modernen Lebensmittelproduktionssystem zu entwickeln.

In den 1980er und 1990er Jahren wurden Fortschritte im Design von Aquaponik-Systemen erzielt. Biofiltration, und die Ermittlung des optimalen Fisch-Pflanzen-Verhältnisses. Diese Fortschritte führten zur Entwicklung eines geschlossenen Systems, das das Recycling von Wasser und Nährstoffansammlungen für das Pflanzenwachstum ermöglicht. Obwohl seit den 1980er Jahren verwendet, Aquaponik gilt noch immer als eine neue Methode der Lebensmittelproduktion, mit nur wenigen Forschern und Praktikern weltweit.

James Rakocy von der University of the Virgin Islands (USA) war Branchenführer in Forschung und Entwicklung. Er entwickelte lebenswichtige Kennzahlen und Berechnungen, die die Produktion von Fisch und Gemüse maximieren und gleichzeitig ein ausgewogenes Ökosystem erhalten.

Andere Forscher aus verschiedenen Ländern, wie Wilson Lennard aus Australien, Nick Savidor aus Kanada, und andere, haben zur Entwicklung der Aquaponik beigetragen. Ihre Forschungsdurchbrüche haben den Weg für verschiedene Praktiker und Unternehmen geebnet, um weltweit zu wachsen.

Vorteile von Aquaponik

1. Effiziente Wassernutzung

Einer der wesentlichen Vorteile des Aquaponic-Anbaus ist der minimale Wasserverbrauch im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft. Obwohl der Name "Wasser, " Aquaponik verbraucht ca. 90 % weniger Wasser als die traditionelle Landwirtschaft. Das Wasser wird selten gewechselt oder entsorgt, da es wiederholt durch das gesamte System recycelt wird. Das Wasser geht nur durch natürliche Verdunstung verloren.

2. Nutzen für die Gesundheit

Der Hauptgrund für die meisten Menschen, ihre eigenen Produkte anzubauen, ist, dass sie sich gesünder ernähren möchten. Aquaponik verwendet keine Chemikalien oder Düngemittel, um Pflanzen zu züchten, Sie können also sicher sein, dass Ihre Pflanzen organisch sind, weil Sie wissen, was in ihren Anbau eingeflossen ist. Zu wissen, dass Ihre Produkte für Sie und Ihre Familie gesund sind, wird Ihnen große persönliche Zufriedenheit bereiten.

3. Umweltvorteile

Neben dem effizienten Umgang mit Wasser, Aquaponik bietet Vorteile für die Umwelt. Aquaponik benötigt keine großen landwirtschaftlichen Flächen, so werden die negativen Auswirkungen auf den Boden vermieden, und es braucht keine Landumwandlung. Eine andere Sache ist, dass keine Pestizide und andere Chemikalien verwendet werden, die die Land- und Wasserökosysteme verschmutzen würden.

4. Ganzjährige Gartenarbeit

Aquaponics ermöglicht es Ihnen, das ganze Jahr über Nahrung anzubauen, indem Sie die Temperaturen entsprechend dem, was Sie anbauen, regulieren und Gewächshäuser verwenden.

5. Zwei Einnahmequellen

Aquaponics bietet zwei Einnahmequellen, sowohl Fisch als auch Gemüse.

6. Ernährungssicherheit

Ernährungssicherheit und Ernährungsunabhängigkeit werden immer wichtiger. Aquaponik ist eine weitere Möglichkeit, einen autarkeren Lebensstil zu führen.

Nachteile von Aquaponik

1. Während mit kleinen Aquaponik-Systemen experimentiert und mit wenig Geld gebaut werden kann, ein groß angelegtes kommerzielles Aquaponiksystem kann kostspielig sein.

2. Aquaponik verbraucht viel Kraft, vor allem, wenn Sie Ihre Produktion im Winter aufrechterhalten. Wasserpumpen, Heizung, und Beleuchtung verbrauchen viel Strom. Strom kann durch den Einsatz alternativer Energiequellen wie Wind- oder Solaranlagen minimiert werden. Jedoch, Die Installation dieser alternativen Stromquelle kann kostspielig sein.

3. Die Wasserqualität erfordert eine häufige Überwachung und Prüfung, Daher müssen Sie regelmäßig das Wasser und alle mechanischen Teile des Systems überprüfen.

4. Lebensmittel aus Aquaponik-Farmen sind noch immer auf Nischen- und Exklusivmärkte beschränkt.

5. Das Balancieren eines Aquaponik-Systems kann schwierig sein.

Aquaponik vs. Hydroponik

Das Vorhandensein von Fischen in Aquaponik ist der bedeutendste Unterschied zwischen Aquaponik und Hydroponik. Aber es gibt immer noch einige signifikante Unterschiede zwischen den beiden Systemen, diese sind:

Unterschied zwischen Aquaponik und Hydroponik

Hydrokultur

Aquaponik

Definition

Der Anbau von Pflanzen ohne Erde unter Verwendung einer Nährlösung.

Der Anbau von Pflanzen und Fischen ohne Erde unter Verwendung von Fischabfällen als natürlicher Dünger für die Pflanzen.

Verwendeter Nährstoff

Chemische Nährstoffe

Die nitrifizierenden Bakterien wandeln Fischabfälle in Nitrate um.

Kosten

Weniger kosteneffektiv wegen der zunehmenden Knappheit chemischer Nährstoffe.

Sehr kostengünstig, da organisches Material zur Nährstoffversorgung verwendet wird.

Anlaufkosten

Niedrigere Startkosten.

Haben höhere Anlaufkosten aufgrund der zusätzlichen Komponenten wie Aquarien, Wasserpumpen, Energie, Heizung, usw.

Startgeschwindigkeit

Schnell zu starten.

Langsamerer Start, da neue Systeme Zyklen erfordern, was mehrere Tage dauern kann.

Temperaturen

Die Temperatur muss niedriger sein, um Bakterienwachstum zu verhindern.

Erfordert eine höhere Temperatur, um das Bakterienwachstum zu fördern.

Produktivität

Produzieren Sie niedrigere Erträge im Vergleich zu Aquaponik.

Höhere Erträge aufgrund seiner Fähigkeit, zwei Produktquellen aus Fischen und Pflanzen zu produzieren.

Instandhaltung

Erfordert eine höhere Wartung, da das Wasser aufgrund von Salzablagerungen regelmäßig ausgetauscht werden muss, was für die Pflanzen giftig ist.

Aquaponik ist pflegeleicht, da das Wasser nicht ausgetauscht werden muss, da es sich um ein Kreislaufsystem handelt.

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Ähnlichkeiten zwischen Hydroponik und Aquaponik

Die Ähnlichkeiten zwischen Hydroponik und Aquaponik sind:

• Beide Anbaumethoden züchten Pflanzen ohne die Verwendung von Erde.
• Sowohl Aquaponik- als auch Hydroponik-Systeme verwenden nährstoffreiches Wasser, um Pflanzen zu züchten.
• Beide Anbaumethoden können höhere Erträge erzielen als die traditionellen Anbaumethoden.
• In Hydrokultur und Aquaponik angebaute Pflanzen wachsen schneller als andere Anbaumethoden.
• Beide können das ganze Jahr über im Garten arbeiten, wenn sie drinnen oder in einem Gewächshaus gebaut werden.
• In beiden Systemen ist keine Unkrautbekämpfung beteiligt, da es keinen Boden gibt.

Die verschiedenen Methoden der Aquaponik?

Die drei verschiedenen Methoden der Aquaponik sind:

1. Medienbasiertes Aquaponik-System

Auch Flut und Entwässerung genannt, Die medienbasierte Methode ist für kleine Aquaponik-Systeme üblich und bei Heimwerkern für Heimwerker von Aquaponik beliebt. Das medienbasierte Systemdesign ist einfach und platzsparend und hat niedrige Anschaffungskosten, die für Anfänger in der Aquaponik geeignet sind.

Die Medienbasis besteht aus einem mit Kulturmedium gefüllten Wachstumsbett (Blähtonkiesel, Kies, Lavagestein), in die das Gemüse gepflanzt wird. Das Wasser aus dem Aquarium wird gepumpt oder fließt durch die Schwerkraft in die Beete, damit die Pflanzen an die Nährstoffe gelangen. Die Beete beherbergen die Kolonie nitrifizierender Bakterien und bieten den Pflanzen einen Platz zum Wachsen. Einige medienbasierte Aquaponik-Systeme werden durch Fluten und Entwässern der Zuchtbeete betrieben. Verwenden Sie einen Glockensiphon, um das Wasser abzulassen, wenn es einen Sättigungspunkt erreicht.

2. Nährfilmtechnik

Die Nutrient Film Technique (NFT) ist eine hydroponische Anbautechnik, die aufgrund ihres einfachen, aber effektiven Designs an die Aquaponik angepasst ist und in einigen Umgebungen gut funktioniert. Bei dieser Methode werden horizontale Rohre (PVC) verwendet, durch die flache Ströme von nährstoffreichem Wasser fließen. Der NFT ist beliebt für kommerzielle Aquaponik und eignet sich für städtische Orte, an denen Platz und Lebensmittelproduktion problematisch sind.

3. Floßsystem

Auch bekannt als Deep Water Culture (DWC), Das Raft-System der Aquaponik ist eines der effizientesten Aquaponik-Systemdesigns. Dieses System wird aufgrund seiner Massenproduktionsfähigkeit häufig in großtechnischen oder kommerziellen Aquaponiksystemen verwendet.

In einem Floßsystem, das nährstoffreiche Wasser zirkuliert durch die langen Kanäle, meist in einer Tiefe von ca. 20 cm, während Flöße (Polystyrol oder Schaumstoffplatten) oben schwimmen. Die Pflanzen werden auf den Floßbrettern angebaut, die in Löchern von Netztöpfen getragen werden. Pflanzenwurzeln hängen im nährstoffreichen, sauerstoffreiches Wasser, wo sie Sauerstoff und Nährstoffe aufnehmen, um schnell zu wachsen. Das nährstoffreiche Wasser fließt kontinuierlich aus dem Aquarium durch den Filtrationsprozess, dann zum Floßbecken, wo die Pflanzen angebaut werden, und schließlich zurück zum Fischbecken. Meistens, Der Floßtank ist vom Fischtank getrennt.

Welche Fischarten können Sie in Aquaponik verwenden?

Fische spielen eine wesentliche Rolle in einem Aquaponik-System, da ihre Abfälle als natürlicher Dünger für die Pflanzen dienen. Um eine maximale Wachstumsleistung Ihrer Fische zu erzielen, Sie müssen die besten Fische kennen, die Sie in Aquaponik aufziehen können. Um die maximale Wachstumsleistung Ihrer Fische zu erzielen, Wählen Sie den besten Fisch für Ihr System, der krankheitsresistent ist, einfach zu wachsen, und an Ihrem Standort verfügbar. Die am häufigsten in der Aquaponik verwendeten Fischarten sind unten aufgeführt.

• Essbarer Fisch:

Tilapia
Karpfen
Forelle
Wels
Forellenbarsch
Lachs

• Zierfische:

Goldfisch
Koi

• Wirbellosen

Andere wirbellose Wassertiere, wie Garnelen, kann auch in der Aquaponik verwendet werden. Garnelen können eine großartige Ergänzung zu einem Aquaponik-System sein, da sie das überschüssige Fischfutter verbrauchen. Fischabfälle, und andere organische Abfälle im Tank, was hilft, ein gesundes System zu unterstützen.

Welche Arten von Pflanzen können Sie in einem Aquaponic anbauen?

Fast alle Pflanzen können in einem Aquaponik-System gezüchtet werden. Pflanzen tragen dazu bei, den Gesamtzyklus des Aquaponiksystems aufrechtzuerhalten, indem sie das Wasser reinigen und mit Sauerstoff anreichern. Pflanzen filtern auch das Wasser und nehmen die Nitrate auf, so reinigen Sie es, bevor Sie es zurück zu den Fischen geben.

Die Auswahl der besten Pflanze für den Anbau in Ihrem Aquaponik-System ist wichtig für den Gesamterfolg Ihres Systems. Wenn Sie ein neues System haben, Vermeiden Sie es, nährstoffhungrige Pflanzen wie Tomaten zu pflanzen und bleiben Sie bei einfach zu züchtenden Pflanzen wie Blattgemüse, Salat, und Kräuter. Nährstoffhungrige Pflanzen benötigen viele Nährstoffe, Warten Sie also, bis der Fisch im System größer ist, bevor Sie Tomaten hinzufügen. Pfeffer, und andere fruchttragende Pflanzen.

Sie pflanzten Pflanzen in Aquaponics im Wachstumsbeet, Rohre, oder schwimmende Flöße. Wenn Sie Zuchtbeete verwenden, Stellen Sie sicher, dass der Pflanzbehälter stark ist und das Wachstumsmedium tief genug ist, um Ihre Pflanzen zu halten, wenn sie wachsen. Wenn Sie in einem schwimmenden Schaum pflanzen, Stellen Sie sicher, dass es leicht und schwimmfähig ist und die Pflanzen aufrecht halten kann. Beim Pflanzen Ihrer Pflanzen, Stellen Sie sicher, dass die Basis, die die Pflanzen hält, stabil genug ist, um die Pflanzen zu halten, wenn sie heranwachsen.

Beste Pflanzen für kleine Aquaponik-Systeme:

Kopfsalat
Basilikum
Brunnenkresse
Grünkohl
Spinat
Mangold
Rucola
Schnittlauch
Pak choi
Weizengrass
Rettichsprossen

Beste Pflanzen für große Aquaponik-Systeme

Tomaten
Pfeffer
Gurke
Bohnen
Quetschen
Erbsen
Brokkoli
Kohl
Erdbeere

Komponenten eines Aquaponik-Systems

Hauptbestandteile:

1. Fisch

Fische spielen eine wesentliche Rolle in einem Aquaponik-System, da ihre Abfälle als natürlicher Dünger für die Pflanzen dienen. Um eine maximale Wachstumsleistung Ihrer Fische zu erzielen, Sie müssen wissen, wie Sie die Fische in Ihrem System richtig pflegen.

3. Pflanzen

Wählen Sie Pflanzen aus, die einfach anzubauen und für Ihren Standort und Ihr Klima gut geeignet sind. Bis Ihr neues System vollständig eingerichtet ist, Vermeiden Sie es, nährstoffhungrige Pflanzen wie Tomaten zu pflanzen und bleiben Sie bei einfach zu züchtenden Pflanzen wie Blattgemüse, Salat, und Kräuter. Nährstoffhungrige Pflanzen benötigen viele Nährstoffe, und ein neues System kann möglicherweise nicht alle Nährstoffe liefern, die für diese Pflanzen benötigt werden. Ein Mangel an Nährstoffen im System kann zu einem Nährstoffmangel bei Ihren Aquaponik-Pflanzen führen.

4. Bakterien

Bakterien wandeln Fischabfälle in Nährstoffe um, die von den Pflanzen aufgenommen werden. Daher ist es wichtig, eine gesunde Bakterienkolonie in Ihrem System aufrechtzuerhalten. Die Bakterien in einem Aquaponik-System können im Biofilter vorhanden sein, Beete wachsen lassen, und Fischbecken.

Sekundäre Komponenten

• Aquarium  - Das Aquarium ist das Zuhause Ihrer Fische und eines der wichtigsten Materialien des Aquaponik-Systems.
• Grow Bed – Hält Ihre Pflanzen und wächst Medien. Abhängig von Ihrem System, das Wachstumsbeet kann PVC-Rohre sein, schwimmende Flöße, oder irgendwelche lebensmittelechten Behälter.
• Grow Bed Support-Rahmen, der das Gewicht Ihres Grow Beds trägt.
• Sumpftank - Optional. Die Verwendung eines Sumpftanks hängt vom Design Ihres Systems ab.
• Sanitärrohre und Fittings - Das hängt von der Art Ihrer Zuchtbeete ab, System, und andere Faktoren.
• Glockensiphon – Für ein Flut- und Abflussmediumbett ist ein Glockensiphon erforderlich.
• Wasserpumpe – Die Größe der Wasserpumpe hängt von Ihrem gewünschten Tankwechselkurs und mehreren Zuchtbeeten ab.
• Belüfter, Luftsteine ​​- Diese werden im Aquarium und in den Medienbetten verwendet.
• Wachsen Sie Lichter - Optional. Dies wird hauptsächlich in Indoor-Systemen verwendet.
• Heizung - Optional. Die Verwendung eines Warmwasserbereiters hängt von Ihrem Standort ab. Fischarten, und Zielwassertemperatur.
• Wachstumsmedien - Sie können Tonkiesel verwenden, expandierter Schiefer, Kies, und andere inerte Medien für ein medienbasiertes System.
• Überwachungssystem - Optional. It depends on your situation and how you want to manage your system.
• Timers and Controllers- This is mainly used for lighting, pumping, and controlling the temperature.

Tips on Building an Aquaponics System 

1. Learn How Aquaponics Works

Research is an essential aspect of aquaponics, and it will help if you research how an aquaponics system works. Find out what you'll need and how each part works. So that when you're ready to begin, you already have some knowledge about aquaponics. There are lots of free aquaponics reading materials and tutorials online. Watch videos of how others created their aquaponics systems and read blogs about aquaponics to learn from them.

2. Building Your System

Once you have chosen the aquaponics system method, you want to implement and gathered all the materials needed, you can start building your aquaponics system based on your specifications and design. The ultimate aquaponics beginner's guide is a great resource material in creating your system. If money is not an issue, you can purchase a ready-to-use aquaponics system kit that comes with instructions. Once your system is fully set up, test it to ensure no leaks and the flow rate and drain rate work well.

3. System Cycling

Before stocking your system with fish and plants, ensure your system is healthy by cycling to establish the beneficial bacteria. The cycling process converts ammonia (fish wastes) into nitrates necessary for the plants to thrive in an aquaponics system. 

Cycling starts when setting up a newly built or restarting aquaponics system. Cycling with fish generally takes 4-6 weeks. For an in-depth discussion on system cycling, refer to the methods of cycling new aquaponics systems.  

4. Aquaponics System Maintenance

Here are some tips on what you can do to maintain the proper conditions of your aquaponics system for it to be successful and produce a higher yield.

• Ensure Adequate Aeration and Water Circulation

You can use water and air pumps to ensure that the water in your system has high dissolved oxygen levels. Having water or air pumps will also help give good water movement to the water in the system, suitable for the fish, Pflanzen, und Bakterien.

• Maintain Good Water Quality

To manage an aquaponics system correctly, every aquaponics grower must understand the basic water chemistry in order to get the most out of plants, Fisch, und Bakterien. The five key water quality parameters that you need to monitor and control are; dissolved oxygen (5 mg/liter), pH (6-7), Temperatur, ammonia (0 ppm), and nitrites (0 ppm).

• Avoid Overfeeding and Remove Uneaten Food

Feed your feed every day, but only feed the fish what they can consume in 5 minutes. Scoop out wastes and uneaten food to avoid water quality issues. Rotting food can cause fish diseases and can use up the dissolved oxygen. 

• Maintain Balance Between Plants and Fish

Applying a batch cropping system can help keep a steady harvest and help maintain a good balance between plants and fish. 

• Enjoy The Benefits

Be proud! You've done it. Your aquaponics system is established and thriving. Enjoy the fruits of your labor. Whether you're growing an indoor or outdoor aquaponics garden, your system will be a great addition to your home. Your family and friends will enjoy watching the fish grow and eat healthy fresh harvest from your yard.

Abschluss

Now that you have basic ideas about how aquaponics works and how it can benefit growers, food producers, and society as a whole. There's still plenty to learn, but hopefully, these ideas can help you become successful in your aquaponics endeavor. Thank you for reading our article. For more aquaponics systems design ideas, check our inspiring aquaponics systems designs that you can DIY.