EP3716759A1 - Aquakulturanlage und kultivierungsverfahren - Google Patents

Aquakulturanlage und kultivierungsverfahren

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EP3716759A1
EP3716759A1 EP18815577.4A EP18815577A EP3716759A1 EP 3716759 A1 EP3716759 A1 EP 3716759A1 EP 18815577 A EP18815577 A EP 18815577A EP 3716759 A1 EP3716759 A1 EP 3716759A1
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EP
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aquaculture
container
water
aquaculture plant
plant according
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    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
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    • A01K63/04—Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G33/00—Cultivation of seaweed or algae
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K61/00—Culture of aquatic animals
    • A01K61/10—Culture of aquatic animals of fish
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    • A01K61/00—Culture of aquatic animals
    • A01K61/40—Culture of aquatic animals of annelids, e.g. lugworms or Eunice
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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    • A23K50/00—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/80—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for aquatic animals, e.g. fish, crustaceans or molluscs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish

Definitions

  • the invention relates to an aquaculture plant and a
  • Such an aquaculture plant together with cultivation methods for the rearing of aquatic organisms, in particular fish, is known from DE 20 2014 103 397 U1.
  • the aquaculture facility has a culture tank
  • Culture water for aquatic organisms a container for the rearing of food animals, in particular marine worms, a container for growing plants, a
  • Algae reactor with algae especially one
  • the invention solves this problem with the features in the independent process and
  • the claimed aquaculture technique i. the
  • the cost of feeding the reared aquatic creatures, especially fish, can be fed by feeding them into the aquaculture facility
  • Feed production and with the feed animals, in particular marine worms, are significantly reduced.
  • Feed in particular fishmeal, and of
  • Antibiotics can be omitted.
  • the food animals take on the one hand the particulate
  • feed animal filter Other unresolved particles in the culture water and can thereby fulfill a filter function as feed animal filter.
  • the feed animals can in turn with these particles as well as with algae, in particular microalgae from a
  • Algae reactor are fed.
  • the aquaculture plant also has a filter for the dissolved in the culture water
  • a plant filter is particularly suitable.
  • an additional storage container for the culture water is arranged in the circulation of the culture water.
  • culture water required amounts of culture water can be provided in sufficient size and separated from each other.
  • filter functions for the culture water or the filter circuit can be improved. particulate
  • Excretions of the aquatic organisms, in particular fish, can be absorbed by the plants and may possibly be deposited in their containers.
  • This multi-stage filtering process and the filter cycle with a feed animal filter and a plant filter can be optimized.
  • Filter functions or filter stages are separated from each other and independently controlled as needed.
  • the additional reservoir may have a buffer function for the culture water.
  • the culture water supply to the various containers for the said rearing can be controlled as needed.
  • the supply quantities to these containers and / or the cycles in the filter stages can be adjusted independently of each other.
  • the additional reservoir allows in particular the formation of sub-circuits of the culture water. These can each be independently connected to the additional reservoir for the culture water and and can each be independently controlled. The cycle of
  • Culture water can be subdivided or supplemented by one or more sub-cycles.
  • the additional reservoir can be switched in the filter circuit between the feed animal filter and the plant filter.
  • the two filters are not unmittebar coupled with each other. The coupling takes place indirectly via the additional reservoir.
  • the container for growing plants may be independently connected with a fluid connection to the said reservoir. This allows an independent sub-circuit for filtering the dissolved
  • the container for the rearing of feed animals can be any convenient size.
  • Reservoirs can be connected. This can be a sub-cycle for filtering the particulate
  • the algae reactor can be connected to a separate sub-circuit to the feed animal container independently.
  • the invention aspect provides an aquaculture plant and a cultivation method for the rearing of aquatic organisms, especially fish, which has a
  • Culture container with culture water for aquatic organisms a container for the rearing of food animals, especially marine worms, a container for growing plants, an algae reactor with algae, in particular one
  • Algensuspension and have a fluid connection with a container connecting the circuit for the culture water, the aquaculture system and the method a separate feeding circuit for the animals, especially marine worms, and wherein the
  • the feed animals can be fed with the algae and nutrients contained in the water. It becomes an independent feeding cycle for the feed animals
  • This sub-circuit for feeding can be separated from the aforementioned sub-circuit for filtering the particulate excretions as needed.
  • the culture water can be prepared in a suitable and gentle manner. It can be fresh water
  • the fresh water is preferably only inorganic nutrients
  • the fresh water can also be subjected to a particularly intensive filtering, in particular one
  • Storage tank for the culture water can be preceded by one or more other storage tanks, with which the production and treatment of the culture water takes place.
  • the water can be fresh or salt water.
  • a storage container for the nutrient solution is present.
  • the invention aspect provides an aquaculture plant and a cultivation method for the rearing of aquatic organisms, especially fish, which has a
  • Culture container with culture water for aquatic organisms a container for the rearing of food animals, especially marine worms, a container for growing plants, an algae reactor with algae, in particular one
  • Algensuspension and have a fluid connection with a container connecting the circuit for the culture water, wherein the aquaculture plant has an additional storage container for an optionally saline nutrient solution.
  • An arranged in the culture water circuit additional reservoir for the culture water is advantageous, but not essential.
  • the storage container for the nutrient solution is upstream, for example, the reservoir for the culture water.
  • the nutrient solution consisting of fresh water is still not with excrements of the aquatic organisms
  • the reservoir for the nutrient solution can independently via a fluid connection with the
  • Plant container be connected.
  • the invention aspect provides an aquaculture plant and a cultivation method for the rearing of aquatic organisms, especially fish, which has a
  • Culture container with culture water for aquatic organisms a container for the rearing of food animals, especially marine worms, a container for growing plants, an algae reactor with algae, in particular one
  • Algae suspension and having a fluid connection with a container connecting the circuit for the culture water, wherein the aquaculture plant and the method have an independent nutrient cycle, wherein plants are fed with an optionally saline-containing nutrient solution.
  • An arranged in the culture water circuit additional reservoir for the culture water is advantageous, but not essential.
  • the claimed aquaculture technique allows one
  • the rearing of aquatic organisms, food animals, plants and algae can be quantitatively decoupled from one another and are scalable independently.
  • the invention aspect provides an aquaculture plant and a cultivation method for the rearing of aquatic organisms, especially fish, which has a
  • Culture container with culture water for aquatic organisms a container for the rearing of food animals, in particular marine worms, a container for growing plants, an algae reactor with algae, especially one
  • Algae suspension and having a fluid connection with a container connecting the circuit for the culture water, wherein the aquaculture plant and the method for the separate and independently scalable production of algae, feed animals, especially marine worms and plants, in particular in each case the same or
  • the animals can also be used for other purposes.
  • the animals can also be used for other purposes.
  • Production quantities or breeding quantities can be selected correspondingly large.
  • the feed animals in particular marine worms, can e.g. According to another independent aspect of the invention, they are used for the production of hemoglobin.
  • lugworms and ringworm are of particular advantage.
  • the marine worms can also be used as bait for anglers or as feed for other purposes.
  • the invention aspect provides an aquaculture plant and a cultivation method for the rearing of aquatic organisms, especially fish, which has a
  • Culture container with culture water for aquatic organisms a container for the rearing of food animals, especially marine worms, a container for growing plants, an algae reactor with algae, in particular one Algensuspension, and having a fluid connection with a container connecting the circuit for the culture water, the aquaculture plant and the method for the rearing of marine worms, in particular
  • Lugworms intended and designed for the production of hemoglobin.
  • an inventive Lugworm intended and designed for the production of hemoglobin.
  • the invention also relates to the use of the aforementioned
  • Cultivation techniques may be used to produce marine worms, especially lugworms, naturally and without contamination with antibiotics or other pollutants.
  • the marine worms, especially lugworms, are
  • Aquaculture technology scalable. It can also be done independently.
  • the plants can be dissolved except for filtering
  • Excretions can also be produced or bred for consumption or other purposes.
  • Subcirculation and nutrient cycling with connection to a nutrient solution reservoir are especially for scaling plant production
  • the algae production can except for the nutrition of the
  • Feeding animals are also used for other purposes.
  • Algae can be used as food, as an ingredient for the pharmaceutical industry, the cosmetic industry, etc. Algae are also a particularly cost-effective and easy to produce energy source.
  • the aquaculture technique can be used for the rearing or fattening of aquatic life and food animals as well as plants and algae. After harvesting, the stocking can be renewed by using new aquatic creatures, food animals, algae and plants.
  • an independent idea of the invention is a captive breeding of aquatic life and / or food animals, especially marine worms, provided, which may be involved in the aquaculture plant and the cultivation process. For this purpose, a corresponding reproduction device can be present in each case.
  • the invention aspect provides an aquaculture plant and a cultivation method for the rearing of aquatic organisms, especially fish, which has a
  • Culture container with culture water for aquatic organisms a container for the rearing of food animals, especially marine worms, a container for growing plants, an algae reactor with algae, in particular one
  • Algae suspension and having a fluid connection with a container connecting the circuit for the culture water, wherein the aquaculture system and the method comprise a device for captive breeding of aquatic organisms and / or a device for captive breeding of animals, especially marine worms.
  • the reproductive device can in the cycle of
  • Conditions, lighting and the like are affected.
  • natural phenomena such as full moon or the like can be simulated to stimulate reproduction.
  • the aquaculture technique can be made independent by the offspring and the plant-own propagation and reproduction of the aquatic organisms and / or feed animals and largely independent of a permanent external subsequent delivery of juveniles. At most, it is useful to refresh the gene pool and introduce new parent animals.
  • the invention aspect provides an aquaculture plant and a cultivation method for the rearing of aquatic organisms, especially fish, which has a
  • Culture container with culture water for aquatic organisms a container for the rearing of food animals, especially marine worms, a container for growing plants, an algae reactor with algae, in particular one
  • the aquaculture system and the method are self-sufficient and a separate power supply and a programmable controller, in particular with a communication device for remote data transmission, RESPECTIVELY.
  • An arranged in the culture water circuit additional reservoir for the culture water is advantageous, but not essential.
  • the own power supply can e.g. a solar system and / or a biogas plant, which in particular
  • the power supply may e.g. when
  • the claimed, especially self-sufficient training of the aquaculture plant has several advantages.
  • Aquaculture plant can be built on land and used. It can also be adapted to the most diverse
  • Aquaculture facility can be used for local supply of
  • the aquaculture plant as a prefabricated and preferably modular construction and functional unit
  • the invention aspect provides an aquaculture plant and a cultivation method for the rearing of aquatic organisms, especially fish, which has a
  • Culture container with culture water for aquatic organisms a container for the rearing of food animals, especially marine worms, a container for growing plants, an algae reactor with algae, in particular one
  • the claimed, in particular self-sufficient, aquaculture plant can be standardized and possibly as a scalable
  • Modular system can be provided. She can be in
  • the aquaculture facility can be manufactured and marketed as a ready to use unit, eg in a franchise system.
  • the invention aspect provides an aquaculture plant and a cultivation method for the rearing of aquatic organisms, especially fish, which has a
  • Culture container with culture water for aquatic organisms a container for the rearing of food animals, especially marine worms, a container for growing plants, an algae reactor with algae, in particular one
  • climate hall with a device for climate control has.
  • An arranged in the culture water circuit additional reservoir for the culture water is advantageous, but not essential.
  • the preferred independent power supply and its own programmable controller are particularly advantageous for this purpose.
  • the containers for the aforementioned rearing and the additional storage containers may be present individually or multiple times.
  • the aforementioned different sub-circuits can each have their own
  • the respective containers for the rearing of feed animals and plants can each be present several times.
  • the said container is recommended in each case a tower or cascade arrangement, the culture water the
  • the containers successively and flows through gravity in a cascade.
  • the energy and pumping costs can be reduced.
  • the containers can be stored space and cost saving on a shelf. This also facilitates the handling during the breeding care and the harvest as well as the maintenance.
  • bottom-side substrate layers in particular sand layers and / or gravel layers, are present.
  • these substrate bottoms can accommodate a part of the feed animals, which can thereby live on in the usual environment and for the aquatic creatures, in particular ground fish or shrimp, form a longer-term and easily accessible food source.
  • These containers can have an optimized fluid flow. This may have separate and / or optimized outlet openings for the culture water and / or the substrate. On the one hand, it enables a permanent and controlled flow of culture water. On the other hand, it allows a simple deduction of the substrate layer and the feed animals contained therein.
  • a flooding facility can simulate a sea-like environment with low and high tide for the animals and / or the plants.
  • the environmental conditions for saltwater tolerant plants or halophytes are optimized.
  • a continuous flow mode is possible. This particular has to be scalable
  • the containers and in particular the local substrate can dry.
  • the particulate excretions and algae may settle on or in the substrate, which is also beneficial for uptake by the feed animals.
  • the changing water levels or water heights may result in additional filtering and rinsing effects in the substrate region, which are advantageous for the filter function.
  • Figure 1 A schematic representation of a
  • Figure 2 a hydraulic circuit diagram of a
  • Figure 3 a modified aquaculture plant of the claimed type in a schematic
  • Figures 4 and 5 is a plan view and a longitudinal section
  • FIG. 6 a plan view of a culture container for aquatic living beings
  • FIG. 7 an end view of the culture container
  • Figure 9 an arrangement of several containers for
  • FIG. 10 shows a longitudinal section through the arrangement of FIG
  • FIG. 9, Figures 11 and 12 a sectional view and a
  • Figures 13 and 14 a sectional side view and a
  • FIG. 15 a bottom view of an upper one
  • FIG. 16 shows a fluid drain with a drain pipe and a siphon in longitudinal section
  • FIG. 17 a perspective view of a
  • Figures 18 to 21 different training variants of a
  • the invention relates to an aquaculture plant (1) and a cultivation method for aquatic organisms (2).
  • the invention further relates to a number of further independent inventive aspects mentioned below.
  • the aquatic creatures are shown in and
  • fish especially predatory fish, e.g. Sole.
  • These can be saltwater fish or freshwater fish.
  • the Aquaculture plant (1) is used for the rearing and fattening of such aquatic organisms (2).
  • the aquaculture plant (1) has a culture tank (6), in particular fish tank, with culture water (5) or
  • the culture water (5) may be salt water or fresh water. In the exemplary embodiment shown, salt water is preferred.
  • the aquaculture installation (1) can have, in addition to the culture tank (6), a container (22) for feed animals (3) and a container (23) for plants (4) and an algae reactor (9).
  • the containers (6, 22, 23) and possibly the algae reactor (9) can each be present individually or multiply.
  • the aquaculture plant (1) may further comprise a controller (44).
  • the containers (23) for growing plants (4) may also have such a tower or cascade arrangement.
  • the containers (22) and the containers (23) are in each case one above the other
  • FIGS. 9 to 17 show such an arrangement.
  • a cascade arrangement also includes a terrace arrangement in which the containers (22, 23) are respectively arranged one above the other and with a lateral spacing.
  • the culture water (5) flows through the various
  • Container (22,23) in a cascade successively and by gravity
  • the energy and pumping costs can be reduced.
  • the container (22,23) can save space and cost on a shelf. This also facilitates the handling during the breeding care and the harvest as well as the maintenance.
  • the containers (6, 22, 23) and the algae reactor (9) can be hydraulically connected to one another via a respective fluid connection (12) in a water circuit (13) for the culture water or process water (5).
  • FIGS. 1 to 3 show, by way of example, an arrangement of the containers (6, 22, 23) and of the algae reactor (9), as well as hydraulic circuit diagrams.
  • the water cycle (13) of the culture water (5) can be self-contained. He may also have one or more sub-circuits (13a, 13 ', 13 ")
  • Figures 1 and 2 show a first variant of
  • FIG. 3 shows a second, modified variant of the aquaculture plant (1).
  • Containers (6,22,23) and an algae reactor (9) and a water circuit (13) for the culture water (5) are used.
  • the modifications are shown schematically.
  • the second variant of Figure 3 shows a possible integration of the modifications in an aquaculture plant (1).
  • Another modification involves an arrangement of at least one additional one
  • a modification relates to an independent feeding circuit (15') for food animals (3). Another modification aims at a self-contained nutrient cycle (15 ") for plants
  • Training the aquaculture facility (1) is also a modification.
  • One modification relates to the formation of the aquaculture plant (1) as a prefabricated and preferably modular construction and functional unit.
  • Modification is to be regarded as a climate hall (55) surrounding the aquaculture plant (1). Yet another modification is a scalable production of algae,
  • the culture container (6) may have any suitable shape and may be made of a suitable material, e.g. Plastic or metal, wood or concrete.
  • the culture container (6) may be open at the top. At the bottom of the
  • Culture container (6) may be a substrate layer (28), eg sand, a mixture of coarse-grained pearlite with sand, another sand-containing mixture or the like. are located.
  • the inflow and outflow (33, 29) for the culture water (5) are at fluid connections (12), eg closed lines in Shape of pipes or hoses, connected. Alternatively, partially open lines or channels are possible.
  • FIGS. 3, 6, 7 and 8 an example is shown
  • the culture container (6) may be designed as an open tank with a bottom drain (29), e.g. in the form of a siphon, and with an inlet (33) in the form of a
  • WO 2016/012489 A1 shows an example of such an embodiment.
  • the feed animals (3) are placed in the culture tank (6) and in the local culture water (5). You can float or swim there and by the aquatic creatures
  • the substrate layer (28) may also contain feed animals (3). Rooting fish (2) can rummage through the substrate layer (28) and eat the food animals (3) there.
  • the preferred substrate layer (28) may also contain feed animals (3). Rooting fish (2) can rummage through the substrate layer (28) and eat the food animals (3) there.
  • feed animals (3) e.g. marine worms are used. This includes, in particular bristle worms
  • Ringworm (Nausdidae) and others.
  • other types of food animals (3) are possible.
  • Fish food or dry food can be dispensed with.
  • the diet and diet of aquatic life (2) can be significantly improved.
  • the existing in said marine worms Schleimantel affects, for example, particularly health-promoting.
  • Bristleworms for example, form one in their natural habitat
  • the feeding animal production can be integrated into a water cycle (13) of the culture water (5) in the aquaculture plant (1). This can be beneficial for compatibility.
  • Metabolites chemical messengers, amino acids, etc.
  • the common culture water has a positive effect on the growth and the housing conditions of
  • the container (22) with the feed animals (3) can on the one hand form a feed animal filter (7), in particular a worm filter, which filters particulate matter from the culture water (5).
  • the feed animal filter (7) is with the
  • the container (22) with the feed animals (3) also has at the bottom (59)
  • Substrate layer of the aforementioned type in particular a sand layer or a sand-containing layer on.
  • the particulate matter can be particulate excretions of aquatic organisms (2) in the culture vessel (6),
  • Food residues or other solids They are taken up by the feed animals (3) and removed from the culture water (5).
  • the feed animals (3) can also filter plankton and microorganisms from the culture water if necessary.
  • a feeding of the feed animals (3) from the substrate layer (28) by means of their jaws is possible.
  • the marine worms (3) can with these be fed particulate substances.
  • a substrate layer (28) in particular a
  • Purification processes of the culture water take place, e.g. Nitrogen removal, mineralization, nitrification, denitrification and Annamox.
  • the feed animal filter (7) and the culture container (6) are further connected in a feeding circuit (15).
  • Feeding animals (3) serve as live food for feeding the aquatic organisms (2) and are transferred in a suitable manner into the culture container (6).
  • the algae reactor (9) may also be incorporated into the feeding circuit (15).
  • the algae reactor (9) and the container (22) can be fitted with the
  • the algae reactor (9) is preferably designed as a photobioreactor for the microalgae cultivation.
  • algae in particular microalgae, are grown in an algae suspension (40).
  • the algae can be supplied with nutrients and light for photosynthesis.
  • the algae production cycle may e.g. 1 to 2
  • the algae suspension (40) may be used to feed animals (3) for their nutrition over that shown in FIGS. 1 and 2
  • the algae suspension (40) can also enter the culture container (6).
  • the feed animals (3) and the aquatic organisms (2) fed with them can be healthy and without pollutants by means of the algae in a natural and appropriate manner
  • independent feeding cycle (15 ') can be an access of algae, especially algae suspension (40), in the
  • the container (23) for the rearing of plants (4) can function as a filter (8), in particular a plant filter, for the excretions of the aquatic organisms (2) dissolved in the culture water (5). It can be assigned to the feed animal filter (7), in particular downstream. Part of the containers (23) may also primarily serve plant breeding and have less or no filtering function.
  • FIGS. 18 to 21 show a plant filter (8) in two variants.
  • Plants (4) are adapted to the respective culture water (5).
  • salt-tolerant plants or halophytes in particular
  • the plants (4) are held in the variant of Figure 21 in a hydroponic (35) or hydroponic culture in the container (23).
  • the plants (4) are rooted in an inorganic substrate, which is held in water-permeable plant pots. The plant roots can thereby from
  • the plants (4) can be useful and edible plants, eg, swelling. They are nourished by the precipitates dissolved in the culture water (5) and can be harvested in due course. At freshwater operation, others will suitable plants (4), eg vegetable or salad plants used.
  • the fluid outlet (29) of the plant container (23) can in a similar manner as in the culture container (6) and in
  • Feed animal container (22) may be formed. The training will be explained below.
  • the plant filter (8) or the container (s) (23) can have a flooding device (36) with which the water level can be changed relative to the plants (4).
  • a flooding device (36) with which the water level can be changed relative to the plants (4).
  • the container (s) (22) for rearing feed animals (3) or the feed animal filter (7) may likewise have such a flooding device (36). This allows a sea-like environment with low and high tide for the feeding animals (3), especially the marine worms,
  • Feed animals (3) are eaten. In general, an e.g. through the low tide simulation or otherwise
  • the flooding device (36) can change the relative water level in different ways.
  • the plant pots of the hydroponics (35) are interconnected by a carrier and can in their altitude within the container (23) with a controllable actuator can be changed.
  • the water level (41) can be increased and decreased.
  • a mutual adjustment is possible.
  • Hydroculture layers have a slope of e.g. 8% up.
  • the siphon (31) is at the end of the drain pipe (30) projecting into the container (22, 23). This allows the substantially complete emptying of the culture water (5) from the container (22,23) and the short-term draining of the soil substrate. This process is important for the oxygenation of the substrate and the optimal functioning of the feed animal filter (7) or plant filter (8).
  • Figures 1 and 2 illustrate a hydraulic circuit diagram of the first variant of the aquaculture plant (1) for the connection of culture container (6), feed filter (7),
  • the culture water (5) is in the aquaculture plant (1) in a closed
  • Water cycle (13) out. If necessary, it can a water supply (10) fresh water to be supplied. At a water discharge (11) spent culture water (5) can be removed from the circuit (13). Furthermore, in the water cycle (13) a water treatment (20)
  • one or more pump sumps (16, 18) are provided with one or more associated pumps (17, 19).
  • the sumps can be used as sump for the
  • a plurality of fluid connections (12) and a plurality of consumers or components (6, 7, 8, 9) of the aquaculture installation (1) can be connected to a sump (16, 18).
  • the pump sump (16) has several
  • Culture container (6) connected.
  • the aforementioned water treatment (20) may be arranged.
  • the pump sump (16) via a fluid connection (12) with the feed animal filter (7) connected upstream.
  • the feed animal filter (7) is connected to a second pump sump (18). From this pump sump (18) of the filter (8), in particular plant filter, fed.
  • the culture water (5) can flow back from the filter (8) via a return line (26) into the second pump sump (18). This can be done for example by gravity.
  • the culture water (5) from the second pump sump (18) via a return line (25) on Feed animal filter (7) are conveyed past the first pump sump (16).
  • the algae reactor (9) is also over one
  • Fluid connection (12) to the second pump sump (18) connected to the inlet side may be the aforementioned inlet and outlet (10,11).
  • the algae reactor (9) is connected to the
  • Feeding animal filter (7) connected.
  • Part of the fluid connections (12) may be active
  • Delivery lines are formed, in which pump pressure is pending.
  • Other fluid connections (12), in particular the return lines (24, 25, 26) can be passive feed lines in which the culture water (5) flows by gravity.
  • FIG. 2 shows the hydraulic circuit diagram of Figure 1 and in addition the spatial allocation of the components of the aquaculture plant (1).
  • one or more discontinuous fluid connections (21) can be seen, through which the water flow can be shut off temporarily.
  • Such a discontinuous fluid connection (21) is e.g. to the inlet and outlet side
  • Fluid connections (12) of the algae reactor (9) are arranged.
  • FIG. 2 illustrates, the culture water transport through the feed animal filter (7) and / or through the filter (8), in particular plant filter, by gravity and in a cascade-shaped filter arrangement.
  • the pump (17) conveys the culture water (5) from the first
  • Feed animal filter (7) in particular to the upper
  • the second pump sump (18) is above the first
  • the pump (19) can pump culture water (5) into the algae reactor (9) on the inlet side via a corresponding valve arrangement and discontinuous fluid connection (21). From here, the algal suspension (40) by
  • the water flows within the aquaculture plant (1) may vary in size, the distribution over the sump (s) (16, 18) associated with
  • Feed animal filter (7) because of the retention time, on the other hand, a reduced volume flow of e.g. Fed 300 1 / h and passed after passing through the second pump sump (18).
  • Aquaculture plant (1) is an additional reservoir (54) for the culture water (5) in the circuit (13) for the Culture water arranged. It is arranged in addition to the pump sumps (16, 18) which are also present in this embodiment.
  • the reservoir (54) may have a volume which clearly exceeds the amounts of water circulated in the circuit (13) every hour, in particular by a multiple.
  • the container (23) for growing plants (4) is connected independently with its own fluid connection (12) to the reservoir (54).
  • a sub-circuit (13a) for the filtration of the culture water (5) and for separating said dissolved precipitates can be formed.
  • the fluid connection (12) can have its own pump arrangement, in particular also its own pump sump. This is in the drawing of
  • the fluid connection (12) or the sub-circuit (13a) can be connected in a suitable manner to the optionally multiply arranged containers (23).
  • Figure 3 is a
  • next to each other and possibly at the same height are arranged. They are connected in parallel to the fluid connection (12) or the sub-circuit (13a).
  • the aforementioned tower or cascade arrangement of containers (23) is possible.
  • the individually or multiply existing container (22) for the rearing of feed animals (3) is on the outlet side via a fluid connection (12), in particular via the one
  • Fluid inlet (33) is arranged separately from the connection of the one or more containers (23) for growing plants (4) on the additional storage container (54). From the or the containers (22) or from the feed animal filter (7) can be characterized by the deposition of particulate
  • a fluid drain (29) of the additional reservoir (54) is connected via a fluid connection (12) with a
  • Fluid outlet (29) of the culture container (6) connected.
  • the fluid outlet (29) of the culture tank (6) can be connected to a downstream common pump sump (16).
  • the feed animal filter (7) and the plant filter (8) are separated from each other and independently connected to the additional reservoir (54). This will also become independent
  • Filtering circuits (14a, 14b) formed. The in the
  • Filtering circuits (14a, 14b) circulated flow rates or volumes of the culture water (5) may be of different sizes.
  • the said filter processes or filter stages can take place simultaneously or with a time delay. They can be carried out continuously or intermittently.
  • the additional reservoir (54) optimizes the entire filtering process.
  • the circuit (13) for the culture water (5) can be supplied from the reservoir (54) permanently filtered and purified culture water (5).
  • the feed animal filter (7) or the one or more containers (22) for the rearing of feed animals (3) are connected to the pump sump (18) and its pump arrangement (19). From here at least part of the supplied and with regard to the particulate
  • the pump sumps (16,18) and their collection containers are arranged adjacent. You can one another
  • the culture water (5) is pumped to the culture container (6) and the feed animal filter (7).
  • the flow rates can be equal or
  • Feed animal filter (7) promoted.
  • the additional storage container (54) represents a first, independently inventive modification. It can also be arranged in the first variant of the aquaculture installation (1) according to FIGS. 1 and 2. It can be arranged there at a suitable location, for example between the pump sumps (16, 18).
  • the aquaculture plant (1) can according to another
  • the nutrient solution (5 ') can be based on salt water or on fresh water.
  • Reservoir (53) may be connected to the aforementioned additional reservoir (54) for the culture water (5)
  • the supply container (53) for the nutrient solution (5 ') can be connected on the input side to a further supply container (52) for fresh water or possibly directly to a connection (50) for the supply of fresh water, in particular well water or tap water.
  • the connection (50) may be associated with a filter device (51), in which the fresh water is subjected to intensive filtering. This can e.g. reverse osmosis or ultrafiltration.
  • the filtered fresh water in particular
  • saline culture water (5) is needed, the fresh water or osmosis water or the already
  • the storage container (53) for the nutrient solution (5 ') may also be present in the first variant of the culture device (1) of FIGS. 1 and 2. He may also be located there between the pump sumps (16,18).
  • saline nutrient solution (5 ') can be used with the
  • Plant filter (8) or the one or more containers (23) for growing plants (4) via its own switchable water cycle (13 ") This water cycle (13") for the nutrient solution (5 ') can be from the water cycle ( 13) for the culture water (5) to be separated.
  • the aquaculture plant (1) may have its own
  • the plants (4) of the plant filter (8) can thereby be fed independently of the filter circuit (14)
  • Nutrient cycle (15 ) can be formed by means of the switchable water circuit (13"). in the
  • Nutrient cycle (15 ") may have its own pump sump (70) or its own pump arrangement.
  • the nutrient solution (5 ') circulated in the nutrient cycle (15") may be substantially larger than the circulated production volumes of culture water (5).
  • Rearing plants (4) can increase the nutrient content
  • the aquaculture plant (1) can have its own
  • the Feed animals (3) are fed with algae, in particular an algae suspension (40), from the algae reactor (9).
  • the algae reactor (9) and the container (s) (22) for rearing feed animals (3) are connected to one another via their own switchable water circulation system (13 ') for the algae suspension (40).
  • the algae reactor (9) has a controllable fluid outlet (29), which is connected to its own pump sump (69) and to a pump arrangement.
  • a controllable or switchable removal point (71) for the withdrawal of the algal suspension (40) and for their other use may be present.
  • the algal suspension (40) in the switchable water circulation (13 ') is circulated.
  • Water cycle (13 ') for the algae suspension (40) can be separated from the water cycle (13) for the culture water (5) and the filter circuit (14).
  • the feeding of the animals (3) can be carried out during breaks in which the filtering process in the
  • Feed animal filter (7) is stopped or shifted.
  • the nutritional process can be controlled, e.g. on a cloudiness measurement of the water circulation (13 ') circulated algae suspension (40).
  • Algae suspension (40) clarifies this. After completion of the feeding process of the feed animals (3) with algae, the filtering process of the feed animal filter (7) can be restarted.
  • Container (6,22,23,52,53,54) each in one
  • a plurality of containers (23) for rearing feed animals (3) may be arranged in two or more groups.
  • the groups may each comprise one or more containers (22). These may preferably be arranged in the said tower or cascade arrangement.
  • the groups of containers (22) are each independent of the circuit (13) for the culture water (5) and the
  • the algae reactor (9) can on the inlet side with a
  • Nutrient solution (5 ') are supplied. It can in particular be connected to the additional reservoir (53).
  • a promotion of the nutrient solution (5 ') can be achieved by a pump sump and a pump assembly or by gradient. The promotion can be switchable as in the other cases.
  • a treatment of the nutrient solution (5 ') may take place, e.g.
  • the aforementioned water treatment (20) may be arranged. This can e.g. assigned to the culture container (6) or
  • the water treatment (20) may e.g. a UV filter and / or an oxygen enrichment and / or a degassing and / or a skimmer
  • FIGS. 1 and 2 may also be present in the aquaculture installation (1) of FIG. She is not shown there.
  • the water cycle (13) for the culture water (5) and / or the nutrient solution (5 ') may further at least one
  • a measuring device (43) is e.g. arranged at the pump sumps (16,18) and the local mixing container.
  • the measuring device (43) can detect turbidity and / or pH and / or ingredients in the water.
  • Such ingredients may e.g. Oxygen, carbon dioxide, common salt,
  • Nitrogen oxides ammonia, phosphate, metals or
  • a measuring device (43) can also be arranged on a culture container (6) or on a storage container (53, 54) for the culture water (5) or the nutrient solution (5 ').
  • Measuring device (s) (43) are connected to the controller (44). Based on the measurement results, the controller (44). Based on the measurement results, the controller (44). Based on the measurement results, the controller (44). Based on the measurement results, the controller (44). Based on the measurement results, the controller (44). Based on the measurement results, the controller (44). Based on the measurement results, the controller (44). Based on the measurement results, the controller (44). Based on the measurement results, the controller (44). Based on the measurement results, the controller (44). Based on the measurement results, the
  • Aquaculture plant (1) controlled and possibly regulated.
  • the measuring device (43) can be present in both variants of the aquaculture system (1).
  • the algae reactor (9) can be designed in any suitable manner. This can e.g. be an education according to WO 2016/012489 Al. Alternatively, the algae reactor (9) may also have a closed container.
  • Figures 3 to 4 show another embodiment. It is e.g. designed as a so-called open Pond.
  • Algae reactor (9) has a water tank, in particular with a nutrient solution (5 '), filled and ventilated and open at the top reactor vessel (27).
  • Reactor vessel (27) has a ring-like shape in plan view and is filled with an algal suspension (40).
  • the algal suspension (40) preferably contains microalgae.
  • the algae reactor (9) also has a circulation device (37) for circulating the algae suspension (40) in FIG.
  • the circulation device (37) is designed, for example, as a paddle wheel with a controllable electric drive motor.
  • the circulation device (37) can be located at a narrow point of the reactor vessel (27).
  • the reactor vessel (37) may also comprise one or more circulating flow conduits (39)
  • the algae reactor (9) can be used singly or multiply in the aquaculture plant (1)
  • FIGS 6 to 8 show an initially mentioned
  • Embodiment of the culture container (6) This can e.g. trough-shaped and an elongated,
  • the culture container (6) has a fluid inlet (33) at one end and a fluid outlet (29) at the opposite end.
  • the fluid outlet (29) can be an upper fluid outlet
  • Fats, oils and other rather unfavorable constituents in the culture water (5) collect at the water surface or at the water level (41) and can be separated from the upper fluid outlet (64)
  • Groundwater are deducted. In the area of the groundwater, there may be a calm flow from the inlet (33) to the outlet (29).
  • a trough-like overflow (63) for the surface water can be present.
  • the overflow (63) can be adjustable.
  • He can e.g. a height-adjustable overflow wall
  • the upper fluid outlet (64) opens at the overflow
  • On the inlet side can also be an upper fluid outlet
  • the fluid withdrawals (64, 65) can each be arranged several times. They can also be adjustable.
  • the lower fluid outlet (65) can be formed in any desired manner and possibly switched or controlled.
  • Culture container (6) has. Behind the wall-shaped panel (66), a cavity (67) is formed. This is located between the container end wall and the rear panel. The upright cavity (67) is connected in the upper area with the lower fluid withdrawal (65). The e.g. in the
  • Container end wall recessed cavity (67) may have an upwardly tapered constriction (68). He can e.g. have the upright triangular shape shown in Figure 7. At the upper narrowing area is the fluid outlet (65). The constriction (68) can through the
  • the circulation of the culture water (5) and the filter processes can be controlled or regulated.
  • an outlet (61) for emptying the culture container (6) can be arranged on the container bottom.
  • the initially mentioned substrate (28) with the feed animals (3) At the bottom of the culture tank (6) is the initially mentioned substrate (28) with the feed animals (3).
  • the culture water (5) are also the aforementioned
  • Figures 9 to 17 show a structural design and arrangement of containers (22) for the rearing of
  • the containers (22,23) can be arranged one above the other in a tower or cascade arrangement. Im shown
  • Embodiment a plurality of individual containers (22,23) in a stack directly to each other with mutual
  • a plurality of containers (22, 23) may be stacked at a mutual distance, e.g. tower-like arranged in a shelf or rack.
  • Container (22,23) has a suitable cross-sectional shape, which may be circular, oval or prismatic, for example.
  • the circular formation shown has constructive and functional advantages in terms of stability, stackability and animal husbandry (3).
  • the individual containers (22) each have a circumferential upright side wall (56) within which a bottom (59) is arranged in a raised position and preferably at a distance from the container bottom side.
  • the floor (59) is supported by support means (62) over the side wall (56).
  • the support device (62) may be formed, for example, by cross members arranged below the base (59), which are fastened to the side wall (56) at both ends and may possibly protrude outwards through the latter.
  • the floor (59) has a slope (60). At the lowest point of the bottom (59), a closable outlet (61) is arranged on the container (22, 23). This can be located in the side wall (56) and can be operated from the outside. On the floor (59) is the mentioned
  • Outlet (61), the substrate layer (28) and the feed animals (3) can be drained and removed.
  • the side wall (56) of the upper containers (22,23) in the stack has a lower height than the side wall (56) of the lower container (22,23).
  • the side wall (56) of the upper container (22,23) has foot parts (57), which in
  • Openings (58) in the side wall (56) are arranged distributed.
  • the foot parts (57) are based on a
  • the top of the drain pipe (30) is e.g. a siphon (31) spaced above the floor (59) having the function described above.
  • the fluid drain (29) has a transversely directed, e.g.
  • Fluid transfer (34) forms the fluid inlet (33) for the next lower container (22,23) and opens at a distance above the bottom (59).
  • the fluid transfer (34) may be at one or more suitable locations, e.g. at the ends of their tubular shape, have outlet openings (32). In the lower container (22,23), the fluid passage (34) through the
  • the fluid transfer line (34) may have any other shape, e.g. in a star or ring arrangement.
  • Culture water (5) or possibly, a nutrient solution (5 ') from a container (22,23) are introduced directly into the next lower container in the stack.
  • drain (29) and inlet (33) with the siphon (31) is also for level control, in particular for the simulation of low and high tide, an advantage.
  • FIGS 18 to 20 show the aforementioned alternative
  • the container (23) shown has at the bottom a water-permeable, perforated dimpled sheet (72) for receiving a substrate layer (74) with the plants (4) (not shown).
  • the container (23) may have any suitable cross-sectional shape, eg the rectangular shape shown.
  • the container (23) may have laterally on the substrate layer (74) adjacent and laterally water-permeable drainage channels (73) for the fluid inlet (33) and the fluid outlet (29).
  • Drainage channels (73) each form the lateral boundary for the substrate layer (74).
  • Water permeability may be at the bottom of the
  • Drainage channels (73) exist.
  • an opening may be present on the channel bottom.
  • the substrate layer (74) is picked up and supported.
  • the perforations may be present on the top walls or the oblique side walls of the dimpled sheet (72).
  • the substrate layer (74) may be of any type
  • the watering of the substrate layer (74) can take place via the dimpled sheet (72) from below. If necessary, the water level can also be changed in the aforementioned manner, as well as low tide and high tide can be simulated. Alternatively or additionally, sprinkling of the plants (4) is also possible. This is possible and advantageous in particular in connection with the nutrient cycle (15 ").
  • Flow can be blocked or released.
  • Remote controllable switching elements may also be connected to the controller (44). Furthermore, other flow-regulating devices, such as throttles or the like. to be available.
  • the above-described aquaculture plant (1) is used in the various variants for the rearing and fattening of aquatic organisms (2) and food animals (3),
  • Offspring (2 ', 3') can reproduce and reproduce aquatic organisms (2) and / or food animals (3) with suitable parent animals.
  • the offspring (2 ', 3') can each into the aquaculture plant (1) in both
  • the offspring (2 ', 3') can be converted into the containers (6,22) of the aquaculture plant (1) for further rearing and fattening when a suitable degree of ripeness is reached.
  • the aquaculture installation (1) has a device (47) for captive breeding (2 ') of aquatic organisms and / or a device (47) for captive breeding (3') of food animals, in particular marine worms.
  • the respective device (47) can be integrated into the existing circuit (13) of the culture water (5). Furthermore, an integration of the device (47) for
  • the device (47) provides fertile favorable
  • Marine worms especially lugworms
  • lugworms multiply primarily under natural environmental conditions that prevail in the fall, especially in October, a year.
  • Full moon may be useful or necessary as stimulation for reproduction.
  • Device (47) can be simulated such environmental conditions. This also allows the
  • Multiplication cycles are accelerated or shortened.
  • the means (47) for offspring (2 ', 3') may e.g. a controllable in the drawings indicated
  • Lighting control can affect the sexual maturity of the parent animals.
  • the device (47) may alternatively or additionally comprise a controllable air conditioning device (49). This can e.g. be a heater.
  • a controllable air conditioning device 49
  • This can e.g. be a heater.
  • the means (47) one for the
  • the device (47) can one or more, possibly separate culture container (6 ', 22') for parent or
  • Separate extraction of eggs of the mother animals may be on the culture tank (6 ', 22') a drain with a drain screen available.
  • the device (47) can be connected to the
  • the aquaculture installation (1) can be designed to be self-sufficient. There can be several aspects to this.
  • the autarkic aquaculture plant (1) can have its own
  • Have power supply (42) This can e.g. a solar system, a heat pump, a wind turbine or another powered by energy from the environment
  • a solar system can generate electricity, e.g. with a photovoltaic. They may alternatively or additionally generate heat, e.g. through collectors. With a heat pump can heat from the
  • Air e.g. Air, groundwater, geothermal or the like. , obtained and used directly for heating or cooling purposes and possibly converted into electricity or other energy sources.
  • a wind turbine generates
  • the energy supply (42) may comprise a biogas plant. This can be operated with suitable biomass, in particular with the algae contained in the algae suspension (40), in particular
  • the power supply (42) may further comprise one or more energy stores, e.g. electric accumulators,
  • the aquaculture facility (1) may also have a programmable controller (44) for self-sufficient training.
  • the programmable controller (44) can have suitable data memory, in particular program memory, as well as one or more arithmetic units as well as input and output interfaces.
  • Control (44) can also with a
  • the remote data transmission can be wireless, e.g. by radio, or conducted by cable.
  • Communication device (46) is designed accordingly.
  • the controller (44) can be connected in the manner mentioned with the power supply (42) and with the other controllable components of the aquaculture plant (1).
  • the aquaculture installation (1) can have a surrounding air-conditioning hall (55) with a device for climate control.
  • This device for climate control can be connected to the controller (44).
  • the air-conditioning hall (55) is schematically indicated in FIG. It preferably covers all components of the
  • the air hall (55) can also serve as needed for lighting or shading of the hall interior. You can especially as Sunscreen in hot conditions or as heat-insulating protection in cold conditions.
  • the air hall (55) can be designed in any suitable manner, for example as a solid structure, as a stationary or mobile tent or the like.
  • the aquaculture installation (1) can be provided and designed for the separate and independently scalable production of algae, feed animals (3), in particular marine worms, and plants (4).
  • the algae, food animals and plants can each consist of the same or different species.
  • the aquaculture plant (1) can thus be placed on a broader economic basis beyond the breeding of aquatic organisms (2).
  • the aquaculture plant (1) for the rearing of marine worms (3) can be provided and designed for the production of hemoglobin.
  • the raised or fattened under natural conditions Marine worms are particularly well suited for this purpose.
  • a production of hemoglobin may occur according to the
  • WO 2013/030496 A1 WO 2013/182806 A1
  • WO 2014/125225 A1 WO 2014/184492 A1.
  • independent aspects of the invention can be omitted.
  • the additional storage container (54) for the culture water (5) and / or the storage container (53) for the nutrient solution (5) can be dispensed with.
  • other variants in the single use or combined use of said independent invention aspects are possible.
  • the aquaculture plant (1) can with the aforementioned
  • Components form a compact construction and functional unit. This can be prefabricated and ready for use
  • Container (6,9,22,23,52,53,54), fluid connections (12), pump assemblies (17,19,69,70), control (44) and the like.
  • container (6,9,22,23,52,53,54), fluid connections (12), pump assemblies (17,19,69,70), control (44) and the like.
  • pump assemblies (17,19,69,70)
  • the aquaculture plant (1) in particular the construction and functional unit, may have a design which is fixed or modifiable, in particular scalable.
  • the aquaculture plant (1) especially the construction and
  • Functional unit may be modular. It can form a modular system.
  • the modules can eg the culture container (6), the filter (7,8), the algae reactor (9), the device (47) for offspring (2 ', 3'), the integrated energy supply (42) and the
  • Reservoir arrangement (52,53,54) with integrated lines, pumping and control means as well as interfaces for the mutual module connection. If required, the modules can be assembled and connected according to the principle of plug and play.
  • Aquaculture plant (1) especially the construction and
  • Functional unit can be prefabricated or produced in series. It can be transported completely or in parts, in particular modules, and set up and operate at any suitable location. For this purpose, the preferred self-sufficient training is of particular advantage.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Aquakulturanlage und ein Verfahren für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen (2), insbesondere Fischen. Die Aquakulturanlage (1) weist Kulturbehälter (6) mit Kulturwasser (5) für aquatische Lebewesen (2), Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3), insbesondere marinen Würmern (3), Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4), einen Algenreaktor (9) mit Algen, insbesondere einer Algensuspension (40), und einen Fluidverbindung (12) mit einem die Behälter (6,22,23) verbindenden Kreislauf (13) für das Kulturwasser (5) auf. In dem Kreislauf (13) ist zusätzlich ein Vorratsbehälter (54) für das Kulturwasser (5) angeordnet.

Description

BESCHREIBUNG
Aquakulturanlage und Kultivierungsverfahren Die Erfindung betrifft eine Aquakulturanlage und ein
Kultivierungsverfahren mit den Merkmalen im Oberbegriff der selbstständigen Verfahrens- und
Vorrichtungshauptansprüche . Eine solche Aquakulturanlage nebst Kultivierungsverfahren für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen, ist aus der DE 20 2014 103 397 Ul 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.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weiter verbesserte Aquakulturtechnik aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen in den selbstständigen Verfahrens- und
Vorrichtungshauptansprüchen .
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 mittels einer in die Aquakulturanlage integrierten
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. Die für die jeweilige Aufzucht
benötigten Kulturwassermengen können in ausreichender Größe und getrennt voneinander bereit gestellt werden.
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.
Der Erfindungsaspekt sieht eine Aquakulturanlage und ein Kultivierungsverfahren für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen, vor, die 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 aufweisen, wobei die Aquakulturanlage und das Verfahren einen eigenständigen Fütterkreislauf für die Futtertiere, insbesondere marine Würmer, aufweisen, und wobei die
Futtertiere mit Algen, insbesondere einer Algensuspension, aus dem Algenreaktor gefüttert werden. Ein im
Kulturwasserkreislauf angeordneter zusätzlicher
Vorratsbehälter für das Kulturwasser ist dabei
vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich.
Die Futtertiere können 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. Der Erfindungsaspekt sieht eine Aquakulturanlage und ein Kultivierungsverfahren für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen, vor, die 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 aufweisen, wobei die Aquakulturanlage einen zusätzlichen Vorratsbehälter für eine ggf. salzhaltige Nährstofflösung aufweist. Ein im Kulturwasserkreislauf angeordneter zusätzlicher Vorratsbehälter für das Kulturwasser ist dabei vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich. Der Vorratsbehälter für die Nährstofflösung ist z.B. 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.
Der Erfindungsaspekt sieht eine Aquakulturanlage und ein Kultivierungsverfahren für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen, vor, die 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 aufweisen, wobei die Aquakulturanlage und das Verfahren einen eigenständigen Nährstoffkreislauf aufweisen, wobei Pflanzen mit einer ggf. salzhaltigen Nährstofflösung ernährt werden. Ein im Kulturwasserkreislauf angeordneter zusätzlicher Vorratsbehälter für das Kulturwasser ist dabei vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich.
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 .
Der Erfindungsaspekt sieht eine Aquakulturanlage und ein Kultivierungsverfahren für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen, vor, die 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 aufweisen, wobei die Aquakulturanlage und das Verfahren zur getrennten und eigenständig scalierbaren Produktion von Algen, Futtertieren, insbesondere marinen Würmern und Pflanzen, insbesondere jeweils gleicher oder
unterschiedlicher Spezien, vorgesehen und ausgebildet sind bzw. eingesetzt werden. Ein im Kulturwasserkreislauf angeordneter zusätzlicher Vorratsbehälter für das
Kulturwasser ist dabei vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich .
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.
Der Erfindungsaspekt sieht eine Aquakulturanlage und ein Kultivierungsverfahren für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen, vor, die 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 aufweisen, wobei die Aquakulturanlage und das Verfahren zur Aufzucht von marinen Würmern, insbesondere
Wattwürmern, für die Produktion von Hämoglobin vorgesehen und ausgebildet sind. Bei einem erfindungsgemäßen
Verfahren wird Hämoglobin aus marinen Würmern,
insbesondere Wattwürmern, produziert, die mit der
vorgenannten Aquakulturanlage und dem
Kultivierungsverfahren aufgezogen wurden. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der vorgenannten
Aquakulturanlage und des Kultivierungsverfahrens zur
Produktion von marinen Würmern, insbesondere Wattwürmern, aus denen anschließend Hämoglobin produziert wird. Ein im Kulturwasserkreislauf angeordneter zusätzlicher
Vorratsbehälter für das Kulturwasser ist dabei
vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich.
Mit der vorgenannten Aquakulturanlage und dem
Kultivierungsverfahren können marine Würmer, insbesondere Wattwürmer, auf natürlichem Wege und ohne Verseuchung mit Antibiotika oder anderen Schadstoffen produziert werden. Die marinen Würmer, insbesondere Wattwürmer, sind
naturbelassen und eignen sich besonders als gesundes und reines Ausgangsmaterial für die Produktion von Hämoglobin. Die Wurmproduktion ist mit der beanspruchten
Aquakulturtechnik skalierbar. Sie kann zudem eigenständig erfolgen .
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 .
Der Erfindungsaspekt sieht eine Aquakulturanlage und ein Kultivierungsverfahren für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen, vor, die 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 aufweisen, wobei die Aquakulturanlage und das Verfahren eine Einrichtung zur Nachzucht von aquatischen Lebewesen aufweisen und/oder eine Einrichtung zur Nachzucht von Futtertieren, insbesondere marinen Würmern, aufweisen. Ein im Kulturwasserkreislauf angeordneter zusätzlicher
Vorratsbehälter für das Kulturwasser ist dabei
vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich. Die Nachzuchteinrichtung 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.
Der Erfindungsaspekt sieht eine Aquakulturanlage und ein Kultivierungsverfahren für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen, vor, die 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 aufweisen, wobei die Aquakulturanlage und das Verfahren autark ausgebildet sind und eine eigene Energieversorgung sowie eine programmierbare Steuerung, insbesondere mit einer Kommunikationseinrichtung zur Datenfernübertragung, AUFWEISEN. Ein im Kulturwasserkreislauf angeordneter zusätzlicher Vorratsbehälter für das Kulturwasser ist dabei vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich.
Die eigene Energieversorgung 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.
Der Erfindungsaspekt sieht eine Aquakulturanlage und ein Kultivierungsverfahren für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen, vor, die 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 aufweisen, wobei die Aquakulturanlage als vorgefertigte und bevorzugt modulare Bau- und Funktionseinheit
ausgebildet ist. Ein im Kulturwasserkreislauf angeordneter zusätzlicher Vorratsbehälter für das Kulturwasser ist dabei vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich.
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 .
Der Erfindungsaspekt sieht eine Aquakulturanlage und ein Kultivierungsverfahren für die Aufzucht von aquatischen Lebewesen, insbesondere Fischen, vor, die 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 aufweisen, wobei die Aquakulturanlage eine umgebende
Klimahalle mit einer Einrichtung zur Klimasteuerung aufweist. Ein im Kulturwasserkreislauf angeordneter zusätzlicher Vorratsbehälter für das Kulturwasser ist dabei vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich.
Innerhalb der Klimahalle können 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:
Figur 1 : Eine schematische Darstellung einer
bekannten Aquakulturanlage mit einer Ergänzung durch zusätzliche
Vorratsbehälter, Nachzuchten,
Energieversorgung und Steuerung sowie Messeinrichtung,
Figur 2 : einen hydraulischen Schaltplan einer
vorbekannten Aquakulturanlage,
Figur 3 : eine modifizierte Aquakulturanlage der beanspruchten Art in einer schematischen
Draufsicht mit Darstellung von
verschiedenen Wasserkreisläufen,
Figur 4 und 5 eine Draufsicht und einen Längsschnitt
durch einen Algenreaktor,
Figur 6 : eine Draufsicht auf einen Kulturbehälter für aquatische Lebewesen, Figur 7 : eine Stirnansicht des Kulturbehälters
gemäß Pfeil VII von Figur 6,
Figur eine Schnittdarstellung durch den
Kulturbehälter in einer Ansicht gemäß Pfeil VIII von Figur 6,
Figur 9: eine Anordnung von mehreren Behältern zur
Aufzucht von Futtertieren in einer perspektivischen Ansicht,
Figur 10 : einen Längsschnitt durch die Anordnung von
Figur 9, Figur 11 und 12: eine Schnittdarstellung und eine
perspektivische Ansicht eines oberen Futtertierbehälters der Anordnung von Figur 9,
Figur 13 und 14 : eine geschnittene Seitenansicht und eine
Draufsicht auf einen unteren
Futtertierbehälter der Anordnung von Figur 9,
Figur 15 : eine Unteransicht eines oberen
Futtertierbehälters der Anordnung von Figur 9,
Figur 16 : einen Fluidablauf mit einem Ablaufrohr und einen Siphon im Längsschnitt,
Figur 17 : eine perspektivische Darstellung eines
Fluidzulaufs mit einer Fluidüberleitung,
Figur 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 Figur 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 Figuren 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. Figur 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 .
Figur 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 Al ausgebildet sein. In Figur 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 Figur 1 sind die Modifikationen schematisch dargestellt. Die zweite Variante von Figur 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 Figur 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 Al 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 Figur 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 Figur 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 Figur 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 Unterdrück 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.
Figur 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 Figur 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 .
Figur 2 zeigt das hydraulische Schaltschema von Figur 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 Figur 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 1/h über die
Rückleitung (24) umgepumpt. Dem Behälter (22) bzw.
Futtertierfilter (7) wird wegen der Retentionszeit ein demgegenüber verringerter Volumenstrom von z.B. 300 1/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 1/h betragen. Die restlichen 200 1/h können über die Rückleitung (25) wieder dem ersten
Pumpensumpf (16) zugeführt werden.
Bei der in Figur 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 Figur 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 Figur 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 Figur 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 Figur 1 und 2 angedeutete Anordnung kann auch bei der Aquakulturanlage (1) von Figur 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 Al sein. Alternativ kann der Algenreaktor (9) auch einen geschlossenen Behälter aufweisen.
Figur 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.
Figur 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 Figur 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 Unterdrück 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.
Figur 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 Al, 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.
Figur 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 Figur 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 Figur 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 Al, WO 2013/182806 Al, WO 2014/125225 Al oder WO 2014/184492 Al erfolgen.
Die vorgenannten eigenständigen Erfindungsaspekte und Modifikationen der Aquakulturanlage (1) können alle miteinander in einer Kombination gern. Figur 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
2 6 Rückführleitung
27 Reaktorbehälter
28 SubstratSchicht , Substratboden, Sandboden
2 9 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
4 6 Kommunikationseinrichtung
47 Einrichtung für Nachzucht
48 Beleuchtungseinrichtung
4 9 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

Claims

PATENTANSPRÜCHE 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
g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem Kreislauf (13) zusätzlich ein Vorratsbehälter (54) für das Kulturwasser (5) angeordnet ist. Aquakulturanlage nach Anspruch 1, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, 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. Aquakulturanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, 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. Aquakulturanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, 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
g e k e n n z e i c h n e t, 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 g e k e n n z e i c h n e t, dass mehrere Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) in zwei oder mehr Gruppen angeordnet sind. 7. ) Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, 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
g e k e n n z e i c h n e t, 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
g e k e n n z e i c h n e t, 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 g e k e n n z e i c h n e t, 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 g e k e n n z e i c h n e t, 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 g e k e n n z e i c h n e t, 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
g e k e n n z e i c h n e t, 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
g e k e n n z e i c h n e t, 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 g e k e n n z e i c h n e t, 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
g e k e n n z e i c h n e t, 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
g e k e n n z e i c h n e t, 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 einem der vorhergehenden
Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) einen zusätzlichen Vorratsbehälter (53) für eine ggf. salzhaltige Nährstofflösung (5') aufweist. Aquakulturanlage nach Anspruch 25, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die ggf.
salzhaltige Nährstofflösung (5') aus frischem Wasser und nur aus anorganischen Stoffen, insbesondere Salzen und anorganischem Dünger, gebildet ist. Aquakulturanlage nach Anspruch 25 oder 26, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das frische Wasser aus natürlichem Brunnenwasser oder Leitungswasser mit ggf. zusätzlicher Filterung durch Umkehrosmose und/oder Ultrafiltration gebildet ist. Aquakulturanlage 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. Aquakulturanlage nach Anspruch 28, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, 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. Aquakulturanlage 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. Aquakulturanlage nach Anspruch 30, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, 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 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
g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Energieversorgung (42) als Solaranlage und/oder als Biogasanlage, insbesondere mit Algenspeisung aus der Algenreaktor (9), ausgebildet ist.
35.) Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) eine
Einrichtung (47) zur Nachzucht (2') von aquatischen Lebewesen aufweist.
36. ) Aquakulturanlage 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 g e k e n n z e i c h n e t, dass die Einrichtung (47) vermehrungsgünstige Umgebungsbedingungen für die Nachzucht (2 ',3') herstellt.
38.) Aquakulturanlage nach Anspruch 35, 36 oder 37, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Einrichtung (47) zur Nachzucht (2 ',3') eine
steuerbare Beleuchtungseinrichtung (48) und/oder eine steuerbare Klimatisierungseinrichtung (49), insbesondere Heizeinrichtung, aufweist.
39. ) Aquakulturanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) eine umgebende Klimahalle (55) mit einer Einrichtung zur Klimasteuerung aufweist.
40.) Aquakulturanlage 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 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 einem der vorhergehenden
Ansprüche, dass die Aquakulturanlage (1) als vorgefertigte und bevorzugt modulare Bau- und
Funktionseinheit ausgebildet ist.
43.) Verfahren für die Kultivierung von aquatischen
Lebewesen (2), insbesondere Fischen, mittels einer Aquakulturanlage (1), die einen Kulturbehälter (6) mit Kulturwasser (5) für aquatische Lebewesen (2), einen Behälter (22) zur Aufzucht von Futtertieren (3) , insbesondere marinen Würmern (3) , einen Behälter (23) zur Aufzucht von Pflanzen (4), einen Algenreaktor (9) mit Algen, insbesondere einer
Algensuspension (40), und einen Fluidverbindung (12) mit einem die Behälter (6,22,23) verbindenden
Kreislauf (13) für das Kulturwasser (5) aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem Kreislauf (13) zusätzlich ein Vorratsbehälter (54) für das Kulturwasser (5) angeordnet wird.
44.) Verfahren nach Anspruch 43, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, 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.
45.) Verfahren nach Anspruch 43 oder 44, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Aquakulturanlage (1) einen eigenständigen
Nährstoffkreislauf (15") aufweist, wobei Pflanzen (4) mit einer ggf. salzhaltigen Nährstofflösung (5') ernährt werden.
46.) Verfahren nach Anspruch 43, 44 oder 45, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass in der
Aquakulturanlage (1) zur Produktion von Algen,
Futtertiere (3) , insbesondere marine Würmer, und Pflanzen (4), insbesondere jeweils gleicher oder unterschiedlicher Spezien, getrennt und eigenständig scalierbar produziert werden.
47.) Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 46,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass mittels einer Einrichtung (47) in der Aquakulturanlage (1) eine Nachzucht (2') von aquatischen Lebewesen (2) und/oder eine Nachzucht (3') von Futtertieren, insbesondere marinen Würmern, erfolgt.
48.) Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 47,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Aquakulturanlage (1) zur Aufzucht von marinen
Würmern (3) , insbesondere Wattwürmern, für die
Produktion von Hämoglobin verwendet wird. 49.) Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 47,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass aus den in der Aquakulturanlage (1) aufgezogenen marinen
Würmern (3) , insbesondere Wattwürmern, Hämoglobin produziert wird.
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