Intelligente Beleuchtung von Kreislaufanlagen

Wäh­rend Aqua­kul­tur­anla­gen in natür­li­chen Umge­bun­gen, wie zum Bei­spiel Netz­ge­he­gen oder Teich­wirt­schaf­ten, vom Tages­licht abhän­gig sind, sind geschlos­se­ne Kreis­lauf­an­la­gen meist in Gebäu­den oder ver­gleich­ba­ren Umhau­sun­gen unter­ge­bracht. Daher stellt sich dort die Fra­ge der Beleuch­tung. Neben der Aus­wahl einer geeig­ne­ten Leuchte ist dabei auch die ent­spre­chen­de Steue­rung ein span­nen­des The­ma. Schließ­lich wur­de ein Zusam­men­hang zwi­schen der Ent­wick­lung des Fischs in Abhän­gig­keit des Umge­bungs­lichts schon oft durch die Wis­sen­schaft unter­sucht und bestä­tigt. 

Anforderungen an die Beleuchtung

Um eine geeig­ne­te Leuch­te aus­zu­wäh­len, ist es wich­tig zu ver­ste­hen, wie sich Licht unter Was­ser ver­hält. Dabei lässt sich nur schwer eine all­ge­mei­ne Ant­wort fin­den. Genaue Aus­sa­gen sind meist nur durch Mes­sun­gen vor Ort mög­lich. Für das Ver­hal­ten von Licht spie­len eini­ge Para­me­ter eine gro­ße Rol­le, wie zum Bei­spiel der Salz­ge­halt, das Vor­han­den­sein von klei­nen Par­ti­keln wie Plank­ton, ob man in Nähe zur Küs­te ist und eini­ges mehr.  

Pau­schal lässt sich aller­dings sagen, dass die Hel­lig­keit unter Was­ser rela­tiv schnell abnimmt. So liegt die Hel­lig­keit nach zehn Metern Was­ser­tie­fe bereits nur noch bei etwa 50%. Ab einer Tie­fe von 60 Metern ist davon aus­zu­ge­hen, dass kein Tages­licht mehr vor­han­den ist. Das hat meh­re­re Ursa­chen: Zum einen wird ein Teil des Lichts bereits an der Was­ser­ober­flä­che reflek­tiert, sodass es gar nicht mehr unter Was­ser ankommt. Außer­dem wirkt Was­ser wie eine Art Fil­ter. So wer­den die unter­schied­li­chen Farb­spek­tren des Tages­lichts qua­si geschluckt. Der Rot­an­teil ist dabei bereits nach unge­fähr zehn Metern nicht mehr vor­han­den. Der Blau­an­teil hält am längs­ten durch, selbst bei 30 Metern Tie­fe ist er noch mess­bar. Das erklärt aller­dings auch, war­um Unter­was­ser­bil­der natür­li­cher­wei­se einen hohen Blau­stich haben.  

Ein wei­te­rer wich­ti­ger Punkt ist die Steue­rung der Beleuch­tung. Durch ent­spre­chen­de Dimm­vor­gän­ge der Leuch­ten ist es mög­lich, eine Däm­me­rung nach­zu­bil­den. Die Dimm­funk­ti­on ist aus dem Grund wich­tig, da ein plötz­li­ches Ein- und Aus­schal­ten des Lichts die Tie­re ver­schreckt und Stress aus­lö­sen kann. Fische befin­den sich in dunk­len Zei­ten näm­lich in einer Nacht­ru­he. Sie fah­ren in die­ser Zeit zum Ener­gie­spa­ren ihren Stoff­wech­sel her­un­ter und redu­zie­ren Atmung und Herz­schlag. Durch ein lang­sa­mes Auf- und Abdim­men der Leuch­ten kön­nen sich Fische ent­spannt in die­sem Zustand ein- und aus­pen­deln, Stress wird ver­mie­den. 

Beleuchtung in Abhängigkeit der Fischart 

Selbst­ver­ständ­lich besteht ein gro­ßer Unter­schied zwi­schen dem Licht einer Leuch­te und dem Tages­licht. Letz­te­res zu 100% mit einer künst­li­chen Beleuch­tung nach­zu­bil­den, ist kaum mög­lich. Das ist für die Auf­zucht von Fischen aber auch nicht unbe­dingt not­wen­dig. Inter­es­sant ist es daher, sich den natür­li­chen Lebens­raum der Fisch­art anzu­schau­en, die man in der eige­nen Anla­ge hal­ten möch­te und die Beleuch­tung in Abhän­gig­keit der Fisch­art anzu­pas­sen. 

Der euro­päi­sche Wolfs­barsch bei­spiels­wei­se lebt im offe­nen Meer in einer Tie­fe von 10 bis 100 Metern. Sein Jagd­ge­biet liegt aller­dings in Küs­ten­nä­he. Es ist daher davon aus­zu­ge­hen, dass er rela­tiv fle­xi­bel ist, was die Hel­lig­keit unter Was­ser betrifft. Für die Auf­zucht des Wolfs­bar­sches in Kreis­lauf­an­la­gen ist es jedoch wich­tig, auf einen hohen Blau­an­teil der Leuch­ten zu ach­ten. Außer­dem soll­te für ihn ein Tag-Nacht-Rhyth­mus wie in der Natur nach­ge­bil­det wer­den. 

Auswirkungen auf den Fisch 

Selbst­ver­ständ­lich dient eine intel­li­gen­te Beleuch­tung in ers­ter Linie dem Wohl­be­fin­den des Fisches. Es ist aller­dings nicht zu unter­schät­zen, wel­che wei­te­ren Aus­wir­kun­gen das Licht hin­sicht­lich Ent­wick­lung und Wachs­tum auf den Fisch hat. Auch hier­bei lässt sich kei­ne wirk­lich pau­scha­le Ant­wort geben, denn für jede Fisch­art gibt es Unter­schie­de bei Ver­such­s­er­geb­nis­sen. 

Es hat sich jedoch in ver­schie­de­nen Unter­su­chun­gen gezeigt, dass weni­ger die all­ge­mei­ne Hel­lig­keit, son­dern viel­mehr die Beleuch­tungs­dau­er eine wich­ti­ge Rol­le spielt. Der euro­päi­sche Wolfs­barsch ent­wi­ckelt sich z.B. schnel­ler und wächst bes­ser, je län­ger die Pha­se der Beleuch­tung ist. Wenn man den Fisch über einen lan­gen Zeit­raum in einem künst­li­chen Tages­zy­klus mit einer lan­gen Licht­pha­se hält, hemmt dies die Geschlechts­rei­fe des Fischs. Dadurch wird mehr Ener­gie in das Wachs­tum gesteckt. Dies wür­de für eine mög­lichst lan­ge Licht­pha­se in geschlos­se­nen Aqua­kul­tur­anla­gen spre­chen, um maxi­ma­len Out­put zu gene­rie­ren. 

Unse­re eige­nen Erfah­run­gen aus der For­schung und im Betrieb von Anla­gen haben jedoch gezeigt, dass es für die Gesund­heit der Fische und die Sta­bi­li­tät in der Auf­zucht för­der­lich ist, den­noch eine gewis­se Nacht­pha­se ein­zu­stel­len. Die Fische haben weni­ger Stress, wenn sie nicht Dau­er­licht und Dau­er­füt­te­rung aus­ge­setzt wer­den und sind somit gesün­der. Außer­dem haben die Fil­ter in der Anla­ge in der inak­ti­ven und füt­te­rungs­frei­en Zeit die Mög­lich­keit, das Was­ser rich­tig zu reinigen.

Umsetzung im SEAWATER Cube 

Wir bei SEAWATER Cubes haben die Bedeu­tung einer intel­li­gen­ten Beleuch­tung erkannt und wer­den dies in unse­rer Anla­ge mit einem ent­spre­chen­den Kon­zept umset­zen. Des­we­gen bin­den wir die Beleuch­tung als wei­te­ren Teil in unse­re Auto­ma­ti­sie­rung ein. Die Licht­far­ben unse­rer aus­ge­wähl­ten Lam­pen ähneln dem Tages­licht und haben einen ent­spre­chend hohen Blau­an­teil. Außer­dem sind sie dimm­bar und wer­den über ein Bus­sys­tem an der SPS (Spei­cher­pro­gram­mier­ba­ren Steue­rung) ange­schlos­sen. Über die Visua­li­sie­rung der Anla­ge wird die Beleuch­tung damit kom­plett ein­stell­bar sein. So können die Uhr­zei­ten zum Ein- und Aus­schal­ten eben­so fest­ge­legt wer­den, wie die Dau­er des Dimm­vor­gangs, um einen künst­li­chen Tages­zy­klus nach­zu­bil­den. Außer­dem kann die maxi­ma­le Hel­lig­keit ein­ge­stellt wer­den. 

Damit inte­grie­ren wir in unse­rer Anla­ge ein fle­xi­bles Beleuch­tungs­sys­tem, das die jewei­li­gen Anfor­de­run­gen erfül­len kann. Unser Anspruch ist es, dass der Fisch in unse­rer Anla­ge stress­frei, art­ge­recht und gesund auf­wach­sen kann.  

Weiterführende Informationen

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Refe­ren­zen

  • Kart­hi­ga R.,Ashokraj M. 2013. ‚Illu­mi­nan­ce Esti­ma­ti­on in Under­wa­ter using Color Constancy‘ 

  • Gil­les Boe­uf, Pierre-Yves Le Bail. 1999. ‘Does light have an influ­ence on fish growth?’, Aquacul­tu­re 177 

  • Manu­el Car­ril­lo, Ide­al Begta­shi, Luc­in­da Rodrí­guez, Mari Car­men Marin, Sil­via Zanuy. 2010. ‘Long pho­tope­ri­od on sea cages delays timing of first spermia­ti­on and enhan­ces growth in male Euro­pean sea bass (Dicen­trar­chus labrax)’, Aquacul­tu­re 290 

  • Bild­quel­le: SEAWATER Cubes

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