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Department of Management Sciences

Praxisprojekt "Erstellung eines Konzeptes für eine Aquaponik-Anlage im Privathaushalt unter den Aspekten der Kreislaufwirtschaft"

Unter der Leitung von Prof. Dr. Christoph Zacharias wird im Wintersemester 24/25 ein studentisches Praxisprojekt zu dem Thema Aquaponik am Campus in Sankt Augustin angeboten. Eine Aquaponik-Anlage kombiniert die Fischzucht (Aquakultur) mit der Pflanzenzucht (Hydroponik) in einem geschlossenen Kreislaufsystem. Fische produzieren Nährstoffe in Form von Abfallstoffen, die von Pflanzen aufgenommen werden. Die Pflanzen reinigen gleichzeitig das Wasser für die Fische. Dieses Konzept ist ideal für Privathaushalte, da es nachhaltig, platzsparend und produktiv ist.

1. Ziele der Anlage

  • Frische Lebensmittel wie Gemüse, Kräuter und Fisch nachhaltig produzieren.
  • Den Wasserverbrauch minimieren (im Vergleich zu herkömmlicher Landwirtschaft).
  • Ein wartungsarmes System schaffen, das in Wohnungen, Balkonen oder kleinen Gärten passt.

2. Systemkomponenten

1. Fischtank

  • Kapazität: 100–300 Liter (je nach verfügbarem Platz).
  • Besatz: Nutzfische wie Tilapia, Wels oder Zierfische wie Goldfische.
  • Zubehör: Sauerstoffpumpe und Heizung (je nach Fischart).

2. Pflanzenbeet (Grow Bed)

  • Medium: Blähton, Kies oder Kokosfasern, um den Pflanzen Halt zu bieten.
  • Kulturen: Kräuter (Basilikum, Minze), Gemüse (Tomaten, Paprika) oder Salat.

3. Wasserpumpe

  • Funktion: Zirkuliert das nährstoffreiche Wasser vom Fischtank zu den Pflanzen.

4. Filtereinheit

  • Mechanischer Filter: Entfernt feste Fischabfälle.
  • Biofilter: Wandelt Ammoniak in Nitrite und dann in Nitrate um, die für die Pflanzen nutzbar sind.

5. Beleuchtung

  • LED-Wachstumsleuchten für Indoor-Systeme, besonders in dunklen Jahreszeiten.

6. Rücklaufmechanismus

  • Das gereinigte Wasser fließt zurück in den Fischtank.

3. Aufbau & Design

  • Modularer Aufbau: Alle Komponenten sind stapelbar oder nebeneinander angeordnet.
  • Materialien: Lebensmittelechte Kunststoffbehälter oder Edelstahl für Tanks und Beete.

Platzierung:

Innenbereich: Nahe eines Fensters oder mit künstlicher Beleuchtung.

Außenbereich: Wettergeschützter Bereich, zum Beispiel Balkon oder Terrasse.

4. Funktionsweise des Kreislaufs

1. Fische füttern: Die Fische erzeugen Abfallstoffe (Ammoniak) durch ihre Ausscheidungen.

2. Wasseraufbereitung:

Im Biofilter wird Ammoniak durch nitrifizierende Bakterien zu Nitraten umgewandelt.

Der mechanische Filter entfernt feste Abfallstoffe.

3. Nährstoffversorgung der Pflanzen: Die Pflanzen nehmen die Nitrate auf und entziehen dem Wasser Schadstoffe.

4. Rücklauf: Gereinigtes Wasser fließt zurück in den Fischtank.

5. Wartung

Tägliche Aufgaben: Füttern der Fische und visuelle Kontrolle der Anlage.

Wöchentliche Aufgaben: Überprüfen des pH-Werts (ideal: 6,8–7,2), der Temperatur und des Wasserstandes.

Monatliche Aufgaben: Reinigen der Filtereinheiten und Nachfüllen von Wasser.

6. Vorteile

Umweltfreundlich: Geringer Wasserverbrauch und keine chemischen Düngemittel.

Selbstversorgung: Produziert frisches Gemüse und Fisch.

Lernfaktor: Fördert das Verständnis für ökologische Kreisläufe.

7. Kosten und Anschaffung

Einmalige Kosten:

Fischtank und Pumpen: 200–400 €.

Beleuchtung und Zubehör: 150–300 €.

Pflanzen und Fische: 50–100 €.

Laufende Kosten: Futter, Strom für Pumpen und Beleuchtung (circa 10–20 € monatlich).

8. Erweiterungsmöglichkeiten

  • Automatisierte Steuerung mit Sensoren für pH-Wert, Temperatur und Wasserstand.
  • Anbindung an eine Solaranlage, um die Energieversorgung nachhaltiger zu gestalten.
  • Integration eines zweiten Pflanzenbeets für höhere Erträge.
  • Mit einer durchdachten Aquaponik-Anlage können Privathaushalte sowohl Lebensmittel produzieren als auch ein spannendes, nachhaltiges Hobby pflegen.
     
  • Im Rahmen des Praxisprojekt wird hierzu anschließend eine Kosten-/Nutzenplanung erstellt.

Kontakt

Christoph Zacharias(DE)

Christoph Zacharias

Professor for Entrepreneurship and Social Business, Founding Director of Institut for Social Innovations (ISI)

Location

Sankt Augustin

Room

F407

Address

Grantham-Allee 2-8

53757, Sankt Augustin

Telephone

+49 2241 865-144