Einer der nachhaltigsten Lieferanten tierischen Eiweißes ist Fisch - nebst Insekten, dies ist aber in unseren Breiten im Moment noch ein kulturelles Problem. In der Aquaponik wird die Fischzucht mit der Gemüseproduktion ressourcensparend kombiniert.

Immer mehr Verbraucher bevorzugen umweltfreundliche und regional erzeugte Lebensmittel. Neue Konzepte der modernen Lebensmittelproduktion im nicht ländlichen Raum und auf kleiner Fläche, wie Urban Farming, stoßen dabei auf immer mehr Interesse. Bereits in den 1980er-Jahren experimentierten US-Wissenschaftler mit einem Ansatz, bei dem zwei Produktionssysteme miteinander kombiniert wurden.

Der Tomatenfisch (Copyright)

Aquaponikanlagen verbinden Fischzucht (Aquakultur) mit Pflanzenzucht in erdlosen Substraten bzw. ganz ohne Substrate (Hydroponik) durch einen gemeinsamen Wasser- und Nährstoffkreislauf innerhalb einer Anlage - also eines Wasserkreislaufes. Ein neues Konzept also, um regionale Landwirtschaft im städtischen Raum umweltfreundlich, Ressourcen- und Flächeneffizient zu betreiben.

Die Energiekosten entstehen vorwiegend für die Klimatisierung der Anlage - im Sommer kühlen, im Winter heizen. Doch in einem Gewächshaus kann im Vergleich zum Freilandanbau das Fünf- bis Zehnfache an Biomaterial produziert werden. Mit den neueren Aquaponik-Systemen lassen sich mit 100 Litern Wasser ein Kilogramm Fisch erzeugen sowie zusätzlich fünf Kilogramm Tomaten (Anlage des IGB).

Heute ist eine nachhaltige und regionale Lebensmittelproduktion in Aquaponikbetrieben möglich. Dazu hat maßgeblich das in Berlin ansässige Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) beigetragen: Das Projekt „Tomatenfisch“ einer Forschungsgruppe um Professor Werner Kloas wurde rasch bundesweit bekannt und führte zur Entwicklung und Patentierung eines eigenen Aquaponiksystems.

Im geschlossenen Wasserkreislauf leben dort Tilapia, Speisefische aus der Familie der Buntbarsche. Bei Bedarf reguliert ein Einweg-Ventil die Wasserentnahme aus dem Fischkreislauf in Richtung Tomatenzuchtanlage. Nach der Wasseraufbereitung durch einen Biofilter erhalten die auf Substrat wachsenden Pflanzen eine ideale Nährlösung mit richtigem pH-Wert. Das über die Blätter verdunstende Wasser wird von einer Klimaanlage aufgefangen und zurück in den Fischkreislauf geführt.

Als Beispiel: In spaniens Gemüsehochburg Almeria benötigt man für ein Kilogramm Tomaten rund 180 Liter Wasser. Das hat die Konsequenz weitreichender ökologischer Effekte und einen stark gesunkenen Grundwasserspiegel sowie zunehmend versalzene Böden.

Laut dem World Wild Fund for Nature (WWF) entfallen rund 70 Prozent des globalen Süßwasserverbrauchs auf Landwirtschaft und Weiterverarbeitung. Demgegenüber ermöglichen Aquaponikfarmen eine Lebensmittelproduktion mit einem um 50 bis 90 Prozent verringerten Wasserverbrauch: 50 Prozent beträgt die Ersparnis bei den alten Einkreislaufsystemen – schlicht aufgrund der Doppelnutzung des Wassers. Ein Zweikreislauf-System mit Wasserrückgewinnung kommt sogar auf eine Ersparnis von 90 Prozent. Frischwasser muss bei diesem Produktionssystem nur Verluste durch Verdunstung und die Entnahme von Biomasse aus dem System ausgleichen.

Moderne Aquaponikanlagen nutzen ein gemeinsames Heizsystem sowohl für die Fisch- als auch für die Pflanzenzucht. So werden Wärmeverluste verringert und Energie effizienter genutzt. Da für die Wärme- und Energiezufuhr im Treibhaus Energiequellen wie Sonne und Biogas genutzt und die Tomaten das von den Fischen abgegebene Kohlendioxid fixieren, kann die Aquaponik-Anlage des IGB nahezu CO₂-neutral und emissionsfrei betrieben werden.

Fische sind darüber hinaus sehr gute Futterverwerter und deshalb einer der nachhaltigsten Lieferanten von tierischem Eiweiß. Ein Kilogramm Fisch kann in Aquaponik-Farmsystemen mit ähnlichen Futterquotienten wie bei separaten Aquakulturkreislaufsystemen produziert werden: Ein Kilogramm Futter ergibt etwa ein Kilogramm Fisch.