DE202017107283U1 - Aquakulturanlage - Google Patents

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Abstract

Aquakulturanlage für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen (2), insbesondere Fischen, mit Kulturbehälter (6) mit Kulturwasser (5) für aquatische Lebewesen (2), einem Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3), insbesondere marinen Würmern (3), einem Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4), einem Algenreaktor (9) mit Algen, insbesondere einer Algensuspension (40), und einer Fluidverbindung (12) mit einem die Behälter (6,22,23) verbindenden Kreislauf (13) für das Kulturwasser (5), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kreislauf (13) zusätzlich ein Vorratsbehälter (54) für das Kulturwasser (5) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Aquakulturanlage mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
  • Eine solche Aquakulturanlage für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen, ist aus der DE 20 2014 103 397 U1 bekannt. Die Aquakulturanlage weist einen Kulturbehälter mit Kulturwasser für aquatische Lebewesen, einen Behälter zur Aufzucht von Futtertieren, insbesondere marinen Würmern, einen Behälter zur Aufzucht von Pflanzen, einen Algenreaktor mit Algen, insbesondere einer Algensuspension, und eine Fluidverbindung mit einem die Behälter verbindenden Kreislauf für das Kulturwasser auf.
  • Die US 6 851 387 B2 zeigt eine Aquakulturanlage für eine reine Tierzucht ohne Pflanzenzucht und mit konzentrischen Becken und einer mechanischen Filterung des Beckenwassers durch Filterwände mit vorgegebener Porosität.
  • Die US 2009/0145368 A1 offenbart eine allgemeine systemische Beschreibung einer Aquakulturanlage ohne konkrete technische Ausbildung.
  • Die US 2017/0135324 A1 befasst sich mit einer Wasseraustauschanlage für Aquarien, bei welcher das Wasser umgepumpt, mechanisch gereinigt und deionisiert, im Salzgehalt eingestellt und zwischengespeichert wird.
  • Die US 2012/0312244 A1 betrifft einen motorlosen Reaktor für Aquarien, mit dem Wasser umgepumpt und mit Chemikalien vermischt wird.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weiter verbesserte Aquakulturtechnik aufzuzeigen.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
  • Die beanspruchte Aquakulturtechnik, d.h. die Aquakulturanlage und das zugehörige Kultivierungsverfahren, haben mehrere Vorteile hinsichtlich Funktion, Effizienz, Umweltverträglichkeit, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit.
  • Der Aufwand für die Fütterung der aufgezogenen aquatischen Lebewesen, insbesondere Fische, kann durch die Fütterung in die Aquakulturanlage integrierte Futterproduktion und mit den Futtertieren, insbesondere marinen Würmern, wesentlich reduziert werden. Der Wasserverbrauch ist ebenfalls sehr gering. Es kann ein natürlicher Fütterkreislauf für die aquatischen Lebewesen gebildet werden. Ein Einsatz von anderen organischen Futtermitteln, insbesondere Fischmehl, sowie von Antibiotika kann entfallen.
  • Die Futtertiere nehmen einerseits die partikulären Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen oder auch sonstige ungelöste Partikel im Kulturwasser auf und können dadurch eine Filterfunktion als Futtertierfilter erfüllen. Die Futtertiere können ihrerseits mit diesen Partikeln sowie mit Algen, insbesondere Mikroalgen aus einem Algenreaktor ernährt werden. Die Aquakulturanlage weist ferner einen Filter für die im Kulturwasser gelösten Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen auf. Hierfür eignet sich besonders ein Pflanzenfilter.
  • In einem ersten Erfindungsaspekt ist ein zusätzlicher Vorratsbehälter für das Kulturwasser im Kreislauf des Kulturwassers angeordnet. Die Anordnung dieses zusätzlichen Vorratsbehälters ermöglicht eine Optimierung der Aufzucht der aquatischen Lebewesen, Futtertiere, Pflanzen und Algen.
  • Außerdem können Filterfunktionen für das Kulturwasser bzw. den Filterkreislauf verbessert werden. Partikuläre Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen, insbesondere Fische, können von den Futtertieren gefressen werden und können sich ggf. in deren Behälter ablagern. Gelöste Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen, insbesondere Fische, können von den Pflanzen aufgenommen werden und können sich ggf. in deren Behälter ablagern. Dieser mehrstufige Filterprozess und der Filterkreislauf mit einem Futtertierfilter und einem Pflanzenfilter können optimiert werden. Insbesondere können die mehreren Filterfunktionen oder Filterstufen voneinander getrennt und eigenständig sowie bedarfsgerecht gesteuert werden.
  • Der zusätzliche Vorratsbehälter kann eine Pufferfunktion für das Kulturwasser haben. Die Kulturwasserzufuhr zu den verschiedenen Behältern für die besagten Aufzuchten kann bedarfsweise gesteuert werden. Die Zufuhrmengen zu diesen Behältern und/oder die Zyklen in den Filterstufen können unabhängig voneinander eingestellt werden. Der zusätzliche Vorratsbehälter ermöglicht insbesondere die Bildung von Unter-Kreisläufen des Kulturwassers. Diese können jeweils eigenständig an den zusätzliche Vorratsbehälter für das Kulturwasser angeschlossen sein und und können jeweils eigenständig gesteuert werden. Der Kreislauf des Kulturwassers kann durch einen oder mehrere Unter-Kreisläufe untergliedert oder ergänzt werden.
  • Der zusätzliche Vorratsbehälter kann im Filterkreislauf zwischen den Futtertierfilter und den Pflanzenfilter geschaltet sein. Die beiden Filter sind dadurch nicht unmittebar miteinander gekoppelt. Die Koppelung erfolgt mittelbar über den zusätzlichen Vorratsbehälter. Hier kommen die getrennt gefilterten Teilmengen des Kulturwassers zusammen und vermischen sich.
  • Der Behälter zur Aufzucht von Pflanzen kann eigenständig mit einer Fluidverbindung an den besagten Vorratsbehälter angeschlossen sein. Hierdurch kann ein eigenständiger Unter-Kreislauf für die Filterung der gelösten Ausscheidungen im Kulturwasser gebildet werden.
  • Der Behälter zur Aufzucht von Futtertieren kann auslassseitig über eine Fluidverbindung mit einem Fluidzulauf des Vorratsbehälters für das Kulturwasser verbunden sein. Einlassseitig kann der Futtertierbehälter mit dem Kulturbehälter und dem zusätzlichen Vorratsbehälter für das Kulturwasser verbunden sein. Die Fluidabläufe des Kulturbehälters und des besagten Vorratsbehälters können verbunden sein. Hierdurch kann ein Unter-Kreislauf für die Filterung der partikulären Ausscheidungen gebildet werden.
  • In einem weiteren eigenständigen Erfindungsaspekt kann der Algenreaktor mit einem weiteren Unter-Kreislauf an den Futtertierbehälter eigenständig angeschlossen sein. Hierdurch können die Futtertiere mit den Algen und mit im Wasser enthaltenen Nährstoffen gefüttert werden. Es wird ein eigenständiger Fütterkreislauf für die Futtertiere gebildet. Dieser Unter-Kreislauf für die Fütterung kann von dem vorgenannten Unter-Kreislauf für die Filterung der partikulären Ausscheidungen bedarfsweise getrennt werden. Hierfür ist es außerdem günstig, wenn mindestens zwei Gruppen von jeweils ein oder mehreren Futtertierbehältern vorhanden sind.
  • Das Kulturwasser kann in geeigneter und schonender Weise aufbereitet werden. Es kann aus frischem Wasser hergestellt werden, das aus einem Brunnen oder einer Wasserleitung oder dergleichen stammt. Dem frischen Wasser werden vorzugsweise nur anorganische Nährstoffe, insbesondere Nährsalze, Elektrolytezugesetzt. Hierdurch kann eine reine Nährstofflösung gebildet werden. Das frische Wasser kann außerdem einer besonders intensiven Filterung unterworfen werden, insbesondere einer Umkehrosmose und/oder einer Ultra-Filtration. Dem Vorratsbehälter für das Kulturwasser können ein oder mehrere weitere Vorratsbehälter vorgeschaltet werden, mit denen die Herstellung und Aufbereitung des Kulturwassers erfolgt. Das Wasser kann Süßwasser oder Salzwasser sein.
  • Gemäß einem weiteren eigenständigen Erfindungsaspekt ist ein Vorratsbehälter für die Nährstofflösung vorhanden. Dieser ist dem Vorratsbehälter für das Kulturwasser vorgeschaltet. Die aus frischem Wasser bestehende Nährstofflösung ist noch nicht mit Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen belastet. Der Vorratsbehälter für die Nährstofflösung kann über eine Fluidverbindung eigenständig mit dem Pflanzenbehälter verbunden sein. Hierdurch können ein weiterer Unter-Kreislauf und ein eigenständig erfinderischer Nährstoffkreislauf für die Pflanzen gebildet werden.
  • Die beanspruchte Aquakulturtechnik ermöglicht einen Mehrfachnutzen. In einem weiteren eigenständigen Erfindungsaspekt können die Aufzuchten von aquatischen Lebewesen, Futtertieren, Pflanzen und Algen mengenmäßig voneinander entkoppelt werden und sind eigenständig skalierbar. Die Futtertiere können außer zum Füttern der aquatischen Lebewesen und zum Filtern von partikulären Ausscheidungen auch zu anderen Zwecken benutzt werden. Die Produktionsmengen bzw. Zuchtmengen können entsprechend groß gewählt werden. Die naturnahen Verhältnisse in der Aquakulturanlage und die bevorzugte Vermeidung einer Zugabe von Antibiotika und/oder organischen Nährstoffen sind hierfür besonders vorteilhaft. Die Futtertiere, insbesondere marinen Würmer, können z.B. gemäß eines weiteren eigenständigen Erfindungsaspekts für die Produktion von Hämoglobin benutzt werden. Hierfür sind Wattwürmer und Seeringelwürmer von besonderem Vorteil. Die marinen Würmer können außerdem als Köder für Angler oder als Futtermittel für andere Zwecke genutzt werden.
  • Die Pflanzen können außer zur Filterung von gelösten Ausscheidungen auch zum Verzehr oder zu anderen Zwecken produziert bzw. gezüchtet werden. Der eigenständigen Unter-Kreislauf und der Nährstoffkreislauf mit Anschluss an einen Vorratsbehälter für eine Nährstofflösung sind für eine Skalierung der Pflanzenproduktion besonders vorteilhaft.
  • Die Algenproduktion kann außer zur Ernährung der Futtertiere ebenfalls zu anderen Zwecken benutzt werden. Algen können als Lebensmittel, als Bestandteil für die Pharmaindustrie, die kosmetische Industrie etc. benutzt werden. Algen sind außerdem ein besonders kostengünstiger und leicht zu produzierender Energieträger.
  • Die Aquakulturtechnik kann zur Aufzucht oder Mästung von aquatischen Lebewesen und Futtertieren sowie Pflanzen und Algen benutzt werden. Nach der Ernte kann der Besatz erneuert werden durch Einsatz neuer aquatischer Lebewesen, Futtertiere, Algen und Pflanzen. In einem eigenständigen Erfindungsgedanken ist eine Nachzucht von aquatischen Lebewesen und/oder Futtertieren, insbesondere marinen Würmern, vorgesehen, die in die Aquakulturanlage und das Kultivierungsverfahren eingebunden sein kann.
  • Hierfür kann jeweils eine entsprechende Nachzuchteinrichtung vorhanden sein. Diese kann in den Kreislauf des Kulturwassers und/oder der Nährstofflösung eingebunden sein. Mit der Nachzuchteinrichtung können vermehrungsgünstige Umgebungsbedingungen für Elterntiere der aquatischen Lebewesen und/oder Futtertiere geschaffen werden. Hierfür können insbesondere die klimatischen Bedingungen, die Beleuchtung und dergleichen beeinflusst werden. Insbesondere können Naturphänomene, wie Vollmond oder dergleichen, simuliert werden, um die Vermehrung bzw. Reproduktion zu stimulieren.
  • Die Aquakulturtechnik kann durch die Nachzucht und die anlageneigene Vermehrung und Reproduktion der aquatischen Lebewesen und/oder Futtertiere verselbstständigt und weitestgehend unabhängig von einer permanenten externen Nachlieferung von Jungtieren gemacht werden. Allenfalls ist zur Auffrischung des Genpools ab und die Einbringung von neuen Elterntieren nützlich.
  • In einem weiteren eigenständigen Erfindungsgedanken ist vorgesehen, dass die Aquakulturanlage autark ausgebildet ist. Sie kann hierfür insbesondere eine eigene Energieversorgung aufweisen. Dies kann z.B. eine Solaranlage und/oder eine Biogasanlage sein, die in besonders vorteilhafter Weise mit einer Überschussproduktion von Algen aus dem Algenreaktor gespeist werden kann. Die Energieversorgung kann in einer Ausführung den Energiebedarf der kompletten Aquakulturanlage eigenständig, im vollen Umfang und im Dauerbetrieb decken. Sie kann dadurch den Anlagenbetrieb in Gebieten ohne ausreichendes öffentliches Energie angebot ermöglichen. Besonders günstig ist dabei eine Nutzung von vorhandener Energie aus der Umwelt, z.B. Sonnenstrahlung, Wind oder Wärme. In einer anderen Ausführung ist eine Ausbildung mit einem brennstoffbetriebenen Stromgenerator möglich, der im Dauerbetrieb läuft oder zeitweise, z.B. bei Ausfall einer anderweitigen Energieeinspeisung, z.B. aus einem öffentlichen Stromnetz, oder aus anderen Gründen einspringt. Die Energieversorgung kann z.B. als Notstromaggregat ausgebildet sein.
  • Für die autarke Ausbildung ist auch eine programmierbare Steuerung von Vorteil, insbesondere in Verbindung mit einer Kommunikationseinrichtung zur Datenfernübertragung. Die vorgenannte Nachzucht ist ebenfalls nützlich für die Unabhängigkeit und Autarkie.
  • Die beanspruchte, insbesondere autarke Ausbildung der Aquakulturanlage hat verschiedene Vorteile. Die Aquakulturanlage kann an Land aufgebaut und eingesetzt werden. Sie lässt sich ferner an unterschiedlichste Einsatzorte und Einsatzbedingungen anpassen. Die Aquakulturanlage kann zur lokalen Versorgung der Bevölkerung im Umkreis genutzt werden, was insbesondere für Entwicklungsländer, Flüchtlingslager oder dgl. von Vorteil ist. In südlichen Ländern kann die verfügbare Sonnenenergie besonders gut genutzt werden. An anderen Orten kann z.B. das Windangebot genutzt werden. Dank der eigenen Energieversorgung können auch günstige klimatische Bedingungen für die Aquakulturtechnik geschaffen und aufrechterhalten werden.
  • In einem weiteren eigenständigen Erfindungsgedanken ist vorgesehen, dass die Aquakulturanlage als vorgefertigte und bevorzugt modulare Bau- und Funktionseinheit ausgebildet ist. Die beanspruchte, insbesondere autarke, Aquakulturanlage kann standardisiert sein und ggf. als skalierbares Baukastensystem bereit gestellt werden. Sie kann im Binnenland und in weiter Entfernung von Gewässern, insbesondere vom Meer, aufgestellt und betrieben werden. Die Nahrungsmittelproduktion kann nahe zu den Verbrauchern gebracht werden. Außerdem wird im Inland die Versorgung von ortsfremden Ethnien, z.B. Flüchtlingen, mit ihrer gewohnten Nahrung ermöglicht.
  • Der Aufwand für Planung, Installation und Betrieb der beanspruchten, insbesondere autarken Aquakulturanlage kann minimiert und vereinfacht werden. Auch die fachlichen Anforderungen an einen Betreiber der Aquakulturanlage können reduziert werden. Die programmierbare Steuerung entlastet den Betreiber. Die Aquakulturanlage kann als betriebsfertige Einheit hergestellt und vermarktet werden, z.B. in einem Franchise-System.
  • In einem weiteren eigenständigen Erfindungsgedanken ist vorgesehen, dass die Aquakulturanlage eine umgebende Klimahalle mit einer Einrichtung zur Klimasteuerung aufweist. Hierfür können innerhalb der Klimahalle günstige klimatische Bedingungen für die Aufzucht und ggf. auch die Nachzucht von Tieren und Pflanzen geschaffen und konstant gehalten werden. Die bevorzugt eigenständige Energieversorgung und eine eigene programmierbare Steuerung sind hierfür von besonderem Vorteil.
  • Die Behälter für die vorgenannten Aufzuchten und die zusätzliche Vorratsbehälter können jeweils einzeln oder mehrfach vorhanden sein. Die vorgenannten verschiedenen Unter-Kreisläufe können jeweils eine eigene Pumpenanordnung aufweisen.
  • Die jeweiligen Behälter zur Aufzucht von Futtertieren und Pflanzen können jeweils mehrfach vorhanden sein. Für die besagten Behälter empfiehlt sich jeweils eine Turm- oder Kaskadenanordnung, wobei das Kulturwasser die verschiedenen Behälter nacheinander und durch Schwerkraft in einer Kaskade durchfließt. Der Energie- und Pumpaufwand kann reduziert werden. Außerdem lassen die Behälter sich platz- und kostensparend in einem Regal unterbringen. Dies erleichtert auch die Handhabung bei der Zuchtpflege und der Ernte sowie der Instandhaltung.
  • Im Kulturbehälter für die aquatischen Lebewesen und im Behälter zur Aufzucht von Futtertieren sind bevorzugt bodenseitige Substratschichten, insbesondere Sandschichten und/oder Kiesschichten, vorhanden. Im Kulturbehälter können diese Substratböden einen Teil der Futtertiere beherbergen, die dadurch in gewohnter Umgebung weiterleben können und für die aquatischen Lebewesen, insbesondere gründelnde Fische oder Garnelen, eine längerfristige und gut zugängliche Futterquelle bilden. Diese Behälter können einen optimierten Fluidablauf besitzen. Dieser kann getrennte und/oder optimierte Auslassöffnungen für das Kulturwasser und/oder das Substrat besitzen. Er ermöglicht einerseits einen permanenten und dabei kontrollierten Ablauf von Kulturwasser. Andererseits erlaubt er auf einfache Weise einen Abzug der Substratschicht und der darin enthaltenen Futtertiere.
  • Die beanspruchte Aquakulturanlage hat ferner den Vorteil eines besonders einfachen konstruktiven und kostengünstigen Aufbaus und Betriebs. Hierbei ist die Anordnung der Behälter in Stapeln von Vorteil. Gleiches gilt für den bevorzugt vertikalen Aufbau der Aquakulturanlage und die Unterbringung in einem Regal.
  • Wenn die Aquakulturanlage mit Salzwasser betrieben wird, kann durch eine Flutungseinrichtung eine meeresähnliche Umgebung mit Ebbe und Flut für die Futtertiere und/oder die Pflanzen simuliert werden. Hierdurch können z.B. die Umgebungsbedingungen für salzwassertolerante Pflanzen bzw. Halophyten optimiert werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch ein kontinuierlicher Durchflussmodus möglich. Dieser hat insbesondere für die skalierbare Pflanzenproduktion und einen eigenständigen Nährstoffkreislauf mit Anbindung an den Vorratsbehälter für eine Nährstofflösung Vorteile.
  • Wechselnde Wasserstände mit einem intermittierenden Befüllen und Leeren der Behälter für Futtertiere und/oder Pflanzen und eine Simulation von Ebbe und Flut haben weitere Vorteile. Der für eine Zeit stehende Wasserstand führt zu einer Beruhigung und einer längeren Verweildauer des Kulturwassers, was die Aufnahme der partikulären Ausscheidungen und der Algen durch die Futtertiere erleichtert und begünstigt. Bei Ebbe können die Behälter und insbesondere das dortige Substrat trockenfallen. Die partikulären Ausscheidungen und die Algen können sich auf oder im Substrat absetzen, was ebenfalls günstig für die Aufnahme durch die Futtertiere ist. Außerdem können sich durch die wechselnden Wasserstände oder Wasserhöhen zusätzliche Filter- und Spüleffekte im Substratbereich ergeben, die für die Filterfunktion vorteilhaft sind. Ähnliche Effekte und Vorteile bestehen auch bei einem Pflanzenfilter.
  • In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Aquakulturtechnik angegeben.
  • Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
    • 1: Eine schematische Darstellung einer bekannten Aquakulturanlage mit einer Ergänzung durch zusätzliche Vorratsbehälter, Nachzuchten, Energieversorgung und Steuerung sowie Messeinrichtung,
    • 2: einen hydraulischen Schaltplan einer vorbekannten Aquakulturanlage,
    • 3: eine modifizierte Aquakulturanlage der beanspruchten Art in einer schematischen Draufsicht mit Darstellung von verschiedenen Wasserkreisläufen,
    • 4 und 5: eine Draufsicht und einen Längsschnitt durch einen Algenreaktor,
    • 6: eine Draufsicht auf einen Kulturbehälter für aquatische Lebewesen,
    • 7: eine Stirnansicht des Kulturbehälters gemäß Pfeil VII von 6,
    • 8: eine Schnittdarstellung durch den Kulturbehälter in einer Ansicht gemäß Pfeil VIII von 6,
    • 9: eine Anordnung von mehreren Behältern zur Aufzucht von Futtertieren in einer perspektivischen Ansicht,
    • 10: einen Längsschnitt durch die Anordnung von 9,
    • 11 und 12: eine Schnittdarstellung und eine perspektivische Ansicht eines oberen Futtertierbehälters der Anordnung von 9,
    • 13 und 14: eine geschnittene Seitenansicht und eine Draufsicht auf einen unteren Futtertierbehälter der Anordnung von 9,
    • 15: eine Unteransicht eines oberen Futtertierbehälters der Anordnung von 9,
    • 16: einen Fluidablauf mit einem Ablaufrohr und einen Siphon im Längsschnitt,
    • 17: eine perspektivische Darstellung eines Fluidzulaufs mit einer Fluidüberleitung,
    • 18 bis 21: verschiedene Ausbildungsvarianten eines Behälters für die Aufzucht von Pflanzen.
  • Die Erfindung betrifft eine Aquakulturanlage (1) und ein Kultivierungsverfahren für aquatische Lebewesen (2). Die Erfindung betrifft ferner mehrere weitere nachfolgend genannte eigenständige Erfindungsaspekte.
  • Die aquatischen Lebewesen sind im gezeigten und bevorzugten Ausführungsbeispiel Fische, insbesondere Raubfische, z.B. Seezungen. Dies können Salzwasserfische oder Süßwasserfische sein. Alternativ oder zusätzlich können die aquatischen Lebewesen (2) Weichtiere (Mollusca), z.B. Austern, Miesmuscheln etc. oder Krebstiere (Crustacea), z.B. Garnelen, sein. Die Aquakulturanlage (1) dient zur Aufzucht und Mästung von solchen aquatischen Lebewesen (2). Die zyklische Zuchtdauer für Salzwasserfische (2), z.B. Seezungen, beträgt z.B. zwischen 1-2 Jahren.
  • Die Aquakulturanlage (1) weist einen Kulturbehälter (6), insbesondere Fischtank, mit Kulturwasser (5) oder Prozesswasser zur Aufnahme der aquatischen Lebewesen (2) auf. Das Kulturwasser (5) kann Salzwasser oder Süßwasser sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird Salzwasser bevorzugt.
  • Wie 1 bis 3 verdeutlichen, kann die Aquakulturanlage (1) außer dem Kulturbehälter (6) einen Behälter (22) für Futtertiere (3) und einen Behälter (23) für Pflanzen (4) sowie einen Algenreaktor (9) aufweisen. Die Behälter (6,22,23) und ggf. der Algenreaktor (9) können jeweils einzeln oder mehrfach vorhanden sein. Die Aquakulturanlage (1) kann ferner eine Steuerung (44) aufweisen.
  • Bei einer Mehrfachanordnung der Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) empfiehlt sich eine Turm- oder Kaskadenanordnung der Behälter. Die Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4) können ebenfalls eine solche Turm- oder Kaskadenanordnung haben. Die Behälter (22) und die Behälter (23) sind dabei jeweils übereinander angeordnet. Sie können dabei in einem Stapel direkt übereinander und mit gegenseitiger Berührung und Abstützung angeordnet sein. Die nachfolgend erläuterten 9 bis 17 zeigen eine solche Anordnung. Alternativ können die Behälter (22,23) in einem Turm oder Regal direkt übereinander und mit gegenseitigem Abstand angeordnet sein. Eine Kaskadenanordnung schließt auch eine Terrassenanordnung ein, in der die Behälter (22,23) jeweils übereinander und mit seitlichem Abstand angeordnet sind.
  • Das Kulturwasser (5) durchfließt die verschiedenen Behälter (22,23) in einer Kaskade jeweils nacheinander und durch Schwerkraft Der Energie- und Pumpaufwand kann reduziert werden. Außerdem lassen die Behälter (22,23) sich platz- und kostensparend in einem Regal unterbringen. Dies erleichtert auch die Handhabung bei der Zuchtpflege und der Ernte sowie der Instandhaltung.
  • Die Behälter (6,22,23) und der Algenreaktor (9) können miteinander hydraulisch über jeweils eine Fluidverbindung (12) in einem Wasserkreislauf (13) für das Kulturwasser oder Prozesswasser (5) verbunden sein. 1 bis 3 zeigen hierzu beispielhaft eine Anordnung der Behälter (6,22,23) und des Algenreaktors (9) sowie hydraulische Schaltpläne. Der Wasserkreislauf (13) des Kulturwassers (5) kann in sich geschlossen sein. Er kann dabei auch einen oder mehrere Unter-Kreisläufe (13a,13',13") aufweisen.
  • 1 und 2 zeigen eine erste Variante der Aquakulturanlage (1). Die Anordnung der Behälter (6,22,23) und des Algenreaktors (9) sowie der Wasserkreislauf (13) für das Kulturwasser (5) können entsprechend der WO 2016/012489 A1 ausgebildet sein. In 3 ist eine zweite, modifizierte Variante der Aquakulturanlage (1) dargestellt.
  • Beide Varianten zeigen außerdem mehrere weitere Modifikationen der Aquakulturanlage (1). Von den nachfolgend beschriebenen Modifikationen können eine oder mehrere in beliebiger Zahl und Kombination in der Aquakulturanlage (1) vorhanden sein. Die Modifikationen haben jeweils eine eigenständige erfinderische Bedeutung.
  • Die Modifikationen können jeweils in Kombination mit beiden Varianten der Aquakulturanlage (1) oder in Kombination mit einer anderen, ggf. konventionellen Aquakulturanlage (1) mit der besagten Anordnung von Behältern (6,22,23) und eines Algenreaktors (9) sowie eines Wasserkreislaufs (13) für das Kulturwasser (5) eingesetzt werden. Bei der ersten Variante von 1 sind die Modifikationen schematisch dargestellt. Die zweite Variante von 3 zeigt eine mögliche Einbindung der Modifikationen in eine Aquakulturanlage (1).
  • Eine Modifikation betrifft eine Nachzucht (2') von aquatischen Lebewesen und/oder eine Nachzucht (3') von Futtertieren. Eine andere Modifikation beinhaltet ein Anordnung von mindestens einem zusätzlichen Vorratsbehältern (54,53) für Kulturwasser (5) oder eine Nährstofflösung (5'). Eine Modifikation betrifft einen eigenständigen Fütterkreislauf (15') für Futtertiere (3). Eine weitere Modifikation zielt auf einen eigenständigen Nährstoffkreislauf (15") für Pflanzen. Eine autarke Ausbildung der Aquakulturanlage (1) ist ebenfalls eine Modifikation. Eine Modifikation betrifft die Ausbildung der Aquakulturanlage (1) als vorgefertigte und bevorzugt modulare Bau- und Funktionseinheit. Als weitere Modifikation ist eine die Aquakulturanlage (1) umgebende Klimahalle (55) anzusehen. Wieder eine andere Modifikation besteht in einer skalierbaren Produktion von Algen, Futtertieren (3) und Pflanzen. Eine weitere Modifikation betrifft die natürliche Aufzucht von marinen Würmern in der Aquakulturanlage (1) für die Gewinnung von Hämoglobin.
  • Der Kulturbehälter (6) kann eine beliebig geeignete Form haben und aus einem geeigneten Material, z.B. Kunststoff oder Metall, Holz oder Beton, bestehen. Der Kulturbehälter (6) kann an der Oberseite offen sein. Am Boden des Kulturbehälters (6) kann sich eine Substratschicht (28), z.B. Sand, eine Mischung aus grobkörnigem Perlit mit Sand, eine andere sandhaltige Mischung oder dgl. befinden. Der Zulauf und Ablauf (33,29) für das Kulturwasser (5) sind an Fluidverbindungen (12), z.B. geschlossene Leitungen in Form von Rohren oder Schläuchen, angeschlossen. Alternativ sind bereichsweise offene Leitungen oder Kanäle möglich.
  • In 3, 6, 7 und 8 ist beispielhaft eine Ausführungsform des Kulturbehälters (6) dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
  • Alternativ kann der Kulturbehälter (6) als offener Tank mit einem bodenseitigen Ablauf (29), z.B. in Form eines Siphons, und mit einem Zulauf (33) in Form eines eingetauchten Zulaufrohrs mit mehreren, in unterschiedlichen Tankhöhen befindlichen Auslauföffnungen ausgebildet sein. Die WO 2016/012489 A1 zeigt beispielhaft eine solche Ausführung.
  • Die Futtertiere (3) werden in den Kulturbehälter (6) und in das dortige Kulturwasser (5) gegeben. Sie können dort schweben oder schwimmen und von den aquatischen Lebewesen (2) gefressen werden. Die Substratschicht (28) kann ebenfalls Futtertiere (3) enthalten. Gründelnde Fische (2) können die Substratschicht (28) durchwühlen und die dortigen Futtertiere (3) fressen. Die bevorzugt nahrungstechnisch unmodifizierten, insbesondere naturbelassenen, Futtertiere (3) können lebend verfüttert werden.
  • Als Futtertiere (3) können z.B. marine Würme verwendet werden. Hierunter fallen insbesondere Borstenwürmer (Polychaeta), Wattwürmer (Arenicola marina), Seeringelwürmer (Nereididae) und andere. Alternativ oder zusätzlich sind andere Arten von Futtertieren (3) möglich.
  • Auf eine nahrungstechnische Modifikation der Futtertiere (3) durch Zerkleinerung, Aufbereitung oder Weiterverarbeitung, insbesondere Extrudieren, zu Fischfutter bzw. Trockenfutter kann verzichtet werden. Die Ernährung und Ernährungsweise der aquatischen Lebewesen (2) kann dadurch wesentlich verbessert werden. Der bei den besagten marinen Würmern vorhandene Schleimmantel wirkt sich z.B. besonders gesundheitsfördernd aus. Borstenwürmer z.B. bilden in ihrem natürlichen Lebensraum einen wichtigen Bestandteil in der Ernährung vieler kommerzieller nutzbarer Fisch- und Krebstierarten. Als solche tragen sie zu einer besonders guten Verdaulichkeit und Stärkung des Immunsystems bei.
  • Die Futtertierproduktion kann in einen Wasserkreislauf (13) des Kulturwassers (5) in der Aquakulturanlage (1) integriert werden. Dies kann für die Verträglichkeit von Vorteil sein. Der gegenseitige Austausch von Stoffwechselprodukten (chemische Botenstoffe, Aminosäuren etc.) durch das gemeinsame Kulturwasser wirkt sich positiv auf das Wachstum und die Haltungsbedingungen der aquatischen Lebewesen (2) aus.
  • Der Behälter (22) mit den Futtertieren (3) kann einerseits einen Futtertierfilter (7), insbesondere einen Wurmfilter, bilden, welcher partikuläre Stoffe aus dem Kulturwasser (5) filtert. Der Futtertierfilter (7) ist mit dem Kulturbehälter (6) in einem Filterkreislauf (14) des Kulturwassers (5) verbunden. Der Behälter (22) mit den Futtertieren (3) weist am Boden (59) ebenfalls eine Substratschicht der vorgenannten Art, insbesondere eine Sandschicht oder eine sandhaltige Schicht, auf.
  • Die partikulären Stoffe können partikuläre Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen (2) im Kulturbehälter (6), Futterreste oder sonstige Feststoffe sein. Sie werden von den Futtertieren (3) aufgenommen und aus dem Kulturwasser (5) entfernt. Die Futtertiere (3) können außerdem ggf. Plankton und Mikroorganismen aus dem Kulturwasser filtern. Ferner ist eine Nahrungsaufnahme der Futtertiere (3) von der Substratschicht (28) mit Hilfe ihrer Kiefer möglich. Insbesondere die marinen Würmer (3) können mit diesen partikulären Stoffen gefüttert werden. Andererseits können in einer Substratschicht (28), insbesondere einer Sandschicht, des Futtertierfilters (7) weitere Reinigungsprozesse des Kulturwassers stattfinden, wie z.B. Stickstoff-Entfernung, Mineralisation, Nitrifikation, Denitrifikation und Annamox.
  • Der Futtertierfilter (7) und der Kulturbehälter (6) sind ferner in einem Fütterkreislauf (15) verbunden. Die Futtertiere (3) dienen als Lebendfutter zur Ernährung der aquatischen Lebewesen (2) und werden in geeigneter Weise in den Kulturbehälter (6) überführt.
  • Der Algenreaktor (9) kann ebenfalls in den Fütterkreislauf (15) eingebunden sein. In einer Modifikation können der Algenreaktor (9) und der Behälter (22) mit den Futtertieren (3) in einem eigenständigen Fütterkreislauf (15') verbunden sein.
  • Der Algenreaktor (9) ist in beiden Varianten bevorzugt als Photobioreaktor für die Mikroalgenzucht ausgebildet. Im Algenreaktor (9) werden Algen, insbesondere Mikroalgen, in einer Algensuspension (40) gezüchtet. Den Algen können Nährstoffe und Licht für die Photosynthese zugeführt werden. Der Algenproduktionszyklus kann z.B. 1 bis 2 Wochen dauern.
  • Die Algensuspension (40) kann den Futtertieren (3) für deren Ernährung über den in 1 und 2 gezeigten Wasserkreislauf (13) zugeführt werden. Die Algensuspension (40) kann dabei auch in den Kulturbehälter (6) gelangen. Die Futtertiere (3) und die damit gefütterten aquatischen Lebewesen (2) können mittels der Algen auf natürlichem und artgerechtem Weg gesund und ohne Schadstoffe sowie kostengünstig ernährt werden. Bedarfsweise kann den aquatischen Lebewesen (2) und den Futtertieren (3) anderes und zusätzliches Futter zugeführt werden. Bei dem eigenständigen Fütterkreislauf (15') kann ein Zutritt von Algen, insbesondere Algensuspension (40), in den Kulturbehälter (6) vollständig oder zumindest weitestgehend verhindert werden.
  • Der Behälter (23) für die Aufzucht von Pflanzen (4) kann als Filter (8), insbesondere Pflanzenfilter, für die im Kulturwasser (5) gelösten Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen (2) fungieren. Er kann dem Futtertierfilter (7) zugeordnet, insbesondere nachgeschaltet sein. Ein Teil der Behälter (23) kann auch vorrangig der Pflanzenzucht dienen und weniger oder keine Filterfunktion haben.
  • In 18 bis 21 ist ein Pflanzenfilter (8) in zwei Varianten dargestellt.
  • Er weist in beiden Varianten einen oder mehrere an der Oberseite offene, wannenartige Behälter (23) mit einem Fluidzulauf (33) und einem Fluidablauf (29) auf. Die Pflanzen (4) sind an das jeweilige Kulturwasser (5) angepasst. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel kommen salztolerante Pflanzen bzw. Halophyten, insbesondere Queller, zum Einsatz.
  • Die Pflanzen (4) sind in der Variante von 21 in einer Hydroponik (35) oder Hydrokultur im Behälter (23) gehalten. Die Pflanzen (4) wurzeln in einem anorganischen Substrat, welches in wasserdurchlässigen Pflanztöpfen gehalten ist. Die Pflanzenwurzeln können dadurch vom Kulturwasser (5) umströmt werden. Sie können die im Kulturwasser (5) enthaltenen gelösten Ausscheidungen als Nährstoffe aufnehmen und das Wasser reinigen.
  • Die Pflanzen (4) können Nutz- und Speisepflanzen sein, z.B. Queller. Sie werden von den im Kulturwasser (5) gelösten Ausscheidungen ernährt und können zu gegebener Zeit geerntet werden. Bei Süßwasserbetrieb werden andere geeignete Pflanzen (4), z.B. Gemüse- oder Salatpflanzen, verwendet.
  • Der Fluidablauf (29) der Pflanzenbehälter (23) kann in ähnlicher Weise wie beim Kulturbehälter (6) und beim Futtertierbehälter (22) ausgebildet sein. Die Ausbildung wird nachfolgend erläutert.
  • Der Pflanzenfilter (8) bzw. der oder die Behälter (23) können eine Flutungseinrichtung (36) aufweisen, mit der der Wasserstand relativ zu den Pflanzen (4) verändert werden kann. Hierdurch kann für salztolerante Pflanzen abwechselnd Ebbe und Flut simuliert werden, wobei die Pflanzen (4) nicht oder nur nur im Wurzelbereich und zeitweise vollständig von Kulturwasser (5) umspült werden.
  • Der oder die Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) bzw. der Futtertierfilter (7) können ebenfalls eine solche Flutungseinrichtung (36) aufweisen. Hierdurch kann eine meeresähnliche Umgebung mit Ebbe und Flut für die Futtertiere (3), insbesondere die marinen Würmer, simuliert werden. Hierdurch kann die Aufnahme der Ausscheidungen und der Algen durch die Futtertiere (3) aus der Flüssigkeit erleichtert und optimiert werden. Die Ausscheidungen und Algen können sich auch an der Substratschicht (28) absetzen und hier von den Futtertieren (3) gefressen werden. Generell kann eine z.B. durch die Ebbe-Simulation oder auf andere Weise verlängerte Verweildauer des Kulturwassers (5) im Futtertierfilter (7) und/oder Pflanzenfilter zur Optimierung der Filterfunktion beitragen.
  • Die Flutungseinrichtung (36) kann auf unterschiedliche Weise den relativen Wasserstand ändern. In der gezeigten Ausführungsform sind z.B. die Pflanztöpfe der Hydroponik (35) untereinander durch einen Träger verbunden und können in ihrer Höhenlage innerhalb des Behälters (23) mit einem steuerbaren Stellantrieb verändert werden. In einer anderen Ausführungsform kann der Wasserstand (41) erhöht und gesenkt werden. In einer dritten Variante ist eine beiderseitige Verstellung möglich.
  • Eine Erhöhung und Senkung des Wasserstands (41) in den verschiedenen gestapelten Behältern (22,23) bzw. in der Turm- oder Kaskadenanordnung ist in folgender Weise möglich. Durch den Fluidzulauf (33) wird kontinuierlich Kulturwasser (5) in den Behälter (22,23) gepumpt, bis der Wasserspiegel (41) den Überlaufpunkt des Siphons (31) erreicht. Wird dieser Punkt überschritten, bildet sich im Ablaufrohr (30) durch den Unterdruck ein Saughebereffekt aus. Dieser bewirkt, dass das Kulturwasser (6) aus dem Behälter (22,23) schneller entleert wird, als es neu befüllt werden kann. Sobald der Wasserspiegel (41) bis zu einem kritischen Punkt abgesunken ist, zieht der Siphon (31) Luft und der Saughebereffekt bricht zusammen. Danach beginnt das Prinzip von neuem.
  • Die bodenseitigen Substratschichten (28) bzw. Hydrokulturschichten weisen ein Gefälle von z.B. 8% auf. An ihrem niedrigsten Punkt befindet der Siphon (31) am Ende des in den Behälter (22,23) ragenden Ablaufrohrs (30). Dies ermöglicht die weitgehend restlose Entleerung des Kulturwassers (5) aus dem Behälter (22,23) und die kurzzeitige Trockenlegung des Bodensubstrates. Dieser Vorgang ist für die Sauerstoffanreicherung des Substrates und die optimale Funktion des Futtertierfilters (7) oder Pflanzenfilters (8) bedeutsam.
  • 1 und 2 verdeutlichen einen hydraulischen Schaltplan der ersten Variante der Aquakulturanlage (1) für die Verbindung von Kulturbehälter (6), Futterfilter (7), Filter (8) und Algenreaktor (9). Das Kulturwasser (5) wird in der Aquakulturanlage (1) in einem geschlossenen Wasserkreislauf (13) geführt. Bedarfsweise kann dabei an einer Wasserzufuhr (10) Frischwasser zugeführt werden. An einer Wasserabfuhr (11) kann verbrauchtes Kulturwasser (5) aus dem Kreislauf (13) entnommen werden. Ferner kann im Wasserkreislauf (13) eine Wasseraufbereitung (20) angeordnet sein.
  • Für die Umwälzung des Kulturwassers (5) im Wasserkreislauf (13) sind ein oder mehrere Pumpensümpfe (16,18) mit ein oder mehreren zugeordneten Pumpen (17,19) vorgesehen. Die Pumpensümpfe können als Sammelbehälter für das Kulturwasser (5) ausgebildet sein. An einen Pumpensumpf (16, 18) können mehrere Fluidverbindungen (12) und mehrere Abnehmer bzw. Komponenten (6,7,8,9) der Aquakulturanlage (1) angeschlossen sein. Die Fluidverbindungen (12) zwischen den verschiedenen Komponenten der Aquakulturanlage (1) werden durch die besagten, vorzugsweise geschlossenen Leitungen, gebildet.
  • Gemäß 1 und 2 ist der Kulturbehälter (6) ablaufseitig über eine Fluidverbindung (12) mit einem ersten Pumpensumpf (16) eingangseitig verbunden. Ausgangseitig weist der Pumpensumpf (16) mehrere Fluidverbindungen (12) auf. Er ist einerseits über eine Rückführleitung (24) mit dem Fluidzulauf (33) des Kulturbehälters (6) verbunden. In der Rückführleitung (24) kann die erwähnte Wasseraufbereitung (20) angeordnet sein. Ferner ist der Pumpensumpf (16) über eine Fluidverbindung (12) mit dem Futtertierfilter (7) zulaufseitig verbunden.
  • Ablaufseitig ist der Futtertierfilter (7) mit einem zweiten Pumpensumpf (18) verbunden. Aus diesem Pumpensumpf (18) wird der Filter (8), insbesondere Pflanzenfilter, gespeist. Das Kulturwasser (5) kann aus dem Filter (8) über eine Rückführleitung (26) in den zweiten Pumpensumpf (18) zurückfließen. Dies kann z.B. durch Schwerkraft geschehen. Ferner kann das Kulturwasser (5) aus dem zweiten Pumpensumpf (18) über eine Rückführleitung (25) am Futtertierfilter (7) vorbei zum ersten Pumpensumpf (16) gefördert werden.
  • Der Algenreaktor (9) ist ebenfalls über eine Fluidverbindung (12) an den zweiten Pumpensumpf (18) zulaufseitig angeschlossen. In dieser Fluidverbindung (12) kann sich der vorerwähnte Zu- und Ablauf (10, 11) befinden. Ablaufseitig ist der Algenreaktor (9) mit dem Futtertierfilter (7) verbunden.
  • Ein Teil der Fluidverbindungen (12) kann von aktiven Förderleitungen gebildet werden, in denen Pumpendruck ansteht. Andere Fluidverbindungen (12), insbesondere die Rückleitungen (24,25,26) können passive Förderleitungen sein, in denen das Kulturwasser (5) durch Schwerkraft fließt.
  • 2 zeigt das hydraulische Schaltschema von 1 und zusätzlich die räumliche Zuordnung der Komponenten der Aquakulturanlage (1). Hierbei sind auch eine oder mehrere diskontinuierliche Fluidverbindungen (21) ersichtlich, durch die der Wasserstrom zeitweise abgesperrt werden kann. Eine solche diskontinuierliche Fluidverbindung (21) ist z.B. an den zulauf- und ablaufseitigen Fluidverbindungen (12) des Algenreaktors (9) angeordnet.
  • Wie 2 verdeutlicht, kann der Kulturwassertransport durch den Futtertierfilter (7) und/oder durch den Filter (8), insbesondere Pflanzenfilter, durch Schwerkraft und in einer kaskadenförmigen Filteranordnung erfolgen. Die Pumpe (17) fördert das Kulturwasser (5) aus dem ersten Pumpensumpf (16) über eine Fluidverbindung zum Futtertierfilter (7), insbesondere zu dessen oberen Fluidzulauf (33). Von dieser Fluidverbindung (12) zweigt die Rückführleitung (24) zum Kulturbehälter (6) und dessen Fluidzulauf (33) ab. Vom Kulturbehälter (6) kann das Kulturwasser über den Fluidablauf (29) durch Schwerkraft zum tiefer liegenden ersten Pumpensumpf (16) fließen.
  • Der zweite Pumpensumpf (18) ist oberhalb des ersten Pumpensumpfes (16) und unterhalb des Futtertierfilters (7) angeordnet, wobei seine Pumpe (19) das Kulturwasser (5) zum Filter (8), insbesondere Pflanzenfilter, und bevorzugt zu dessen oberen Fluidzulauf (33) fördert. Über die Rückführleitung (26) fließt das Kulturwasser (5) ablaufseitig aus dem Filter (8) durch Schwerkraft wieder zum zweiten Pumpensumpf (18).
  • Die Pumpe (19) kann andererseits über eine entsprechende Ventilanordnung und diskontinuierliche Fluidverbindung (21) Kulturwasser (5) zulaufseitig in den Algenreaktor (9) pumpen. Von hier kann die Algensuspension (40) durch Schwerkraft direkt zum Futtertierfilter (7) oder in dessen Fluidverbindung (12) vom ersten Pumpensumpf (16) fließen.
  • Die Wasserströme innerhalb der Aquakulturanlage (1) können unterschiedlich groß sein, wobei die Verteilung über den oder die Pumpensümpfe (16, 18) in Verbindung mit entsprechenden Steuermitteln, insbesondere Ventilen, erfolgt. Zwischen dem Kulturbehälter (6) und dem ersten Pumpensumpf (16) werden z.B. 1.000 l/h über die Rückleitung (24) umgepumpt. Dem Behälter (22) bzw. Futtertierfilter (7) wird wegen der Retentionszeit ein demgegenüber verringerter Volumenstrom von z.B. 300 l/h zugeführt und nach Durchlaufen in den zweiten Pumpensumpf (18) geleitet. Der hiervon dem Pflanzenfilter (8) zugeführte Volumenstrom kann noch stärker verringert sein. Er kann z.B. 100 l/h betragen. Die restlichen 200 l/h können über die Rückleitung (25) wieder dem ersten Pumpensumpf (16) zugeführt werden.
  • Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform der Aquakulturanlage (1) ist ein zusätzlicher Vorratsbehälter (54) für das Kulturwasser (5) im Kreislauf (13) für das Kulturwasser angeordnet. Er ist zusätzlich zu den auch bei dieser Ausführungsform vorhandenen Pumpensümpfen (16, 18) angeordnet. Der Vorratsbehälter (54) kann ein Volumen haben, welches die im Kreislauf (13) stündlich umgewälzten Wassermengen deutlich, insbesondere um ein mehrfaches, übersteigt.
  • Der Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4) ist eigenständig mit einer eigenen Fluidverbindung (12) an den Vorratsbehälter (54) angeschlossen. Hierdurch kann ein Unter-Kreislauf (13a) für die Filterung des Kulturwassers (5) und zum Abtrennen der besagten gelösten Ausscheidungen gebildet werden. Die Fluidverbindung (12) kann über eine eigene Pumpenanordnung, insbesondere auch einen eigenen Pumpensumpf, verfügen. Dies ist in der Zeichnung der Übersicht halber nicht dargestellt.
  • Die Fluidverbindung (12) bzw. der Unter-Kreislauf (13a) kann mit den ggf. mehrfach angeordneten Behältern (23) in geeigneter Weise verbunden sein. In 3 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die Behälter (23) nebeneinander und ggf. auf gleicher Höhe angeordnet sind. Sie sind parallel an die Fluidverbindung (12) bzw. den Unter-Kreislauf (13a) angeschlossen. Alternativ ist die vorerwähnte Turm- oder Kaskadenanordnung von Behältern (23) möglich. Hierbei sind die Behälter (23) in der Kaskade untereinander angeordnet und z.B. für einen Wasserdurchfluss per Schwerkraft in Reihe geschaltet.
  • Der einzeln oder mehrfach vorhandene Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) ist auslassseitig über eine Fluidverbindung (12), insbesondere über den einen Pumpensumpf (18), mit einem Fluidzulauf (33) des zusätzlichen Vorratsbehälters (54) verbunden. Dieser Fluidzulauf (33) ist getrennt von dem Anschluss der ein oder mehreren Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4) am zusätzlichen Vorratsbehälter (54) angeordnet. Aus dem oder den Behältern (22) bzw. aus dem Futtertierfilter (7) kann dadurch das durch Abscheiden von partikulären Ausscheidungen der aquatischen Lebewesen (2) gefilterte Kulturwasser (5) eigenständig und unabhängig vom Anschluss des Pflanzenfilters (8) in den Vorratsbehälter (54) eingespeist werden.
  • Eingangsseitig ist der Futtertierfilter (7) bzw. die ein oder mehreren Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) an den anderen und ersten Pumpensumpf (16) angeschlossen.
  • Ein Fluidablauf (29) des zusätzlichen Vorratsbehälters (54) ist über eine Fluidverbindung (12) mit einem Fluidablauf (29) des Kulturbehälters (6) verbunden. Hierdurch wird ein weiterer Unter-Kreislauf (13b) für das Kulturwasser (5) gebildet. Das im Vorratsbehälter (54) gesammelte und zumindest teilweise von den partikulären und gelösten Ausscheidungen befreite Kulturwasser (5) kann direkt in den Kreislauf (13) bzw. die Rückführleitung (24) eingespeist werden. Dies kann durch Gefälle oder Eigendruck oder durch eine Pumpenanordnung, ggf. mit einem Pumpensumpf, erfolgen. Alternativ kann der Fluidablauf (29) des Kulturbehälters (6) mit einem nachgeschalteten gemeinsamen Pumpensumpf (16) verbunden sein.
  • Bei der gezeigten Anordnung sind der Futtertierfilter (7) und der Pflanzenfilter (8) getrennt voneinander und eigenständig an den zusätzlichen Vorratsbehälter (54) angeschlossen. Hierdurch werden auch eigenständige Filterkreisläufe (14a,14b) gebildet. Die in den betreffenden Unter-Kreisläufen (13a,13b) oder Filterkreisläufen (14a,14b) umgewälzten Fördermengen oder Volumina des Kulturwassers (5) können unterschiedlich groß sein. Die besagten Filterprozesse oder Filterstufen können gleichzeitig oder zeitversetzt ablaufen. Sie können kontinuierlich oder intermittierend durchgeführt werden.
  • Durch den zusätzlichen Vorratsbehälter (54) wird der gesamte Filterprozess optimiert. Dem Kreislauf (13) für das Kulturwasser (5) kann vom Vorratsbehälter (54) permanent gefiltertes und gereinigtes Kulturwasser (5) zugeführt werden.
  • Auslassseitig sind der Futtertierfilter (7) bzw. die ein oder mehreren Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) an den Pumpensumpf (18) und dessen Pumpenanordnung (19) angeschlossen. Von hier wird zumindest ein Teil des zugeführten und hinsichtlich der partikulären Ausscheidungen gefilterten Kulturwassers (5) in den zusätzlichen Vorratsbehälter (54) gepumpt.
  • Die Pumpensümpfe (16,18) bzw. ihre Sammelbehälter sind benachbart angeordnet. Sie können untereinander eine Fluidverbindung haben. Insbesondere kann ein Teil des vorgefilterten Kulturwassers (5) aus dem Pumpensumpf (18) in den Pumpensumpf (16) durch die Fluidverbindung direkt eintreten. Die Pumpensümpfe (16,18) können in einem gemeinsamen Mischtank mit Zwischenwandung zur Trennung der Sammelbehälter untergebracht sein.
  • Aus dem gemeinsamen Pumpensumpf (16) wird das Kulturwasser (5) zum Kulturbehälter (6) und zum Futtertierfilter (7) gepumpt. Die Fördermengen können gleich oder unterschiedlich groß sein. In einem Ausführungsbeispiel werden zwei Drittel der gesamten Fördermenge zum Kulturbehälter (6) und das restliche Drittel zum Futtertierfilter (7) gefördert.
  • Der zusätzliche Vorratsbehälter (54) stellt eine erste eigenständig erfinderische Modifikation dar. Er kann auch bei der ersten Variante der Aquakulturanlage (1) gemäß 1 und 2 angeordnet sein. Er kann dort an geeigneter Stelle angeordnet sein, z.B. zwischen den Pumpensümpfen (16, 18).
  • Die Aquakulturanlage (1) kann gemäß eines weiteren zusätzlichen Erfindungsaspekts einen zusätzlichen Vorratsbehälter (53) für eine Nährstofflösung (5') aufweisen. Die Nährstofflösung (5') kann auf Salzwasser oder auf Süßwasser basieren. Der zusätzliche Vorratsbehälter (53) kann dem vorgenannten zusätzlichen Vorratsbehälter (54) für das Kulturwasser (5) vorgeschaltet sein und kann diesem bedarfsweise eine frische Nährstofflösung (5') gesteuert zuführen. Die Nährstofflösung (5') wird aus frischem Wasser und vorzugsweise nur aus anorganischen Nährstoffen, insbesondere Nährsalzen, Elektrolyten und anorganischem Dünger sowie Mineralien und Spurenelementen gebildet.
  • Der Vorratsbehälter (53) für die Nährstofflösung (5') kann eingangsseitig mit einem weiteren Vorratsbehälter (52) für Süßwasser oder ggf. direkt mit einem Anschluss (50) für die Zufuhr von frischem Wasser, insbesondere Brunnenwasser oder Leitungswasser, verbunden sein. Dem Anschluss (50) kann eine Filtereinrichtung (51) zugeordnet sein, in der das frische Wasser einer intensiven Filterung unterworfen wird. Dies kann z.B. eine Umkehr-Osmose oder eine Ultra-Filtration sein. In dem ggf. vorhandenen Vorratsbehälter (52) kann das gefilterte Süßwasser, insbesondere Osmosewasser, gespeichert werden.
  • Wenn eine salzhaltige Nährstofflösung (5') bzw. salzhaltiges Kulturwasser (5) benötigt wird, kann dem Süßwasser bzw. Osmosewasser oder auch der bereits gebildeten Nährstofflösung (5') Salz in geeigneter Dosierung gesteuert zugesetzt werden. Hierfür können geeignete Mischeinrichtungen und Mischbehälter (nicht dargestellt) vorhanden sein.
  • Der Vorratsbehälter (53) für die Nährlösung (5') kann auch bei der ersten Variante der Kultureinrichtung (1) von 1 und 2 vorhanden sein. Er kann dort ebenfalls zwischen den Pumpensümpfen (16,18) angeordnet sein.
  • Der zusätzliche Vorratsbehälter (53) für die ggf. salzhaltige Nährstofflösung (5') kann mit dem Pflanzenfilter (8) bzw. den ein oder mehreren Behältern (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4) über einen eigenen schaltbaren Wasserkreislauf (13") verbunden sein. Dieser Wasserkreislauf (13") für die Nährlösung (5') kann vom Wasserkreislauf (13) für das Kulturwasser (5) getrennt sein.
  • Gemäß eines eigenständigen Erfindungsaspekts kann die Aquakulturanlage (1) einen eigenständigen Nährstoffkreislauf (15") aufweisen. Die Pflanzen (4) des Pflanzenfilters (8) können dadurch unabhängig von dem Filterkreislauf (14) ernährt werden. Der Nährstoffkreislauf (15") kann mittels des schaltbaren Wasserkreislaufs (13") gebildet werden. Im Nährstoffkreislauf (15") kann ein eigener Pumpensumpf (70) bzw. eine eigene Pumpenanordnung vorhanden sein. Die im Nährstoffkreislauf (15") umgewälzten Fördermengen der Nährstofflösung (5') können wesentlich größer als die umgewälzten Fördermengen des Kulturwassers (5) im Unter-Kreislauf (13a) bzw. Filterkreislauf (14a) mit Anschluss des Pflanzenfilters (8) an den Vorratsbehälter (54) für das Kulturwasser (5) sein. In den Behältern (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4) kann der Nährstoffgehalt reduziert und auf ein für das Kulturwasser (5) erträgliches Maß gesenkt werden.
  • Nach einem weiteren eigenständigen Erfindungsaspekt kann die Aquakulturanlage (1) einen eigenständigen Fütterkreislauf (15') für die Futtertiere (3), insbesondere die marinen Würmer, aufweisen. Die Futtertiere (3) werden dabei mit Algen, insbesondere einer Algensuspension (40), aus dem Algenreaktor (9) gefüttert. Der Algenreaktor (9) und der oder die Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) sind über einen eigenen schaltbaren Wasserkreislauf (13') für die Algensuspension (40) miteinander verbunden.
  • Der Algenreaktor (9) weist einen steuerbaren Fluidablauf (29) auf, der mit einem eigenen Pumpensumpf (69) sowie einer Pumpenanordnung verbunden ist. Außerdem kann eine steuerbare bzw. schaltbare Entnahmestelle (71) für den Abzug der Algensuspension (40) und für deren anderweitige Verwendung vorhanden sein. Durch den Pumpensumpf (69) und die Pumpenanordnung wird die Algensuspension (40) im schaltbaren Wasserkreislauf (13') umgewälzt. Der Wasserkreislauf (13') für die Algensuspension (40) kann vom Wasserkreislauf (13) für das Kulturwasser (5) bzw. vom Filterkreislauf (14) getrennt werden.
  • Die Ernährung der Futtertiere (3) kann in Pausenzeiten durchgeführt werden, in denen der Filterprozess im Futtertierfilter (7) gestoppt ist oder verlagert ist. Der Ernährungsprozess kann gesteuert werden, z.B. über eine Trübemessung der im Wasserkreislauf (13') umgewälzten Algensuspension (40). Mit fortschreitender Nahrungsaufnahme der Futtertiere (3) aus der Algensuspension (40) klärt sich diese. Nach Beendigung des Ernährungsprozesses der Futtertiere (3) mit Algen kann der Filterprozess des Futtertierfilters (7) wieder gestartet werden.
  • In der Aquakulturanlage (1) können die vorgenannten Behälter (6,22,23,52,53,54) jeweils in einer Einzelanordnung oder einer Mehrfachanordnung vorhanden sein.
  • Beim Futtertierfilter (7) können mehrere Behälter (23) zur Aufzucht von Futtertieren (3) in zwei oder mehr Gruppen angeordnet sein. Die Gruppen können jeweils ein oder mehrere Behälter (22) aufweisen. Diese können vorzugsweise in der besagten Turm- oder Kaskadenanordnung angeordnet sein.
  • Die Gruppen der Behälter (22) sind jeweils eigenständig an den Kreislauf (13) für das Kulturwasser (5) und den Kreislauf (13') für die Algensuspension (50) angeschlossen. Hierdurch können die Gruppen eigenständig und insbesondere abwechselnd mit den Kreisläufen (13,13') verbunden bzw. über schaltbare Ventile oder dgl. mit Kulturwasser (5) oder der Algensuspension (40) beaufschlagt werden.
  • Der Algenreaktor (9) kann zulaufseitig mit einer Nährstofflösung (5') versorgt werden. Er kann insbesondere an dem zusätzlichen Vorratsbehälter (53) angeschlossen sein. Hierbei kann eine Förderung der Nährstofflösung (5') durch einen Pumpensumpf und eine Pumpenanordnung oder durch Gefälle erreicht werden. Die Förderung kann wie in den anderen Fällen schaltbar sein. Zudem kann dabei eine Behandlung der Nährstofflösung (5') stattfinden, z.B. durch einen UV-Filter.
  • Im Wasserkreislauf (13) für das Kulturwasser (5) kann die vorgenannte Wasseraufbereitung (20) angeordnet sein. Diese kann z.B. dem Kulturbehälter (6) zugeordnet bzw. vorgeschaltet sein. Die Wasseraufbereitung (20) kann z.B. einen UV-Filter und/oder eine Sauerstoffanreicherung und/oder eine Entgasung und/oder einen Abschäumer aufweisen. Die in 1 und 2 angedeutete Anordnung kann auch bei der Aquakulturanlage (1) von 3 vorhanden sein. Sie ist dort nicht dargestellt.
  • Im Wasserkreislauf (13) für das Kulturwasser (5) und/oder der Nährstofflösung (5') kann ferner mindestens eine Messeinrichtung (43) angeordnet sein. Dies kann eine Einzel- oder Mehrfachanordnung sein. Eine Messeinrichtung (43) ist z.B. an den Pumpensümpfen (16,18) bzw. dem dortigen Mischbehälter angeordnet. Die Messeinrichtung (43) kann eine Trübung und/oder einen PH-Wert und/oder Inhaltsstoffe im Wasser erfassen. Derartige Inhaltsstoffe können z.B. Sauerstoff, Kohlendioxid, Kochsalz, Stickstoffoxide, Ammoniak, Phosphat, Metalle oder dergleichen sein. Eine Messeinrichtung (43) kann auch an einem Kulturbehälter (6) oder an einem Vorratsbehälter (53, 54) für das Kulturwasser (5) oder die Nährlösung (5') angeordnet sein. Die eine oder mehreren Messeinrichtung(en) (43) sind mit der Steuerung (44) verbunden. Anhand der Messergebnisse kann die Aquakulturanlage (1) gesteuert und ggf. geregelt werden.
  • Die Messeinrichtung (43) kann in beiden Varianten der Aquakulturanlage (1) vorhanden sein.
  • Der Algenreaktor (9) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Dies kann z.B. eine Ausbildung gemäß der WO 2016/012489 A1 sein. Alternativ kann der Algenreaktor (9) auch einen geschlossenen Behälter aufweisen.
  • 3 bis 4 zeigen eine andere Ausführungsform. Sie ist z.B. als sogenannter offener Pond ausgebildet. Der Algenreaktor (9) weist einen mit Wasser, insbesondere mit einer Nährstofflösung (5'), gefüllten und belüfteten sowie nach oben offenen Reaktorbehälter (27) auf. Der Reaktorbehälter (27) hat in der Draufsicht eine ringartige Form und ist mit einer Algensuspension (40) gefüllt. Die Algensuspension (40) beinhaltet vorzugsweise Mikroalgen. Der Algenreaktor (9) weist ferner eine Umwälzeinrichtung (37) zur Umwälzung der Algensuspension (40) im ringförmigen Reaktorbehälter (27) unter Bildung einer ruhigen Kreislaufströmung in Strömungsrichtung (38) auf. Die Umwälzeinrichtung (37) ist z.B. als Schaufelrad mit einem steuerbaren elektrischen Antriebsmotor ausgebildet. Die Umwälzeinrichtung (37) kann sich an einer Engstelle des Reaktorbehälters (27) befinden. Der Reaktorbehälter (37) kann außerdem eine oder mehrere Leiteinrichtungen (39) für die im Kreislauf umgewälzte Strömung der Algensuspension (40) aufweisen. Der Algenreaktor (9) kann einzeln oder mehrfach in der Aquakulturanlage (1) vorhanden sein.
  • 6 bis 8 zeigen eine eingangs erwähnte Ausführungsform des Kulturbehälters (6). Dieser kann z.B. wannenförmig ausgebildet sein und eine längliche, insbesondere quaderartige Form haben. Der Kulturbehälter (6) weist am einen Stirnende einen Fluidzulauf (33) und am gegenüberliegenden anderen Ende einen Fluidablauf (29) auf. Der Fluidablauf (29) kann einen oberen Fluidabzug (64) für Oberflächenwasser und einen unteren Fluidabzug (65) für Bodenwasser aufweisen. Fette, Öle und andere eher ungünstige Bestandteile im Kulturwasser (5) sammeln sich an der Wasseroberfläche bzw. am Wasserspiegel (41) und können über den oberen Fluidabzug (64) getrennt vom Bodenwasser abgezogen werden. Im Bereich des Bodenwassers kann eine beruhigte Strömung vom Zulauf (33) zum Ablauf (29) bestehen.
  • An der Ablaufseite und ggf. an der Zulaufseite kann ein wannenartiger Überlauf (63) für das Oberflächenwasser vorhanden sein. Der Überlauf (63) kann einstellbar sein. Er kann z.B. eine höhenverstellbare Überlaufwand aufweisen. Der obere Fluidabzug (64) mündet am Überlauf (63) .
  • An der Zulaufseite kann ebenfalls ein oberer Fluidabzug (64) vorhanden sein, der am Überlauf (63) mündet. An der Zulaufseite kann der Fluidabzug (64) alternativ ein oberer Fluidzulauf sein. Dieser kann den näher am Boden angeordneten Zulauf (33) ergänzen.
  • Die Fluidabzüge (64,65) können jeweils mehrfach angeordnet sein. Sie können außerdem einstellbar sein. Der untere Fluidablauf (65) kann in beliebiger Weise ausgebildet und ggf. geschaltet oder gesteuert sein.
  • Am unteren Fluidablauf (65) ist z.B. eine vorgesetzte Blende (66) an der Stirnwand des Kulturbehälters (6) angeordnet, die einen Abstand vom Boden des Kulturbehälters (6) hat. Hinter der wandförmigen Blende (66) wird ein Hohlraum (67) gebildet. Dieser befindet sich zwischen der Behälterstirnwand und der Blendenrückseite. Der aufrechte Hohlraum (67) ist im oberen Bereich mit dem unteren Fluidabzug (65) verbunden. Der z.B. in die Behälterstirnwand eingelassene Hohlraum (67) kann eine nach oben sich verjüngende Verengung (68) aufweisen. Er kann z.B. die in 7 gezeigte aufrechte Dreiecksform aufweisen. Am oberen Verengungsbereich befindet sich der Fluidabzug (65). Die Verengung (68) kann durch die Seitenwände der nutenartigen und den Hohlraum (67) bildenden Vertiefung in der Behälterstirnwand gebildet werden. Durch diese Anordnung kann im Bereich des unteren Fluidabzugs (65) ein Unterdruck erzeugt werden. Das im unteren Behälterbereich befindliche Bodenwasser kann dadurch kontinuierlich und gleichmäßig aus dem Kulturbehälter (6) abgezogen werden.
  • Im Kulturbehälter (6) kann gemäß Figur (8) eine Messeinrichtung (43) angeordnet sein. Mit dieser kann z.B. Die Trübung des Kulturwassers (5) erfasst werden. In Abhängigkeit von der Trübung können die Umwälzung des Kulturwassers (5) sowie die Filterprozesse gesteuert oder geregelt werden. Ferner kann am Behälterboden ein Auslass (61) zur Entleerung des Kulturbehälters (6) angeordnet sein. Am Boden des Kulturbehälters (6) befindet sich das eingangs erwähnte Substrat (28) mit den Futtertieren (3). Im Kulturwasser (5) sind außerdem die vorerwähnten anorganischen Nährstoffe enthalten.
  • 9 bis 17 zeigen eine konstruktive Ausbildung und Anordnung von Behältern (22) für die Aufzucht von Futtertieren (3). In entsprechender Weise können auch Behälter (23) für die Aufzucht von Pflanzen (4) ausgebildet sein. Die gezeigte Ausbildung und Anordnung der Behälter (22,23) hat ebenfalls eigenständige erfinderische Bedeutung. Sie kann auch bei anderen bekannten Aquakulturanlagen (1), insbesondere gemäß der WO 2016/012489 A1 , eingesetzt werden.
  • Die Behälter (22,23) können übereinander in einer Turm- oder Kaskadenanordnung angeordnet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind mehrere einzelne Behälter (22,23) in einem Stapel direkt aufeinander mit gegenseitiger Berührung und Abstützung angeordnet. In einer Kaskadenanordnung können mehrere Behälter (22,23) übereinander und mit seitlichem Versatz angeordnet sein, z.B. in der Art einer gestuften Terrassenanordnung. Alternativ können mehrere Behälter (22,23) übereinander mit gegenseitiger Distanz z.B. turmartig in einem Regal oder Rack angeordnet sein.
  • In der gezeigten Ausführungsform haben die einzelnen Behälter (22,23) eine geeignete Querschnittsform, die z.B. kreisrund, oval oder prismatisch sein kann. Die gezeigte kreisrunde Ausbildung hat konstruktive und funktionale Vorteile hinsichtlich der Stabilität, Stapelbarkeit und der Futtertierhaltung (3). Die einzelnen Behälter (22) weisen jeweils eine umlaufende aufrechte Seitenwand (56) auf, innerhalb der ein Boden (59) in erhabener Position und bevorzugt mit Abstand von der Behälterunterseite liegend angeordnet ist. Der Boden (59) wird mit einer Stützeinrichtung (62) über die Seitenwand (56) abgestützt. Die Stützeinrichtung (62) kann z.B. von unterhalb des Bodens (59) angeordneten Querträgern gebildet sein, die beidendig an der Seitenwand (56) befestigt sind und ggf. durch diese nach außen ragen können.
  • Der Boden (59) hat ein Gefälle (60). An der tiefsten Stelle des Bodens (59) ist am Behälter (22,23) ein verschließbarer Auslass (61) angeordnet. Dieser kann sich in der Seitenwand (56) befinden und kann von außen bedient werden. Auf dem Boden (59) ist die erwähnte Substratschicht (28), insbesondere in Form einer Sandschicht, mit darin enthaltenen Futtertieren (3) der genannten Art angeordnet. Durch das Gefälle und den Auslass (61) können die Substratschicht (28) und die Futtertiere (3) abgelassen und entnommen werden.
  • Die Seitenwand (56) der oberen Behälter (22,23) im Stapel hat eine geringere Höhe als die Seitenwand (56) des unteren Behälters (22,23). Die Seitenwand (56) der oberen Behälter (22,23) weist Fußteile (57) auf, die in Umfangsrichtung mit Abstand und unter Bildung von Öffnungen (58) in der Seitenwand (56) verteilt angeordnet sind. Die Fußteile (57) stützen sich an einer entsprechenden, ringartigen Oberseite der Seitenwand (56) des nächstfolgenden Behälters (22,23) ab und sind hier geführt. Die Öffnungen (58) erlauben die Belüftung und Beleuchtung im Behälterstapel.
  • In den Behältern (22,23) ist an geeigneter Stelle, insbesondere mittig, jeweils ein Fluidablauf (29) angeordnet. Er weist ein aufrechtes Ablaufrohr (30) auf, welches den schrägen Boden (59) durchsetzt. An der Oberseite des Ablaufrohrs (30) ist z.B. ein Siphon (31) mit Abstand über dem Boden (59) angeordnet, der die vorbeschriebene Funktion hat. Unterhalb des Bodens (59) weist der Fluidablauf (29) eine quer gerichtete, z.B. rohrartige Fluidüberleitung (34) auf, die am unteren Ende des Ablaufrohrs (30) angeschlossen ist. Die Fluidüberleitung (34) bildet den Fluidzulauf (33) für den nächst tieferen Behälter (22,23) und mündet mit Abstand über dessen Boden (59).
  • Die Fluidüberleitung (34) kann an einer oder mehreren geeigneten Stellen, z.B. an den Enden ihrer Rohrform, Auslassöffnungen (32) aufweisen. Bei dem unteren Behälter (22, 23) kann die Fluidüberleitung (34) durch die Seitenwand (56) nach außen geführt und an eine Fluidverbindung (12) angeschlossen sein. Je nach Verteilung der Auslassöffnungen (32) an der Fluidüberleitung (34) an dem oder den oberen Behältern (22, 23) kann eine Beregnungsfunktion oder eine Schwallüberleitung erfolgen. Die Fluidüberleitung (34) kann statt der gezeigten geraden Rohrform mit mittigem Anschluss an das Ablaufrohr (30) eine beliebige andere Gestalt, z.B. in einer Stern- oder Ringanordnung haben. Mit der gezeigten Anordnung kann durch die Fluidüberleitung (34) in der besagten Kaskade das Kulturwasser (5) oder evtl. auch eine Nährstofflösung (5') vom einen Behälter (22,23) direkt in den nächst tieferen Behälter im Stapel eingebracht werden.
  • Alternativ ist eine andere Ausbildung für andere Kaskadenanordnungen möglich. Die gezeigte Ausbildung von Ablauf (29) und Zulauf (33) mit dem Siphon (31) ist auch zur Wasserstandsregulierung, insbesondere zur Simulation von Ebbe und Flut, von Vorteil.
  • 18 bis 20 zeigen die vorerwähnte alternative Ausbildung eines Behälters (23) zur Aufzucht von Pflanzen (74). Dieser kann im Ebbe/Flut- Modus oder im Durchlaufmodus betrieben werden. Der gezeigte Behälter (23) weist am Boden eine wasserdurchlässige, perforierte Noppenbahn (72) zur Aufnahme einer Substratschicht (74) mit den Pflanzen (4) (nicht dargestellt) auf. Der Behälter (23) kann eine beliebig geeignete Querschnittsform, z.B. die gezeigte Rechteckform haben. Der Behälter (23) kann seitlich an die Substratschicht (74) angrenzende und seitlich wasserdurchlässige Entwässerungsrinnen (73) für den Fluidzulauf (33) und den Fluidablauf (29) aufweisen. Die innere Seitenwand der getrennt angeordneten Entwässerungsrinnen (73) bildet jeweils die seitliche Begrenzung für die Substratschicht (74). Die Wasserdurchlässigkeit kann am Bodenbereich der Entwässerungsrinnen (73) bestehen. Für den Fluidablauf (29) kann am Rinnenboden eine Öffnung vorhanden sein.
  • In der mit Bergen und Tälern versehenen Noppenbahn (72) wird die Substratschicht (74) aufgenommen und abgestützt. Die Perforationen können an den Oberwänden oder den schrägen Seitenwänden der Noppenbahn (72) vorhanden sein. Die Substratschicht (74) kann aus einem beliebig geeigneten Material bestehen, z.B. Erde oder Sand oder größeren Partikeln einer Hydrokultur. Die Bewässerung der Substratschicht (74) kann über die Noppenbahn (72) von unten her erfolgen. Bedarfsweise kann hierbei auch in der vorerwähnten Weise der Wasserstand verändert sowie Ebbe und Flut simuliert werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Beregnung der Pflanzen (4) möglich. Dies ist insbesondere in Verbindung mit dem Nährkreislauf (15") möglich und vorteilhaft.
  • In der Aquakulturanlage (1) weisen die vorbeschriebenen Fluidverbindungen (12) und die verschiedenen Wasserkreisläufe (13,13',13") Ventile, Schieber oder andere steuerbare Schaltelemente auf, mit denen der Durchfluss gesperrt oder freigegeben werden kann. Fernsteuerbare Schaltelemente können ebenfalls mit der Steuerung (44) verbunden sein. Ferner können andere durchflussregulierende Einrichtungen, z.B. Drosseln oder dgl. vorhanden sein.
  • Die vorbeschriebene Aquakulturanlage (1) dient in den verschiedenen Varianten zur Aufzucht und Mästung von aquatischen Lebewesen (2) und Futtertieren (3), insbesondere marinen Würmern. Hierfür werden geeignete Jungtiere in die Behälter (6,22) eingesetzt und großgezogen bzw. gemästet. Bei einer längeren Zuchtdauer können Jungtiere unterschiedlicher Altersstufen getrennt voneinander in jeweils verschiedenen Behältern (6,22) gehalten werden. Nach der Ernte wird ein neuer Jungtierbesatz in die jeweils geleerten Behälter (6,22) eingebracht.
  • In einem eigenständigen Erfindungsaspekt ist eine Nachzucht (2') für aquatische Lebewesen und/oder eine Nachzucht (3') für Futtertiere vorgesehen. Bei der Nachzucht (2',3') kann mit geeigneten Elterntieren eine Vermehrung und Reproduktion von aquatischen Lebewesen (2) und/oder Futtertieren (3) erfolgen. Die Nachzucht (2',3') kann jeweils in die Aquakulturanlage (1) in beiden Varianten integriert sein. Die Nachzucht (2',3') kann bei Erreichen eines geeigneten Reifegrads in die Behälter (6, 22) der Aquakulturanlage (1) für die weitere Aufzucht und Mästung umgesetzt werden.
  • Wie 3 verdeutlicht, weist die Aquakulturanlage (1) eine Einrichtung (47) zur Nachzucht (2') von aquatischen Lebewesen und/oder eine Einrichtung (47) zur Nachzucht (3') von Futtertieren, insbesondere marinen Würmer, auf. Die jeweilige Einrichtung (47) kann in den bestehenden Kreislauf (13) des Kulturwasser (5) eingebunden sein. Ferner ist eine Einbindung der Einrichtung (47) zur Nachzucht (3') von Futtertieren in einen bestehenden Fütterkreislauf (15') möglich. Alternativ können eigene Wasser- und Fütterkreisläufe vorhanden sein.
  • Die Einrichtung (47) stellt vermehrungsgünstige Umgebungsbedingungen für die Nachzucht (2',3') her. Hierbei können auch natürliche und z.B. jahreszeitabhängige Umgebungsbedingungen simuliert werden. Marine Würmer, insbesondere Wattwürmer, vermehren sich vornehmlich unter natürlichen Umgebungsbedingungen, die im Herbst, insbesondere Oktober, eines Jahres herrschen. Für manche Arten kann z.B. Vollmond als Stimulation für die Vermehrung nützlich oder erforderlich sein. Mit der Einrichtung (47) können solche Umgebungsbedingungen simuliert werden. Hierdurch können außerdem die Vermehrungszyklen beschleunigt bzw. verkürzt werden.
  • Die Einrichtung (47) zur Nachzucht (2',3') kann z.B. eine in den Zeichnungen angedeutete steuerbare Beleuchtungseinrichtung (48) aufweisen. Durch eine Lichtsteuerung kann die Geschlechtsreife der Elterntiere beeinflusst werden. Die Einrichtung (47) kann alternativ oder zusätzlich eine steuerbare Klimatisierungseinrichtung (49) aufweisen. Dies kann z.B. eine Heizeinrichtung sein. Außerdem kann mit der Einrichtung (47) ein für die Vermehrung bzw. Reproduktion günstiges Nahrungsangebot bereit gestellt werden. Ferner kann bedarfsweise der Salzgehalt im Kulturwasser eigenständig eingestellt werden. Die Einrichtung (47) kann einen oder mehrere, ggf. getrennte Kulturbehälter (6',22') für Mutter- oder Elterntiere sowie Laich oder Brut aufweisen. Zur gesonderten Gewinnung von Eiern der Muttertiere kann am Kulturbehälter (6',22') ein Ablauf mit einem Ablaufsieb vorhanden sein. Die Einrichtung (47) kann an die jeweiligen Bedürfnisse der zu vermehrenden Spezies angepasst werden und entsprechend unterschiedlich ausgebildet sein.
  • Gemäß eines weiteren selbstständigen Erfindungsaspekts kann die Aquakulturanlage (1) autark ausgegebildet sein. Hierfür kann es mehrere Aspekte geben.
  • Die autarke Aquakulturanlage (1) kann eine eigene Energieversorgung (42) aufweisen. Dies kann z.B. eine Solaranlage, eine Wärmepumpe, eine Windkraftanlage oder eine andere mit Energie aus der Umwelt betriebene Energieversorgung sein. Eine Solaranlage kann elektrischen Strom erzeugen, z.B. mit einer Photovoltaik. Sie kannn alternativ oder zusätzlich Wärme erzeugen, z.B. durch Kollektoren. Mit einer Wärmepumpe kann Wärme aus der Umgebung, z.B. Luft, Grundwasser, Geowärme oder dgl., gewonnen und unmittelbar zu Heiz- oder Kühlzwecken benutzt sowie ggf. in elektrischen Strom oder andere Energieträger umgewandelt werden. Eine Windkraftanlage erzeugt elektrischen Strom.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Energieversorgung (42) eine Biogasanlage aufweisen. Diese kann mit geeigneter Biomasse betrieben werden, insbesondere mit den in der Algensuspension (40) enthaltenen Algen, insbesondere Mikroalgen.
  • Die Energieversorgung (42) kann ferner einen oder mehrere Energiespeicher, z.B. elektrische Akkumulatoren, aufweisen, die eine unterbrechungsfreie Versorgung sicherstellen. Dies hat z.B. bei Nutzung von zeitweise verfügbaren Energien, insbesondere Sonnen- und Windenergie, Vorteile.
  • An die Energieversorgung (42) können alle mit Energie betriebenen Einheiten der Aquakulturanlage (1) angeschlossen sein, insbesondere die Pumpen (17,19), Messeinrichtungen (43) sowie die Steuerung (44) und deren Komponenten sowie die Komponenten der Einrichtung (47) für eine Nachzucht (2',3').
  • Die Aquakulturanlage (1) kann für die autarke Ausbildung außerdem eine programmierbare Steuerung (44) aufweisen. Mit dieser kann der Betrieb der Aquakulturanlage (1) vollautomatisch gesteuert und bedarfsweise geregelt werden. Die programmierbare Steuerung (44) kann über geeignete Datenspeicher, insbesondere Programmspeicher, sowie eine oder mehrere Recheneinheiten sowie Eingabe- und Ausgabe-Schnittstellen verfügen. Die programmierbare Steuerung (44) kann außerdem mit einer Kommunikationseinrichtung (46) zur Datenfernübertragung verbunden sein. Die Datenfernübertragung kann drahtlos, z.B. per Funk, oder leitungsgebunden erfolgen. Die Kommunikationseinrichtung (46) ist hierfür entsprechend ausgebildet. Die Steuerung (44) kann in der erwähnten Weise mit der Energieversorgung (42) und mit den anderen steuerbaren Komponenten der Aquakulturanlage (1) verbunden sein.
  • In einem weiteren selbstständigen Erfindungsaspekt kann die Aquakulturanlage (1) eine umgebende Klimahalle (55) mit einer Einrichtung zur Klimasteuerung aufweisen. Hierdurch kann z.B. die Umgebungsluft in der Aquakulturanlage (1) bedarfsweise erwärmt oder gekühlt sowie ggf. im Feuchtegehalt eingestellt werden. Weitere Klimabeeinflussungen, z.B. durch Abschattung etc. sind möglich. Diese Einrichtung zur Klimasteuerung kann mit der Steuerung (44) verbunden sein.
  • Die Klimahalle (55) ist in 1 schematisch angedeutet. Sie überdeckt vorzugsweise alle Komponenten der Aquakulturanlage (1) und sorgt insbesondere für gleichbleibende und einstellbare klimatische Bedingungen für die Aufzucht der aquatischen Lebewesen (2), Futtertiere (3) und Pflanzen (4) sowie Algen und auch für eine Nachzucht (2',3'). Die Klimahalle (55) kann auch bedarfsweise für eine Beleuchtung oder Abschattung des Halleninnenraums dienen. Sie kann insbesondere als Sonnenschutz in heißen Umgebungsbedingungen oder als wärmeisolierender Schutz in kalten Umgebungsbedingungen fungieren. Die Klimahalle (55) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein, z.B. als festes Bauwerk, als stationäres oder mobiles Zelt oder dgl..
  • In einem weiteren eigenständigen Erfindungsaspekt kann die Aquakulturanlage (1) zur getrennten und eigenständig skalierbaren Produktion von Algen, Futtertieren (3), insbesondere marinen Würmern, und Pflanzen (4) vorgesehen und ausgebildet sein. Die Algen, Futtertiere und Pflanzen können jeweils aus gleichen oder unterschiedlichen Spezien bestehen.
  • Für die skalierbare Produktion sind der zusätzliche Vorratsbehälter für Kulturwasser (5), der zusätzliche Vorratsbehälter (52) für eine ggf. salzhaltige Nährstofflösung (5'), der eigenständige Fütterkreislauf (15') sowie der eigenständige Nährstoffkreislauf (15'') von besonderem Vorteil.
  • Durch die Skalierbarkeit der Produktion oder Mästung können die Algen, Futtertiere (3) und Pflanzen (4) in einem über ihre Filter- und Ernährungsfunktion hinausgehenden Maß aufgezogen werden. Dieses Übermaß kann zu anderen Zwecken wirtschaftlich verwertet werden, insbesondere durch Verkauf oder Betrieb einer eigenen Energieversorgung (42). Die Aquakulturanlage (1) kann dadurch über die Aufzucht von aquatischen Lebewesen (2) hinaus auf eine breitere wirtschaftliche Basis gestellt werden.
  • In einem zusätzlichen eigenständigen Erfindungsaspekt kann die Aquakulturanlage (1) zur Aufzucht von marinen Würmern (3), insbesondere Wattwürmern, für die Produktion von Hämoglobin vorgesehen und ausgebildet sein. Die unter natürlichen Bedingungen aufgezogenen bzw. gemästeten marinen Würmer sind hierfür besonders gut geeignet. Eine Produktion von Hämoglobin kann z.B. gemäß der WO 2013/030496 A1 , WO 2013/182806 A1 , WO 2014/125225 A1 oder WO 2014/184492 A1 erfolgen.
  • Die vorgenannten eigenständigen Erfindungsaspekte und Modifikationen der Aquakulturanlage (1) können alle miteinander in einer Kombination gem. 3 bei einer Aquakulturanlage (1) eingesetzt werden. Alternativ ist ein Einsatz von nur einem oder wenigen dieser eigenständigen Erfindungsaspekte möglich. Andere der genannten eigenständigen Erfindungsaspekte können dabei weggelassen werden. Insbesondere kann der zusätliche Vorratsbehälter (54) für das Kulturwasser (5) und/oder der Vorratsbehälter (53) für die Nährstofflösung (5) entfallen. Daneben sind andere Varianten in der Einzelnutzung oder kombinativen Nutzung der besagten eigenständigen Erfindungsaspekte möglich.
  • Die Aquakulturanlage (1) kann mit den vorgenannten Komponenten eine kompakte Bau- und Funktionseinheit bilden. Diese kann vorgefertigt und betriebsbereit konfiguriert sein. Sie kann stationär oder mobil sein. Die Komponenten der Aquakulturanlage (1), insbesondere Behälter (6,9,22,23,52,53,54), Fluidverbindungen (12), Pumpenanordnungen (17,19,69,70), Steuerung (44) und dgl. können in einem Gestell, Regal oder dgl. angeordnet sein. Sie können dabei vorgegebene Plätze, Anschlüsse und Verbindungen haben. Die Aquakulturanlage (1), insbesondere die Bau- und Funktionseinheit, kann eine Ausbildung haben, die fest vorgegeben oder modifizierbar, insbesondere skalierbar, ist.
  • Die Aquakulturanlage (1), insbesondere die Bau- und Funktionseinheit, kann modular ausgebildet sein. Sie kann ein Baukastensystem bilden. Die Module können z.B. der Kulturbehälter (6), die Filter (7,8), der Algenreaktor (9), die Einrichtung (47) für Nachzucht (2',3'), die integrierte Energieversorgung (42) und die Vorratsbehälteranordnung (52,53,54) mit integrierten Leitungen, Pump- und Steuermitteln sowie Schnittstellen für die gegenseitige Modulverbindung sein. Die Module können bedarfsweise nach dem Prinzip von plug and play zusammengestellt und verbunden werden. Die Aquakulturanlage (1), insbesondere die Bau- und Funktionseinheit, kann vorgefertigt sein bzw. in Serie hergestellt werden. Sie lässt sich komplett oder in Teilen, insbesondere Modulen, transportieren und an beliebigen geeigneten Orten aufstellen sowie betreiben. Hierfür ist die bevorzugte autarke Ausbildung von besonderem Vorteil.
  • Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen und der genannten Abwandlungen in beliebiger Weise miteinander kombiniert und insbesondere auch ausgetauscht werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Aquakulturanlage, Zuchtanlage
    2
    aquatisches Lebewesen, Fisch
    2'
    Nachzucht aquatische Lebewesen
    3
    Futtertier, mariner Wurm, Borstenwurm, Seeringelwurm
    3'
    Nachzucht Futtertiere
    4
    Pflanze, Halophyt, Queller
    5
    Kulturwasser, Prozesswasser
    5'
    Nährstofflösung
    6
    Kulturbehälter, Fischtank
    6'
    Kulturbehälter, Nachzucht aquatische Lebewesen
    7
    Filter partikulär, Futtertierfilter, Wurmfilter
    8
    Filter gelöste Ausscheidung, Pflanzenfilter
    9
    Algenreaktor
    10
    Wasserzufuhr
    11
    Wasserabfuhr
    12
    Fluidverbindung, Leitung
    13
    Kreislauf, Wasserkreislauf für Kulturwasser
    13a
    Kreislauf, Unter-Kreislauf für Kulturwasser
    13'
    Kreislauf, Wasserkreislauf für Futtertierfilter
    13"
    Kreislauf, Wasserkreislauf für Pflanzenfilter
    14
    Kreislauf, Filterkreislauf
    14a
    Kreislauf, Filterkreislauf
    14b
    Kreislauf, Filterkreislauf
    15
    Kreislauf, Fütterkreislauf aquatische Lebewesen
    15'
    Kreislauf, Fütterkreislauf Futtertiere
    15"
    Kreislauf, Nährkreislauf Pflanzen
    16
    Pumpensumpf, Sammelbehälter
    17
    Pumpe, Förderpumpe
    18
    Pumpensumpf, Sammelbehälter
    19
    Pumpe, Förderpumpe
    20
    Wasseraufbereitung, Sauerstoffanreicherung, UV-Filter, Entgasung
    21
    Fluidtransport diskontinuierlich
    22
    Behälter für Futtertiere
    22'
    Kulturbehälter, Nachzucht aquatische Futtertiere
    23
    Behälter für Pflanzenfilter
    24
    Rückführleitung
    25
    Rückführleitung
    26
    Rückführleitung
    27
    Reaktorbehälter
    28
    Substratschicht, Substratboden, Sandboden
    29
    Fluidablauf
    30
    Ablaufrohr
    31
    Siphon
    32
    Auslauföffnung
    33
    Fluidzulauf
    34
    Fluidüberleitung
    35
    Hydroponik, Hydrokultur
    36
    Flutungseinrichtung
    37
    Umwälzeinrichtung
    38
    Strömungsrichtung
    39
    Leiteinrichtung
    40
    Algensuspension
    41
    Wasserstand, Wasserspiegel
    42
    Energieversorgung
    43
    Messeinrichtung
    44
    Steuerung
    45
    Programmspeicher
    46
    Kommunikationseinrichtung
    47
    Einrichtung für Nachzucht
    48
    Beleuchtungseinrichtung
    49
    Heizeinrichtung
    50
    Brunnenwasser
    51
    Filtereinrichtung, Osmose, Ultrafiltration
    52
    Vorratsbehälter Süßwasser, Osmosewasser
    53
    Vorratsbehälter Nährstofflösung, salzhaltig
    54
    Vorratsbehälter, Puffertank
    55
    Klimahalle
    56
    Seitenwand
    57
    Fußteil
    58
    Öffnung
    59
    Boden
    60
    Gefälle
    61
    Auslass
    62
    Stützeinrichtung
    63
    Überlauf
    64
    Fluidabzug oben
    65
    Fluidazug unten
    66
    Blende
    67
    Hohlraum
    68
    Verengung
    69
    Pumpensumpf, Sammelbehälter für Algenreaktor
    70
    Pumpensumpf, Sammelbehälter für Planzenfilter
    71
    Entnahmestelle
    72
    Noppenbahn
    73
    Entwässerungsrinne
    74
    Substrat
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202014103397 U1 [0002]
    • US 6851387 B2 [0003]
    • US 2009/0145368 A1 [0004]
    • US 2017/0135324 A1 [0005]
    • US 2012/0312244 A1 [0006]
    • WO 2016/012489 A1 [0048, 0054, 0115, 0123]
    • WO 2013/030496 A1 [0150]
    • WO 2013/182806 A1 [0150]
    • WO 2014/125225 A1 [0150]
    • WO 2014/184492 A1 [0150]

Claims (42)

  1. Aquakulturanlage für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen (2), insbesondere Fischen, mit Kulturbehälter (6) mit Kulturwasser (5) für aquatische Lebewesen (2), einem Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3), insbesondere marinen Würmern (3), einem Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4), einem Algenreaktor (9) mit Algen, insbesondere einer Algensuspension (40), und einer Fluidverbindung (12) mit einem die Behälter (6,22,23) verbindenden Kreislauf (13) für das Kulturwasser (5), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kreislauf (13) zusätzlich ein Vorratsbehälter (54) für das Kulturwasser (5) angeordnet ist.
  2. Aquakulturanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4) eigenständig mit einer Fluidverbindung (12), insbesondere über einen Unter-Kreislauf (13a) des Kulturwassers (5), an den Vorratsbehälter (54) angeschlossen ist.
  3. Aquakulturanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) auslassseitig über eine Fluidverbindung (12), insbesondere über einen Pumpensumpf (18), mit einem Fluidzulauf (33) des Vorratsbehälters (54) verbunden ist.
  4. Aquakulturanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluidablauf (29) des Vorratsbehälters (54) über eine Fluidverbindung (12), insbesondere über einen Unter-Kreislauf (13a) des Kulturwassers (5), mit einem Fluidablauf (29) des Kulturbehälters (6) oder mit einem nachgeschalteten gemeinsamen Pumpensumpf (16) verbunden ist.
  5. Aquakulturanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Pumpensumpf (16) über eine Fluidverbindung (12) mit dem Kulturbehälters (6) und mit dem Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) verbunden ist.
  6. Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) in zwei oder mehr Gruppen angeordnet sind.
  7. Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) übereinander in einer Turm- oder Kaskadenanordnung mit Distanz oder in einem Stapel mit gegenseitiger Berührung und Abstützung angeordnet sind.
  8. Aquakulturanlage nach nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) einen erhabenen Boden (59) mit einer Stützeinrichtung (62), einem Gefälle (60) und einem verschließbaren Auslass (61) an seiner tiefsten Stelle aufweist.
  9. Aquakulturanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Boden (59) eine Substratschicht (28), insbesondere eine Sandschicht, mit darin enthaltenen Futtertieren (3), insbesondere marinen Würmern, bevorzugt Wattwürmern oder Borstenwürmern, angeordnet ist.
  10. Aquakulturanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) eine umlaufende Seitenwand (56) mit Fußteilen (57) aufweist, die in Umfangsrichtung mit Abstand unter Bildung von Öffnungen (58) verteilt angeordnet sind.
  11. Aquakulturanlage nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) eine Flutungseinrichtung (36) zur Veränderung des Wasserstands, insbesondere zur Simulation von Ebbe und Flut, aufweist.
  12. Aquakulturanlage nach Anspruch 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) einen Fluidablauf (29) mit einem den schrägen Boden (59) durchsetzenden Ablaufrohr (30) und mit einem Siphon (31) oberhalb sowie einer quer gerichteten Fluidüberleitung (34) unterhalb des Bodens (59) aufweist, wobei die Fluidüberleitung (34) den Fluidzulauf (33) für den nächstieferen Behälter (22) bildet.
  13. Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass der Algenreaktor (9) einen mit Wasser, insbesondere einer Nährstofflösung (5'), gefüllten und belüfteten, ringartigen Reaktorbehälter (27) mit einer Algensuspension (40), bevorzugt aus Mikroalgen, einer Umwälzeinrichtung (37) und einer Leiteinrichtung (39) für die umgewälzte Strömung aufweist.
  14. Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass der Algenreaktor (9) einen Fluidablauf (29) mit einer Entnahmestelle (71) und einem Pumpensumpf (69) aufweist.
  15. Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass der Kulturbehälter (6) einen Fluidzulauf (33) und einen Fluidablauf (29) aufweist, wobei der Fluidablauf (29) mit einem oberen Fluidabzug (64) für Oberflächenwasser und einem unteren Fluidabzug (65) für Bodenwasser verbunden ist.
  16. Aquakulturanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidabzüge (64, 65) jeweils mehrfach angeordnet und einstellbar sind.
  17. Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass der Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4) einen Fluidzulauf (33) und einen Fluidablauf (29) sowie eine Hydroponik (35) oder Hydrokultur mit den Pflanzen (4) oder am Boden eine wasserdurchlässige, perforierte Noppenbahn (72) zur Aufnahme einer Substratschicht (74) mit den Pflanzen (4) aufweist.
  18. Aquakulturanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4) seitlich an die Substratschicht (74) angrenzende und seitlich wasserdurchlässige Entwässerungsrinnen (73) für den Fluidzulauf (33) und den Fluidablauf (29) aufweist.
  19. Aquakulturanlage nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4) eine Flutungseinrichtung (36) zur Veränderung des Wasserstands relativ zu den Pflanzen (4), insbesondere zur Simulation von Ebbe und Flut, aufweist.
  20. Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass im Wasserkreislauf (13) für das Kulturwasser (5) eine Wasseraufbereitung (20) angeordnet ist.
  21. Aquakulturanlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasseraufbereitung (20) einen UV-Filter und/oder eine Sauerstoffanreicherung und/oder eine Entgasung und/oder einen Abschäumer aufweist.
  22. Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass im Wasserkreislauf (13) eine Messeinrichtung (43) angeordnet ist.
  23. Aquakulturanlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass Messeinrichtung (43) eine Trübung und/oder ph-Wert und/oder Inhaltsstoffe im Wasser, insbesondere Sauerstoff, Kohlendioxid, Kochsalz, Stickstoffoxide, Ammoniak, Phosphat, Metalle oder dgl., erfasst.
  24. Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) einen Fütterkreislauf (15) für die aquatischen Lebewesen (2) aufweist, wobei die aquatischen Lebewesen (2) mit den Futtertieren (3) gefüttert werden.
  25. Aquakulturanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) einen zusätzlichen Vorratsbehälter (53) für eine ggf. salzhaltige Nährstofflösung (5') aufweist.
  26. Aquakulturanlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die ggf. salzhaltige Nährstofflösung (5') aus frischem Wasser und nur aus anorganischen Stoffen, insbesondere Salzen und anorganischem Dünger, gebildet ist.
  27. Aquakulturanlage nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das frische Wasser aus natürlichem Brunnenwasser oder Leitungswasser mit ggf. zusätzlicher Filterung durch Umkehrosmose und/oder Ultrafiltration gebildet ist.
  28. Aquakulturanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) einen eigenständigen Fütterkreislauf (15') für die Futtertiere (3), insbesondere marine Würmer, aufweist, wobei die Futtertiere (3) mit Algen, insbesondere einer Algensuspension (40), aus dem Algenreaktor (9) gefüttert werden.
  29. Aquakulturanlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Algenreaktor (9) und der Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) über einen eigenen schaltbaren Wasserkreislauf (13') für die Algensuspension (40) miteinander verbunden sind.
  30. Aquakulturanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) einen eigenständigen Nährstoffkreislauf (15") aufweist, wobei Pflanzen (4) mit einer ggf. salzhaltigen Nährstofflösung (5') ernährt werden.
  31. Aquakulturanlage nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4) über einen eigenen schaltbaren Wasserkreislauf (13") mit einem Vorratsbehälter (53) für eine ggf. salzhaltige Nährstofflösung (5') verbunden ist.
  32. Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) die Behälter (6,22,23,53,54) jeweils in einer Einzel- oder Mehrfachanordnung vorhanden sind.
  33. Aquakulturanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) autark ausgebildet ist und eine eigene Energieversorgung (42) sowie eine programmierbare Steuerung (44), insbesondere mit einer Kommunikationseinrichtung (46) zur Datenfernübertragung, aufweist.
  34. Aquakulturanlage nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung (42) als Solaranlage und/oder als Biogasanlage, insbesondere mit Algenspeisung aus der Algenreaktor (9), ausgebildet ist.
  35. Aquakulturanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) eine Einrichtung (47) zur Nachzucht (2') von aquatischen Lebewesen aufweist.
  36. Aquakulturanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) eine Einrichtung (47) zur Nachzucht (3') von Futtertieren, insbesondere marinen Würmern, aufweist.
  37. Aquakulturanlage nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (47) vermehrungsgünstige Umgebungsbedingungen für die Nachzucht (2',3') herstellt.
  38. Aquakulturanlage nach Anspruch 35, 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (47) zur Nachzucht (2',3') eine steuerbare Beleuchtungseinrichtung (48) und/oder eine steuerbare Klimatisierungseinrichtung (49), insbesondere Heizeinrichtung, aufweist.
  39. Aquakulturanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) eine umgebende Klimahalle (55) mit einer Einrichtung zur Klimasteuerung aufweist.
  40. Aquakulturanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) zur getrennten und eigenständig scalierbaren Produktion von Algen, Futtertieren (3), insbesondere marinen Würmern und Pflanzen (4), insbesondere jeweils gleicher oder unterschiedlicher Spezien, vorgesehen und ausgebildet ist.
  41. Aquakulturanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) zur Aufzucht von marinen Würmern (3), insbesondere Wattwürmern, für die Produktion von Hämoglobin vorgesehen und ausgebildet ist.
  42. Aquakulturanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) als vorgefertigte und bevorzugt modulare Bau- und Funktionseinheit ausgebildet ist.
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