Loesungen
Die FISCHZUCHT-Anlage mit "PSTI" Dach-System

Möglichkeiten einer fortgeschrittenen
industriemässigen biologischen Produktion

(c) UV-Orga

Notwendige Entwicklung der Aquakultur zur Sicherung der Welternährung

1. Grenzen der traditionellen Aquakultur

Vorsichtigen Schätzungen der Experten zufolge muss die Aquakultur (in Ergänzung der Ressourcen der Seefischerei) bis zum Jahr 2010 eine jährliche Produktion von 50 Mio. t erbringen, wenn sie den weltweiten Bedarf befriedigend abdecken soll.

Ob die Aquakultur in ihrer traditionellen Form dazu in der Lage ist, bezweifeln wir.

Zwar muss man den angrenzenden wissenschaftlichen Disziplinen erhebliche Erfolge in den letzten Jahren bescheinigen:

Ø eine zunehmende Zahl von Spezies kann inzwischen mittels Manipulation durch den Menschen vermehrt werden;

Ø genetische Untersuchungen führen in einem weiten Bereich, von der Populationsgenetik bis zu Chromosomenmanipulationen, zu praktisch verwertbaren Erfolgen;

Ø Fortschritte der Ernährungsphysiologie erlauben die industriemässige Herstellung von standardisierten Futtermischungen für eine Vielzahl von Arten;

Ø Veterinärmedizin, Pharmazie und Chemie stellen eine Reihe von Verfahren und Mitteln zur Gesunderhaltung tierischer Wasserorganismen bereit.

Unsere Kritik richtet sich aber gegen die konventionelle Umsetzung gewonnener Erkenntnisse in Produktionsmethoden, die von der Nutzung eines natürlich vorhandenen Wasservolumens ausgehen. Die Neuerungen sind: geregelter Besatz mit Jungtieren, Fütterung, u. U. Verabreichung von Medikamenten.

Wir sehen darin die Tendenz zu einer weltweiten Verbauung der Binnengewässer und der Küstenzonen mit Aquakultur. Dies mag an manchen Orten möglich und sinnvoll sein, birgt aber zumindest zwei grundlegende Probleme in sich:

1.1. Die Verschmutzung der Gewässer

Die Verschmutzung der Gewässer und Küstenzonen ist ein vielbesprochenes Thema.

Während man mit einigem Optimismus in den Industrieländern Ansätze einer Gegenentwicklung feststellen kann, wird das Problem in den Ländern, die auf Nahrungsmittel aus der Aquakultur am meisten angewiesen sind, noch auf lange Zeit verdrängt werden.

1.2. Die Umweltbelastung

Vorausgesetzt, die Umweltbelastung durch Kommunen, Industrie, Seeschiffahrt usw. lässt sich auf ein erträgliches Mass reduzieren; auch dann wären einer Expansion der Aquakultur in ihren bislang betriebenen traditionellen Formen über ein überschaubares Mass hinaus sehr schnell Grenzen gesetzt.

Intensiv betriebene Aquakultur belastet die Umwelt!

Jemand, der zuvorderst von der Umweltverschmutzung betroffen ist, hat allen Grund, seinerseits sein Umfeld reinzuhalten.

Dass die Aquakultur als Konkurrent zu alternativen Nutzungen der Gewässer auftritt, z. B. zur Freizeitnutzung, sei als weiteres, nachrangiges Argument erwähnt.

Wir meinen, dass die derzeit zu verzeichnende Entwicklungstendenz der Aquakultur, mag sie auch kurzfristig erfreuliche Erfolge verbuchen, mittel- und langfristig eine Fehlentwicklung darstellt.

Das langfristige Produktionsziel kann sie nicht erreichen, und einen Ausweg aus der Verstrickung zwischen Umweltabhängigkeit einerseits und Umweltbeeinträchtigung andererseits wird sie nicht bieten.

2. Möglichkeiten einer fortgeschrittenen Produktion

2.1. Industriemässige biologische Produktion

Die industrielle Entwicklungsphase gilt in Europa und Nordamerika als überwunden.

Niemand, der sich diesem Urteil anschliesst, wird aber behaupten, dass damit die industrielle Produktion keine Rolle mehr spiele. Ihr entstammen unverändert nahezu alle Produkte des täglichen Gebrauchs.

Dass wir in einer nachindustriellen Zeit leben, bedeutet, dass die Industrie und ihre Produktion nicht mehr vorrangig unser Leben bestimmt. Es kann bedeuten, dass man die Auswüchse der industriellen Produktion erkennt und beseitigt.

Wir hoffen es.

Nahrungsmittel sind per se Produkte des täglichen Gebrauchs.

Für die Mehrheit der Menschen sind sie aber nur unzureichend verfügbar.

Daraus darf man schliessen, dass ihre Erzeugung nach vorindustriellen Methoden versagt hat. Auf der einen Seite werden in den Industriestaaten unsinnige Überschüsse produziert mit Methoden, die dem Naturhaushalt zuwiderlaufen.

Man greift auf Produktionsmittel zurück, die reichlich angeboten werden:

Ø Futter,

Ø Medikamente,

Ø Düngemittel und

Ø Pestizide.

Damit wird in höchster Intensität ein Produkt erzeugt und Abfallprodukte werden in grossen Mengen freigesetzt.

In Agrarstaaten der Tropen und Subtropen muss die Nahrungsmittelproduktion mit der von Industrie-Grundstoffen und von Genussmitteln konkurrieren.

Unter diesen Umständen reicht der fruchtbare Boden nicht aus.

Wir sehen es daher keineswegs als Anachronismus, vielmehr als längst fällige Entwicklungsanpassung, wenn wir eine industriemässige biologische Produktion fordern.

Darunter verstehen wir:

Ø Erstellung eines abgeschlossenen Produktionsraumes

Ø Abwehr ungünstiger Klimaeinflüsse, Gestaltung eines Optimal klimas und optimaler Lichtverhältnisse

Ø Abwehr von Schadorganismen und Konkurrenten

Ø gezielte Bereitstellung von Fläche bzw. Raum, Nährstoffen, Sauerstoff, Kohlendioxyd usw.

Ø Kontrolle von Schadstoffen aus dem Stoffwechsel und Abbau derselben im Produktionssystem

Ø Kombination von tierischer und pflanzlicher Produktion in integrierten Systemen

Ø Kontrolle von Immission und Emission

Ø höchste Effizienz der Flächen bzw. Raumnutzung

Die Kriterien gelten sowohl für die tierische wie für die pflanzliche Produktion.

Es bietet sich geradezu an, beide Produktionsrichtungen einander anzugliedern.

So kann das Abfallprodukt aus dem tierischen Stoffwechsel, das im wesentlichen aus Stickstoffkomponenten besteht, als Nährstoff für die Pflanzenproduktion nutzbar gemacht werden.

Umgekehrt kann die Pflanzenproduktion Futterkomponenten für die tierische Produktion bereitstellen.

Über diese Möglichkeit der Integration verfügt die "moderne" Landwirtschaft längst nicht mehr.

Nur mit einer industriemässigen Produktion von biologischen Massengütern wird es möglich sein, auch für wilde Pflanzen und Tiere des Landes und der Meere für die Zukunft freie Räume zu erhalten, ja sogar neue zu schaffen.

Für den Menschen bietet sie die Garantie einer gesicherten Ernährung auch bei weiterem Bevölkerungszuwachs.

2.2. Industriemässige Fischproduktion

Der Exkurs in die allgemeine Nahrungsmittelproduktion sollte uns kurz eine Reihe zukünftiger Möglichkeiten vor Augen führen.

Unser eigentliches Thema, zu dem wir konkrete Aussage machen können, ist die Produktion tierischer Wasserorganismen unter industriemässigen Bedingungen.

Der Fisch steht stellvertretend für eine Reihe von Genera und Spezies, die in der zoologischen Hierarchie die gleiche oder niedrigere Positionen einnehmen.

Die ersten domestizierten Wassertiere waren Fische. Er hat uns das grundlegende Verständnis für Kultur und Produktion vermittelt. Inzwischen führt die Entwicklung verstärkt zur Produktion von Krustazeen und Mollusken (Schalentiere und Weichtiere).

Ansätze einer industriemässigen Fischproduktion sind in den letzten Jahren in den Industrieländern wiederholt zu verzeichnen gewesen. Einen Durchbruch konnte sie nicht erzielen. Die Gründe dazu lassen sich unter drei Aspekten zusammenfassen:

2.2.1 Unterschwellige Abneigung

Es mag eine gegen eine industrielle Fischproduktion bestehen, die auf die Erinnerung an die Auswüchse der industriellen technischen Produktion zurückgehen.

2.2.2 Anstösse zu einer industriellen Fischproduktion

Die Anstösse zu einer industriellen Fischproduktion müssen aus den Industrieländern kommen. Hier fehlt aber ein echtes Bedürfnis, da meist ein Überangebot an Nahrungsmittel vorliegt.

2.2.3 Radikale Änderung der Produktionsstrukturen

In den Industrieländern existieren meist traditionelle Formen der Aquakultur (Teichwirtschaften usw.), die einen überschaubaren, bereits aufgeteilten Markt beliefern. Es muss sich als eine undankbare Aufgabe erweisen, hier für eine radikale Änderung der Produktionsstrukturen zu plädieren.

Des ungeachtet stehen wir zu folgenden Aussagen:

Die industriemässige Fischproduktion bedarf zu ihrem endgültigen Durchbruch einer (ideellen) Voraussetzung: der Bereitschaft aller Beteiligten, ihr jeweils biologisches, technisches und ökonomisches Fachwissen zusammenzutragen und aufeinander abzustimmen; gefordert ist eine die wissenschaftlichen Grenzen überschreitende Sammeldisziplin.

Die (realen) Grundlagen für eine industriemässige Fischproduktion sind im vollen Umfang gegeben, denn:

das Fachwissen in den Einzeldisziplinen reicht für einen Produktionsbeginn mit bewährten Arten vollständig aus, und die Ausstattung der Produktionsanlagen kann mit vorhandenen und bewährten technischen Bauelementen geschehen. Sie sind nur sinnvoll an die spezielle Aufgabe anzupassen.

Nach einem gelungenen Start wird sich die industriemässige Produktion durch Eigendynamik auf die volle Palette möglicher Produkte ausdehnen.

Neben der Forschung wissenschaftlicher Institutionen wird sich eine Industrieforschung etablieren und mit praxisnahen, produktionsbezogenen Ergebnissen die Entwicklung vorantreiben.

2.2.4 Ein Beispiel zur Technik

Für jeden tierischen Organismus ist der Sauerstoff eine Lebensgrundlage. Absoluter Sauerstoffmangel führt zum Tod, relativer Sauerstoffmangel reduziert den Stoffwechsel und damit die Leistung. Sauerstoffüberangebote in Form von hohen Übersättigungen im Wasser beeinträchtigen das Tier und können tödlich wirken.

Für die Sauerstoffversorgung ist es erforderlich, das Gas im Wasser zu lösen. Als Quelle kann sowohl atmosphärischer als auch technischer, konzentrierter Sauerstoff genutzt werden. Der Eintrag atmosphärischen Sauerstoffs durch Belüftung ist als ein weitgehend mechanisches Problem anzusehen: Es gilt, grosse Kontaktflächen zwischen Luft und Wasser zu schaffen.

Eine Übersättigung ist unter Normaldruck ausgeschlossen. In einem gewissen Kapazitätsbereich arbeitet das Verfahren selbstregulierend; wird dieser Bereich überschritten, müssen weitere technische Aggregate (z. B. Pumpen, Gebläse, Schaufelräder) zugeschaltet werden.

Die praktische Erfahrung aus der Forellenproduktion zeigt, dass der Sauerstoffbedarf bis zu einer Besatzdichte von 50 kg m-3, maximal 60 kg m-3 durch Belüftung abgedeckt werden kann.

In dem Grenzbereich zeigen sich aber schon die Probleme: Der Sauerstoffeintrag ist mit einer unübersehbaren Einwirkung mechanischer Energie in das Wasser verbunden, die zu Strömungen und Turbulenzen führt. Das Tier muss dieser Energie entgegenarbeiten, also eine mit dem Zuwachs konkurrierende Leistung erbringen.

Die ausgeprägtesten Turbulenzzonen werden von den Tieren gemieden und sind daher nicht mehr als nutzbares Haltungsvolumen anzurechnen.

Unter diesen Bedingungen gilt es abzuwägen:

Ø Wie stark ist die Stoffwechsel-Leistung betroffen, wenn ab einer Haltungsintensität von etwa 50 kg m-3 die Sauerstoffversorgung vom Optimum abweicht; wie ist der Leistungsabfall ökonomisch zu bewerten?

Ø Wie weit lässt sich die Sauerstoff-Zulieferung durch Zuschaltung weiterer Aggregate erhöhen? Wie ist die konkurrierende Bewegungsleistung der Tiere bei zunehmendem Aggregateinsatz ökonomisch zu bewerten?

Ø Hat das Tier in stark turbulentem Wasser hinreichende Zugriffsmöglichkeit auf das Futter, oder verschlechtert sich die Futterverwertung?

Ø Wie ändern sich die ökonomischen Daten, wenn statt des atmosphärischen Sauerstoffs technischer Sauerstoff eingesetzt wird?

In diesem Fall ist zu berücksichtigen:

Ø eine Steigerung der Haltungsintensität weit über 50 kg m-3 hinaus

Ø eine unverändert günstige Sauerstoffversor-gung; keine konkurrierende Bewegungs-leistung

Ø eine Relation der variablen Kosten von etwa
5 : 1 zuungunsten des technischen Sauerstoffs

Ø ein erhöhter Aufwand für Messen, Steuern und Regeln.

Für einen fachkundigen Betriebswirtschaftler stellt dieses Optimierungsproblem eine leichte Aufgabe dar, sofern er auf verlässliche Daten und Normen zurückgreifen kann.

Zum Einsatz von technischem Sauerstoff scheinen einige grundsätzliche Anmerkungen angebracht.

In den Industriestaaten hat die Technische-Gase-Industrie einen hohen Stand erreicht. Herstellung, Lagerung, Transport und praktische Verwendung werden nach Standard-Verfahren erledigt. Entsprechend fortgeschritten sind Mess-, Steuer- und Regeltechnik. Moderne Verfahren der Datenerfassung und -verarbeitung kommen auch diesen Techniken zugute.

Trotzdem gilt in Fachkreisen das Urteil, dass Belüftungstechniken in der Fischproduktion zu bevorzugen seien, da konzentrierter Sauerstoff häufig zu schädlichen Übersättigungen führe.

Wir wollen diese Ansicht nicht bestreiten, wohl aber auf die Umstände relativieren. Auftretende Übersättigungen können nicht auf fehlende Mess- und Regelmöglichkeiten zurückgeführt werden. Die Technik ist vorhanden, aber relativ teuer.

In einer Anlage konventioneller Grössenordnung, mit einer Jahresproduktion von etwa 50 t, übersteigt sie ein sinnvolles Mass.

Angenommen, die Anlage wäre auf eine 100fache Grösse - 5000 t Jahresproduktion - ausgelegt: in diesem Fall wäre die Installation einer ausgefeilten Mess- und Regeltechnik nur unwesentlich teurer. Die Aufwendungen hierzu würden sich glatt in den Gesamtinvestitionsrahmen einordnen. Damit wären eine optimale Sauerstoffversorgung und eine grösstmögliche Haltungsintensität garantiert.

Vielleicht konnte das Beispiel verdeutlichen, wie biologische, technische und ökonomische Überlegungen zusammenwirken müssen.

Inzwischen wurde ein erfolgversprechender neuer Start in die von uns vertretene Entwicklungsrichtung unternommen. Es entstehen Anlagen der genannten Grössenordnung (5000 t Jahresproduktion) unter anderem in Dänemark, USA, Canada, den Emiraten, Hong Kong und China.

3. Ausblick

Die Erfahrung lehrt, dass Lösungsansätze zu einem Problem, die derselben Vorstellungsebene verhaftet bleiben, nur kurzfristige Erfolge bieten und langfristig zur Verschlimmerung des Problems beitragen.

In einer Situation, die durch eine enger werdende Welt, Ausbeutung und Verwüstung von Ressourcen geprägt ist, wird keine echte Erleichterung geschaffen dadurch, dass man sich am Wettstreit um die Beute beteiligt und an der Zerstörung mitwirkt.

Für die konventionelle Aquakultur besteht die Gefahr, auf diesen Weg einzuschwenken.

Wir müssen die Erde als Raumschiff ansehen, das für unabsehbare Zeit mit einem einmaligen Vorrat und mit Betriebsmitteln, die sich im natürlichen Stoffkreislauf regenerieren, auskommen muss.

Dieser Beitrag soll dazu Denkanstösse geben.

Der Sicherheit der Welternährung ordnen wir eine Priorität zu, die der Erschliessung neuer Energiequellen mindestens gleichkommt und die die Erforschung des Weltalls übersteigt.

Wenn ein Teil der Mittel und des Fleisses hier einfliessen würden, wäre das Problem bald gelöst.

nach oben