FishSenseWell

Im Rah­men des Pro­jek­tes Fish­Sen­se­Well führt das Kon­sor­ti­um, bestehend aus dem Fraun­ho­fer IZFP sowie der SEAWATER Cubes GmbH, eine Stu­die durch, die einen Über­blick über alle Signal­grö­ßen von RAS-Anla­gen (Recir­cu­la­ting Aquacul­tu­re Sys­tem) lie­fert, um sys­te­ma­tisch nach zusätz­li­chen indi­rek­ten Mess­grö­ßen zu suchen, Red­un­dan­zen auf­zu­de­cken, die Anzahl der Sen­so­ren in der Anla­ge zu redu­zie­ren und teure/aufwendige Mess­prin­zi­pi­en wei­test­ge­hend durch ein­fa­che­re Mess­grö­ßen zu ersetzen.

 

In Aqua­kul­tur-Kreis­lauf­an­la­gen gibt es zur Steue­rung der Anla­ge eine Viel­zahl von Sen­so­ren. Jede die­ser Daten­quel­len dient einem spe­zi­fi­schen Zweck bzw. erfasst eine kon­kret mess­ba­re Grö­ße. Die­se Sen­so­ren umfas­sen übli­cher­wei­se: pH, Salz­ge­halt, Sauer­stoff­ge­halt, Tem­pe­ra­tur, Redoxwert, Trü­bung, Koh­len­di­oxid, NitratNitrit, Ammo­ni­ak und Phos­phat. Mit­tels die­ser Sen­so­rik wird unmit­tel­bar der Betrieb der Anla­ge über­wacht und vom Betrei­ber gesteu­ert sowie gere­gelt. Es ist ein immenses Fach­wis­sen, aber vor allem Erfah­rung not­wen­dig, um die Pro­zess­kor­rek­tu­ren durch­zu­füh­ren. Man kann zwar Soll-Berei­che für die ein­zel­nen Wer­te defi­nie­ren, aber die­se beein­flus­sen sich unter­ein­an­der. Die Qua­li­tät des Was­sers, das Wohl­be­fin­den der Tie­re und die Wirt­schaft­lich­keit der Anla­ge ist nicht jeder­zeit von allen Para­me­tern glei­cher­ma­ßen beein­flusst und je nach aktu­el­len Sen­sor­wer­ten ist die Dring­lich­keit der Kor­rek­tur für die ande­ren Para­me­ter unter­schied­lich. Für neue Betrei­ber von Aqua­kul­tur­anla­gen ist dies eine gro­ße tech­ni­sche und wirt­schaft­li­che Hürde.

Trans­pa­ren­te und hoch­qua­li­ta­ti­ve loka­le Pro­duk­ti­on in RAS-Anla­gen sind ein wich­ti­ger Bau­stein für die nach­hal­ti­ge Nah­rungs­mit­tel­pro­duk­ti­on in der Zukunft, die gleich­zei­tig eine gesun­de und aus­ge­wo­ge­ne Ernäh­rung gewähr­leis­tet. Der Vor­teil des gerin­gen Was­ser­aus­tauschs mit der Umwelt muss aller­dings mit tech­no­lo­gisch anspruchs­vol­ler Was­ser­auf­be­rei­tung und damit Erfas­sung vie­ler Was­ser­pa­ra­me­ter gewähr­lei­tet wer­den. Aus die­sem Grund rei­chen die, in klas­si­scher Aqua­kul­tur zur Bestim­mung der Was­ser­qua­li­tät her­an­ge­zo­ge­nen Para­me­ter hier heu­te noch nicht aus.

Das Auf­de­cken von indi­rek­ten Mess­grö­ßen bie­tet ein enor­mes auf­grund sei­ner Kom­ple­xi­tät aber noch unge­nutz­tes Poten­ti­al, um die Wirt­schaft­lich­keit von Aqua­kul­tur­anla­gen zu erhö­hen, da insta­bi­le, umwelt­be­las­ten­de oder auf­wen­di­ge Mess­ver­fah­ren ersetzt wer­den kön­nen und zusätz­lich die Zahl der not­wen­di­gen Sen­so­ren ver­klei­nert wer­den kann. Um die indi­rek­te Bestim­mung von pro­duk­ti­ons­re­le­van­ten Sys­tem­grö­ßen, deren Poten­ti­al und adäqua­ten Hand­lungs­emp­feh­lun­gen zu sys­te­ma­ti­sie­ren, wer­den fol­gen­de Schrit­te unternommen:

1. Auf­bau eines maschi­nel­len Lern­ver­fah­rens zur Pro­zess­be­wer­tung und Ablei­tung von Abhän­gig­kei­ten auf der Grund­la­ge der indi­rek­ten Nitritbestimmung.

2. Erwei­te­rung der auto­no­men Lern­ver­fah­ren zur Iden­ti­fi­ka­ti­on von wei­te­ren indi­rekt kor­re­lier­ten Mess­grö­ßen auf der Basis von Daten aus lau­fen­dem Anla­gen­be­trieb in Ver­bin­dung mit Beob­ach­tun­gen und Ein­grif­fen durch Exper­ten der SEAWATER Cubes GmbH.

Die­ser sys­te­ma­ti­sche Ansatz soll als Vor­stu­die eine geziel­te For­schung zur Opti­mie­rung hin zu intel­li­gen­ten und auto­no­men RAS-Anla­gen ermög­li­chen, um die­se Tech­no­lo­gie zukünf­tig einer brei­ten Mas­se an pro­du­zie­ren­den Betrie­ben zugäng­lich zu machen bei gleich­zei­tig höchs­ter Umweltverträglichkeit.

Eckdaten

För­der­ge­ber: Deut­sche Bun­des­stif­tung Umwelt (DBU)
Lauf­zeit: 04/2022 bis 03/2023
Gesamt­för­der­sum­me: ca. 120 000 €

Weiterführende Informationen

Erfah­re mehr zu inno­va­ti­ver Aqua­kul­tur im Container.