Emissionsreduktion in der Aquakultur durch die nachhaltige Nutzung von Ablaufwasser und Nährstoffen

Fische sind aufgrund ihrer essentiellen Fettsäuren, Proteine und Mineralien eine gesunde Nährstoffquelle für den Menschen. Die Fischproduktion in Aquakultur leistet einen wichtigen Beitrag zum Schutz der Fischbestände in den Seen und Meeren vor Überfischung. In Mitteleuropa sind hauptsächlich KMUs in der Fischproduktion tätig. Etabliert sind hier (insbesondere in den Programmregionen Waldviertel und Südböhmen) vor allem Teich- und Kanalsysteme, die viel Wasser benötigen, das durch den Klimawandel eine immer knappere Ressource wird. In Österreich liegt der Selbstversorgungsgrad für Fisch bei nur 7% und muss, wie in europäischen und nationalen strategischen Dokumenten gefordert (z. B. Europäischer Grüner Deal, Aquakulturleitlinen, Smart Specialisation RIS3) dringend gesteigert werden. Eine nachhaltige und wassersparende Option zur Steigerung der Fischproduktion in Aquakulturen sind Kreislaufanlagen (Recirculating Aquaculture Systems – RAS). RAS sind platzeffiziente geschlossene Systeme. Sie sind flexibel hinsichtlich des Standortes – dieser kann gewählt werden, sodass möglichst kurze Transportwege entstehen – und der produzierten Fischart – dies wirkt sich positiv auf die Diversität der heimisch produzierten Fische aus. Frischwasser wird eingespart indem Teile des Ablaufwasser zurückgeführt werden, wodurch auch Freigewässer geschont werden. Allerdings wird ein Teil des Ablaufwassers, gemeinsam mit festen Reststoffen (u. A. Fäkalien, Futterreste), immer abgeleitet, wodurch wertvolle Nährstoffe verloren gehen und Kläranlagen belastet werden. In Europa, wie auch in Österreich und hier speziell im Waldviertel, steigt deren Anzahl stetig. Dieses Wachstum wird auch weiter angestrebt. Allerdings stellen Ausbau und Umstieg auf RAS für KMUs aufgrund hoher Investitions- und Betriebskosten, eine große Hürde dar.

Das Ziel des Projekts „AquaCycle“ ist es daher, die Effizienz von Kreislaufanlagen zu steigern um sie für KMUs attraktiver zu machen und so die Aquakulturbranche in den Programmregionen zu stärken. Hierfür werden mit den hierin entwickelten Methoden zur Fest-Flüssig-Separation des anfallenden Schlammes Konzepte zur Verwertung beider Fraktionen (Flüssigkeit, Feststoffe) entworfen und getestet. Somit werden gleichzeitig wertvolle Produkte gewonnen – die in der Fischproduktion Einsatz finden – und Abfall vermieden. Dadurch sparen Anlagenbetreiber:innen nicht nur Kosten für die Entsorgung der Reststoffe sondern erzielen Gewinne durch deren Valorisierung.

Der übergeordnete Output des Projekts ist ein Maßnahmenkatalog, der Möglichkeiten zur Nutzung der Reststoffe aus Kreislaufanlagen beinhaltet, welche von Akteur:innen in der Aquakultur, angepasst an den jeweiligen Betrieb, genutzt werden sollen.

Der Hauptoutput des Projekts ist ein Maßnahmenkatalog zur Emissionsreduktion in der Aquakultur durch nachhaltige Nutzung von Ablaufwasser und Nährstoffen.

In diesem Maßnahmenkatalog werden die entwickelten Lösungen für das Sammeln und Trennen von Reststoffen in Aquakulturanlagen und für die Valorisierung der beiden Reststofffraktionen beschrieben. Es wird dargestellt, wie und unter welchen Voraussetzungen die Methoden umsetzbar sind und welche Vorteile sie bringen.

Im Detail werden zuerst Reststoffe aus verschiedenen Aquakulturanlagen gesammelt und charakterisiert. Auf Basis dessen werden Methoden zur Trennung von Ablaufwasser in Schlamm und eine flüssige Fraktion getestet und optimiert. Eine Charakterisierungs-Matrix der Reststoffe sowie die Beschreibung der optimalen Methoden zählen daher zu den Projektergebnissen.

Anschließend werden Methoden zur Valorisierung der beiden Fraktionen, welche aus der Trennung hervorgehen, entwickelt. In Form von Berichten werden die Ergebnisse der Versuche zur Schlammverwertung in unterschiedlichen Varianten (Biogasanlage, Aquaponik, Dünger) sowie der Versuche zur Verwertung der flüssigen Reststofffraktion in der Mikroalgenkultivierung und in Aquaponikanlagen zusammengefasst. Der Bericht soll Forschungseinrichtungen ermöglichen, die Methoden weiter voranzubringen und an möglichst viele Anlagen anzupassen. Die optimierten Methoden zu jeder Verwertungsmöglichkeit des Schlamms sowie der flüssigen Reststofffraktion in der Mikroalgenkultivierung und in Aquaponikanlagen werden in übersichtlichen Fact Sheets dargestellt. Diese sollen Personen aus der Aquakulturbranche eine effiziente Schlammverwertung ermöglichen.

Weiters wird durch das Projekt eine Kooperation zwischen BEST, JU und BAW zu Themen der Aquakultur und Verwertung der anfallenden Reststoffe etabliert.