Cycle-Farming

« Nachhaltige Nahrungsmittel Produktion mit aquaponischen Systemen »

Die Notwendigkeit eines effektiven Schutzes unserer Umwelt und dem schonenden Umgang der Ressourcen führt auch in Sachen Nahrungserzeugung zu einem sukzessiven Umdenken. Vor allem die Erzeugung vor Ort mit kurzen Transportwegen und nachhaltigen Abläufen bildet die Grundlage für neue Verfahren und Techniken. Cycle-Farming ist ein solcher Ansatz, um Lebensmittel umweltschonend und gleichzeitig biologisch – also möglichst ohne chemische Düngemittel etc. – herzustellen. Ein bewährtes Anbauverfahren, bei dem das Prinzip des Cycle-Farmings effektiv verwirklicht wird, ist die Aquaponic. Wir stellen Ihnen diese spannenden Ansätze genauer vor.

Was ist Cycle-Farming?

Unter Cycle-Farming versteht man Lebensmittel, die in einem Kreislaufsystem erzeugt werden. Dabei begünstigen sich die einzelnen Teilmechanismen gegenseitig. Das Ziel ist es, möglichst in sich geschlossene Abläufe zu erzeugen, die ohne oder nur mit minimalem Einfluss von außen funktionieren. So sollen beispielsweise durch den Einsatz von Bakterien Abfallprodukte in nutzbare Nährstoffe umgewandelt werden. Dabei gilt, je höher die Anforderungen der einzelnen Kreislaufteilnehmer sind, umso schwieriger gelingt auch die Gestaltung eines stabilen, dauerhaft funktionierenden Kreislaufs.

Aquaponic im Gesamtzusammenhang gedacht

Eine solche Kreislaufwirtschaft im kleinen Maßstab ist bereits seit geraumer Zeit bekannt und wird von immer mehr Privatpersonen genutzt: Aquaponic-Anlagen setzen auf eine Symbiose von Fischzucht und Gartenbau. Diese Systeme ermöglichen es, beide „Produkte“ nachhaltig und besonders effektiv zu erzeugen. Fischzucht und der Anbau von Gemüsepflanzen lassen sich in aquaponischen Systemen ganz im Sinn des Cycle-Farmings betreiben. Denn bei diesen Anlagen ist nur wenig äußere Einflussnahme erforderlich.

Was genau ist eine Aquaponic-Anlage?

Aber der Reihe nach: Was genau versteht man unter Aquaponic? Bei diesem Verfahren wird ein Fischtank mit einem Hochbeet, beide Komponenten lassen sich übrigens einfach aus einem IBC-Container erstellen, miteinander kombiniert. Ein so genannter Glockensiphon und Druckschläuche sorgen dafür, dass das Wasser aus dem Fischbecken in regelmäßigen Zyklen in das darübergelegene Pflanzbeet gelangt. Man spricht hier von dem Ebbe-Flut-System. Dabei nehmen die Pflanzen die Ausscheidungen der Fische auf und nutzen diese als Nährstoffgrundlage. Gleichzeitig wird das Wasser gereinigt und kann anschließend wieder in das Fischbecken zurückkehren.

Welche Kreiskäufe bestehen beim Cycle-Farming?

Kehren wir von der Hardware der Aquaponic-Anlagen zurück zum Grundgedanken des Cycle-Farmings. Will man die Wirkweise dieser Anbaumethode verstehen, dann muss man nämlich etwas tiefer eintauchen. Wie genau vollzieht sich also die Umwandlung der Nährstoffe in diesen Systemen? Für ein Grundverständnis des komplexen Gesamtkreislaufs hilft die Betrachtung der einzelnen Teilkreisläufe aus Sicht der jeweiligen Teilnehmer.

Der Nahrungsmittel-Kreislauf aus Sicht des Menschen

Die wohl einfachste Betrachtungsweise erfolgt beim Cycle-Farming aus Sicht des Menschen als Initiator und Hauptverbraucher. Der Mensch konsumiert die pflanzlichen Erzeugnisse, sowie die in der Haltung gezogenen Fische. Dabei fallen selbstverständlich organische Reste beider Güter an. Diese werden vom Menschen zunächst den nächsten Verwertern in Form von Mikroorganismen und Insekten übergeben. Diese nutzen die Reste als Lebensgrundlage und wandeln sie gleichzeitig in ein für Pflanzen nutzbares Wachstumssubstrat mit hoher Nährstoffdichte um. Das Ergebnis ist damit einerseits eine Versorgung der Pflanzen, andererseits aber auch eine mögliche Versorgung der Fische in Form der Insekten, die als Futtermittel genutzt werden können.

Der Kreislauf der Nährstoffe aus Sicht der Fische

Betrachtet man Cycle-Farming nun aus Sicht der Fische, rückt natürlich vor allem der bereits aus der Aquaponic bekannte Ablauf in den Fokus. Die Fische leben im Wasserbecken und reichern das Wasser über Ausscheidungen und Nahrungsreste mit einem Biofilm an. Vor allem die enorme Zunahme an Nitrat, also Stickstoff, macht das Wasser für die Tiere zunehmend problematisch. Abhilfe verspricht nun das über den Glockensiphon in Gang gesetzte Ebbe-Flut-System. Die Fische erhalten gereinigtes Wasser zurück und unterstützen die Pflanzen im Wachstum.

Der Pflanzenkreislauf

Zuletzt schauen wir uns die Rolle der Pflanzen im Cycle-Farming an. Auch hier sind die Hauptzusammenhänge bereits aus der Aquaponic bekannt. Die Beete werden mittels Glockensiphon regelmäßig mit „Fischwasser“ geflutet. Der Biofilm des Wassers aus dem Fischbecken liefert den Gewächsen im Pflanzbeet wichtige Nährstoffe. Vor allem das enthaltene Nitrat bildet für die Pflanzen eine wertvolle, weil unverzichtbare Wachstumsgrundlage. Die Fische im Becken darunter erhalten gereinigtes Wasser als Basis für ihr weiteres Wachsen und Gedeihen. Aber auch auf anderem Wege profitieren die Fische. Denn das zurückfließende Wasser enthält häufig auch abgestorbenen Pflanzenreste, die den Wasserlebewesen als zusätzliche Nahrung dienen.

Cycle-Farming als komplexes Gebilde – Gelingt ein geschlossenes System?

Nun ließen sich noch weitere Einzelkreisläufe und symbiotische Beziehungen in aquaponischen Systemen identifizieren und detailliert betrachten. Aber bereits jetzt wird deutlich, wie vielschichtig und komplex die Zusammenhänge und vor allem die gegenseitigen Abhängigkeiten sind. Symbiotische Kreislaufsysteme sind fragil und reagieren empfindlich auf äußere Einflüsse. Auch ohne technische Störungen, wie etwa einer eingeschränkten Funktion am Glockensiphon, reichen bereits geringe Abweichungen der Kreisläufe aus, um das aufgebaute Gleichgewicht zu stören. Führt der Mensch den Mikroorganismen beispielsweise zu wenig Nahrungsreste zu, wird daraus eine zu geringe Menge an Pflanzsubstrat erzeugt und auch die Insekten als Nahrung der Fische fällt zu gering aus – das Gleichgewicht ist gestört und die damit verbundenen Mengen stimmen nicht mehr überein. Rein biologisch lässt ein so gestörter Kreislauf kaum noch aufrechterhalten. Stattdessen ist ein Eingreifen von Seiten des Menschen nötig, beispielsweise durch externe Zugaben von Futter und Dünger, oder  durch künstliche Filtration des Wassers zur Abfuhr überschüssiger Inhalte.

Fazit – zwar kein autarkes System, aber eine echte Bereicherung der Nahrungsmittelerzeugung: Cycle-Farming

Cycle-Farming ist eine hervorragende Möglichkeit, nachhaltig zu wirtschaften. Praktisch stößt dieses System aber immer wieder an gewisse Grenzen und kann deshalb nur selten völlig eigenständig bestehen. Aber auch „unperfekt“ überzeugt die Symbiose aus Bakterien, Pflanzen, Fischen und letztlich auch dem Menschen. Denn selbst unvollständige Kreisläufe entlasten die Umwelt und tragen ihren Teil dazu bei, die Nahrungsmittelerzeugung umweltverträglich und ressourcenschonend zu gestalten.