Mit Ultraschalltechnologie Aquakulturen reinigen
Aquakulturen werden oft von unerwünschtem Besuch überrannt. Der Anwuchs mariner Mikroorganismen auf Infrastrukturen wird als Biofouling bezeichnet und bringt eine Reihe von Problemen mit sich, darunter schädliche Auswirkungen auf die Umwelt, Beschädigungen der Ausrüstung und erhöhter Arbeitsaufwand. Die heute üblichen Entfernungsmethoden machen bis zu 20 % der in Aquakulturbetrieben anfallenden Kosten aus. Biofouling kann zu einer übermäßigen Belastung führen, die Netzgehege verstopfen und die Zirkulation von sauerstoffreichem Wasser verhindern. Die Wartung kann eine Reinigung mit Robotertechnik, Tauchgängen oder Druckwasserstrahlen erfordern, was hohe Kosten verursacht und das Wohlergehen der Fische und die Produktion beeinträchtigen kann. Weitere Optionen sind Biozidchemikalien, wobei auf einige von diesen bald ganz verzichtet werden muss, und der Austausch der Netzgehege, der Stress und Fischsterben nach sich ziehen kann. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts NetWave(öffnet in neuem Fenster) ist eine vielversprechende neue Alternative entwickelt worden: eine Technologie, bei der Ultraschallwellen zum Vorbeugen von Biofouling eingesetzt und auf diese Weise die Betriebseffizienz erhöht sowie Umweltschäden reduziert werden. Bei der Technologie wird eine Anwendung der intelligenten Landwirtschaft genutzt, damit sie autonom funktioniert. Sie verschafft dem europäischen Aquakultursektor einen digitalen Vorsprung. „Die NetWave-Technologie hebt sich auf dem Markt aufgrund ihres chemiefreien Ansatzes, ihrer Effizienz bei der Verhinderung von Biofouling, der Langlebigkeit der Wirkung, der geringeren Auswirkungen auf die Umwelt sowie der Integration mit fortgeschrittenen Überwachungssystemen ab“, erklärt Sinem Zeytin, Postdoktorandin am Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung(öffnet in neuem Fenster) (AWI) in Deutschland und NetWave-Projektforscherin.
Von Bootsrümpfen bis zu Fischnetzen
Die vorgeschlagene Technologie mit der Bezeichnung NetWave, die zusammen mit den Partnern NESNE(öffnet in neuem Fenster) und SOFCHEM(öffnet in neuem Fenster) entwickelt wurde, hält Mikroorganismen davon ab, sich an den Strukturen und Materialien der Aquakultur festzusetzen. Das System kommt bereits als Alternative zur Antifouling-Beschichtung von Bootsrümpfen zum Einsatz und hat vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Im Gegensatz zu Bootsrümpfen sind die Netzgehege von Fischzuchtbetrieben weich und biegsam, sodass das Team die Technologie anpassen musste, um einen umfassenden, aber konzentrierten Effekt zu erzielen. Das Team erprobte mehrere Prototypen innerhalb kontrollierter Umgebungen, wobei die Fähigkeit der Technologie, die Biofilmbildung zu verhindern, validiert und verbessert wurde. Die Zusammenarbeit mit Betreibern von Fischzuchtbetrieben, Industrieverbänden und Technologieanbietern brachte wertvolle Erkenntnisse aus der Praxis. Im Folgenden wurde die Technologie im Maßstab vergrößert, um kommerziell nutzbare Systeme zu schaffen.
Schutz des Wohlergehens und der Gesundheit der Fische
Das NetWave-Team führte außerdem Feldversuche in der Türkei durch, um die Technologie unter realen Bedingungen zu bewerten und ihre Auswirkungen auf den wertvollen Wolfsbarsch zu erproben. Das Personal eines kommerziellen Aquakultur-Fischzuchtbetriebs überwachte das Ultraschallgerätesystem und zeichnete täglich das Verhalten der Fische und die Futteraufnahme auf. Zudem untersuchte das AWI-Team Gesundheitsparameter wie etwa Wachstum und Immunreaktionen. Insgesamt wurden Proben von 200 Wolfsbarschen genommen, um weitere Laboranalysen durchzuführen. „Insgesamt zeigten sich Wachstum, Futteraufnahme und Verhalten des Wolfsbarsches unbeeinflusst“, merkt Zeytin an.
Die Technologie auf kommerzielle Märkte bringen
Zu den wichtigsten Ergebnissen des NetWave-Projekts gehören die erfolgreiche Entwicklung des Systems sowie die Validierung seiner Wirksamkeit, der verbesserten betrieblichen Effizienz und der ökologischen Nachhaltigkeit. „Diese Ergebnisse positionieren NetWave als ein produktives System in der Aquakulturindustrie, wobei eine nachhaltige und effiziente Lösung zur Verhinderung von Biofouling, zur Steigerung der Produktivität und zur Förderung verantwortungsvoller Aquakulturpraktiken angeboten wird“, fügt Zeytin hinzu. Nach dem Erfolg des Projekts wird sich das Team nun auf die nächsten Phasen konzentrieren und das Ziel verfolgen, die Technologie auf den kommerziellen Markt zu bringen. „Geplant ist, das Ultraschall-Antifouling-System bei den Aquakultur-Interessengruppen einschließlich Fischzuchtbetrieben und Industriepartnern einzuführen“, sagt Zeytin.
