Ein datengestütztes Instrument für die Entscheidungsfindung in Aquakulturbrütereien
HATCHTOOLS wurde ins Leben gerufen, um der Forschung und dem Betrieb von Brütereien Struktur, Automatisierung und Intelligenz zu verleihen, damit Teams ihre Daten effizienter und zuverlässiger verwalten, analysieren und daraus Erkenntnisse ableiten können.
Filipe Soares, HATCHTOOLS-Projektkoordinator
Die Forschungs- und Entwicklungsarbeit in der Aquakultur, vor allem im Bereich von Brütereibetrieb und Larvenernährung, erfordert die Verarbeitung großer Mengen an komplexen Daten. Futterformulierungen, Wasserparameter, Wachstumsraten und andere wichtige Leistungsindikatoren werden häufig manuell mit Tabellenkalkulationen oder handschriftlichen Protokollen gehandhabt, was die Datenverwaltung zu einem langwierigen und schwierigen Prozess macht. Mit finanzieller Unterstützung durch Horizont Europa(öffnet in neuem Fenster), ANI(öffnet in neuem Fenster) und Innovate UK (UKRI)(öffnet in neuem Fenster), die im Rahmen der europäischen Partnerschaft Innovative SMEs bereitgestellt wird, hat ein Konsortium aus drei Aquakulturbetrieben – SPAROS, FLATLANTIC und Otter Ferry Seafish – unter Projekt HATCHTOOLS(öffnet in neuem Fenster) eine Lösung für diese Herausforderung entwickelt. „HATCHTOOLS wurde ins Leben gerufen, um der Forschung und dem Betrieb von Brütereien Struktur, Automatisierung und Intelligenz zu verleihen, damit Teams ihre Daten effizienter und zuverlässiger verwalten, analysieren und daraus Erkenntnisse ableiten können“, erklärt Filipe Soares, HATCHTOOLS-Projektkoordinator. Im Rahmen des Projekts wurde eine webgestützte Plattform für die Datenverwaltung und -analyse entwickelt, mit deren Hilfe speziell aus Larvenernährungs- und Brütereistudien Erkenntnisse gewonnen werden können. Damit unterscheidet sich das Werkzeug von den meisten Fütterungs- und Verwaltungssystemen, die in der Regel auf den täglichen Betrieb und die Produktionskontrolle ausgerichtet sind. Die Plattform stützt sich auf Daten aus verschiedenen Quellen wie Fütterungsprotokollen, Aufzeichnungen über die Wasserqualität und tierzüchterische Messungen und verwendet automatische statistische Algorithmen für die Analyse der Informationen und sofortige Berichterstellung. „Die Nutzerinnen und Nutzer können sich auf die Interpretation der Ergebnisse konzentrieren, anstatt ihre oftmals begrenzte Zeit mit der Verarbeitung der Daten und der Zusammenstellung der Ergebnisse zu verbringen“, sagt Soares. HATCHTOOLS bietet eine intuitive Oberfläche, hinter der sich komplexe statistische Algorithmen verbergen. Gleichzeitig werden Daten sicher gespeichert und die Zusammenarbeit zwischen den Teammitgliedern erleichtert.
Validierung des Werkzeugs in kommerziellen Brütereien
Das portugiesische Unternehmen SPAROS(öffnet in neuem Fenster) konzentrierte sich auf die Wissenschaft und Technologie für den Aquakulturmarkt und bildete die Speerspitze des in Partnerschaft mit zwei Fischherstellungsbetrieben durchgeführten Projekts: FLATLANTIC(öffnet in neuem Fenster) und Otter Ferry Seafish(öffnet in neuem Fenster). Während SPAROS die Software entwickelte, brachten beide Fischherstellungsbetriebe Brütereidaten ein, stellten Versuchsumgebungen zur Verfügung und validierten das Werkzeug unter realen Produktionsbedingungen. Die Versuche wurden mit folgenden Fischarten durchgeführt: Steinbutt, Senegal-Seezunge und Atlantischer Heilbutt(öffnet in neuem Fenster). „Die Versuche führten zu überaus vielversprechenden Ergebnissen für neue, speziell auf Larven des Atlantischen Heilbutts zugeschnittene Futterformulierungen, die in höheren Wachstumsraten und einer verbesserten Futterverwertung resultierten“, erklärt Soares. Die Ergebnisse zeigen, dass die Plattform die Datenverwaltung und die Arbeitsabläufe bei Versuchen vereinfachen und die Entwicklung effektiverer Fütterungsstrategien für eine nachhaltige Aquakultur unterstützen kann. Soares erläutert, dass die Sicherstellung robuster, gesunder Fischlarven von den ersten Stadien an wichtig sei, um Verluste zu reduzieren, die Ressourcennutzung zu optimieren und widerstandsfähigere Bestände während des gesamten Zuchtzyklus zu erzeugen.
Von der frühen Anwendung bis zur fortgeschrittenen Analyse
Das Feedback aus der Erstanwendung von HATCHTOOLS zeigt, dass das Werkzeug die Datenorganisation und die Berichterstattung vereinfacht und den Zeitaufwand für diese Aufgaben reduziert. Dabei wurden zwei wesentliche Funktionen hervorgehoben: die Fähigkeit, automatisch Studienberichte zu erstellen, und die statistischen Algorithmen des Werkzeugs, die studienübergreifend, auch bei der Beteiligung mehrerer Personen oder verschiedener Organisationen, konsistente Ergebnisse unterstützen. In den kommenden Jahren soll HATCHTOOLS zu einem umfassenderen Entscheidungsfindungssystem für den Brütereibetrieb und die Aquakulturforschung weiterentwickelt werden. Die künftigen Entwicklungen werden sich an den Anforderungen der Nutzerschaft und dem Anwendungspotenzial der erhobenen Daten orientieren. Zu den geplanten Funktionen gehören erweiterte Dashboards zur Datenvisualisierung sowie Modelle für maschinelles Lernen zur Durchführung anspruchsvollerer Analysen, insbesondere in Bezug auf Daten auf molekularer Ebene, wie etwa die Genexpression. Das Konsortium führte SPAROS, FLATLANTIC und Otter Ferry Seafish zusammen und wird von der EU über Horizont Europe, der portugiesischen Innovationsagentur (ANI) und der britischen Innovationsagentur (Innovate UK) kofinanziert.