DE10106255A1 - Trennelemente in Hälterungsbecken zur Intensivierung der Produktion von Garnelen und des mikrobiellen Abbaus von Schmutzstoffen - Google Patents

Abstract

Bei Aquakultur von Penaeiden besteht bisher das Problem, dass die sich nur am Boden aufhaltenden Tiere unverträglich sind und deshalb bei Intensiv-Haltung unter Stress stehen, wodurch die Gesundheit und die Wachstumsrate der Tiere beeinträchtigt wird. DOLLAR A Trennelemente aus porösem oder faserigem Material, in Form von Matten oder Trennwänden, DOLLAR A werden an Schwimmleinen angehängt in Hälterungsbecken für Penaeiden montiert. Die Elemente sind in regelmäßigem, etwa 0,5 m betragenden Abstand zueinander angeordnet und reichen vertikal durch das Wasser bis zum Boden des Beckens. Sie vergrößern den Siedlungsraum für die Penaeiden und ermöglichen den Tieren, auf Abstand zu bleiben. Die Trennelemente dienen auch als Siedlungs-substrat für Mikroorganismen und fördern dadurch die biologische Reinigung des Wassers. DOLLAR A Durch die Trennelemente ist ein wesentlich höherer Besatz von Hälterungsbecken oder Zuchtteichen mit Penaeiden möglich.

Description

Es ist bekannt, Garnelen wie bestimmte Vertreter der Penaeidae (im folgenden als Penaeiden bezeichnet) in Anlagen der Aquakultur groß zu ziehen und nach Erreichen einer für den menschlichen Verzehr geeigneten Größe in den Handel zu geben. Penaeiden werden fast ausschließlich in Ländern produziert, in denen ein warmes bis heißes Klima herrscht, insbesondere in Lateinamerika, südlichen Regionen der USA und in mehreren Ländern Südostasiens. Für den Verbraucher in Mitteleuropa werden Produkte dieser Garnelen ausschließlich importiert.

Die Aufzucht von Penaeiden erfolgt üblicherweise in offenen, großflächigen Teichen. Vereinzelt werden Versuche zur Zucht dieser Tiere in Netzkäfigen im Meer oder in geschlossenen Hälterungsbecken durchgeführt (Paquotte P. et al.,1998, "Intensive culture of shrimp Peneaus vannamei in floating cages", Zeitschrift "Aquaculture", Jahrgang 1998, Heft 164, Seiten 151 bis 166; James P. McVey, 1993, "CRC Handbook of Mariculture, Vol 1, Crustacean Aquaculture" CRC Press, Boca Raton). Die Verfahren zur Aufzucht von Penaeiden in amerkanischen und asiatischen Teichanlagen und Hälterungsanlagen sind bekannt und detailiert beschrieben. Die Anlage von Zuchtteichen mit natürlichen Bodengrund und die Anlage von Becken aus Beton oder Kunststoffen sind bekannt, ebenso wie Maßnahmen zum Betrieb der Hälterungsanlagen, der Produktion und Aufzucht von Jungtieren, der Fütterung, ebenso wie technische Hilfsmittel zur Ernte und Weiterverarbeitung der Produkte. (James P. McVey, 1993, "CRC Handbook of Mariculture, Vol 1, Crustacean Aquaculture", CRC Press, Boca Raton)

Nachteile des Standes der Technik

Nach dem Stand der Technik ist eine wirtschaftliche Aufzucht von Penaeiden in Regionen mit kühleren Klimaten, so auch in Mitteleuropa, offenbar kaum möglich. Entscheidend hierfür ist die Tatsache, daß die Penaeiden aufgrund ihrer Herkunft aus subtropischen oder tropischen Gewässern sehr wärmebedürftig sind und unter den natürlichen Witterungsbedingungen in Mitteleuropa nicht wachsen können. Ein ausreichendes Wachstum der Tiere kann man nur in Wasser erzielen, das eine Temperatur von mindestens etwa 26 Grad Celsius aufweist (Wyban J. et al., 1995, "Temperature effects on growth, feeding rate and feed conversion of the Pacific white shrimp." Aquaculture Band 138, Seiten 267-279). Hieraus ergeben sich mehrere Probleme von erheblicher Tragweite:

• 1. Die Erwärmung von frischem Wasser, das den Hälterungsanlagen zugeleitet wird, sowie die kontinuierliche Warmhaltung des Wassers in den Zuchtbecken erfordert in gemäßigten Klimaten, z. B. in Mitteleuropa, einen erheblichen Verbrauch an Energie. Um die hohen Kosten für den Energiebedarf möglichst gering zu halten und um von äußeren Witterungseinflüssen unabhängig zu sein, müssen Hälterungsbecken für die Penaeiden in geschlossenen Hallen aufgestellt werden. Dies ist erheblich teuer als die in warmen Ländern übliche Aufzucht der Tiere in offenen Teichen.
• 2. Es muß möglichst wenig gebrauchtes Wasser aus den Becken durch frisches Wasser ausgetauscht werden, um Energie zum Aufheizen von Frischwasser einzusparen. Dadurch kommt es jedoch zu Problemen mit der Qualität des Wassers in den Hälterungsbecken. Durch Exkretstoffe der Tiere sowie durch Futterreste, die nach den Fütterungen liegenbleiben, kommt es zu einer schnell zunehmenden Vermutzung des Wassers. Die Schmutzstoffe werden mit steigender Konzentration für die Tiere unverträglich und können zu einer Vergiftung führen. Deshalb wird durch Bau und Betrieb von komplexen Filteranlagen in mechanischen und mikrobiell aktiven Prozeßstufen angestrebt, möglichst lange eine für die Tiere zuträgliche Qualität des Wassers aufrecht zuerhalten. Nachteile dieser Filteranlagen bestehen darin, daß sie aufwendig in der Herstellung sind, daß sie einen hohen personellen und finanziellen Aufwand im Betrieb darstellen, und daß sich dennoch unerwünschte Schmutzsubstanzen im Wasser anreichern. (Martin J.-L. et al., 1998, "Shrimp rearing: stocking density, growth, waste output and their relationships studied through the nitrogen budget in rearing ponds." Aquaculture 164: 135- 149; James P. McVey, 1993, "CRC Handbook of Mariculture, Vol 1, Crustacean Aquaculture" CRC Press, Boca Raton). Es ist üblich, verschiedene Typen von Filtern außerhalb der Hälternungsbecken in einem externen Wasserkreislauf anzuordnen.
• 3. Für die Wasserumwälzung zwischen Hälterungsbecken und Filteranlagen ist der Betrieb von Wasserpumpen erforderlich, die ebenfalls Energie verbrauchen.
• 4. Die kostenintensive Aufzucht von Garnelen in Becken in Gebäuden erfordert, daß eine sehr hohe Produktion erreicht wird, um einen Betrieb wirtschaftlich tragbar führen zu können. Daher müssen auf sehr engem Raum bzw. Wasservolumen möglichst viele Tiere gehalten werden. Das bedeutet auch, daß die verwendeten Becken relativ klein sein müssen.

Penaeiden sind jedoch aggressiv und untereinander wenig verträglich. Dies wirkt sich erheblich nachteilig aus:

• a) Zu dicht gehaltene Tiere stehen durch häufige Kämpfe um Platz und Futter unter hohem Stress. Hierdurch wird das Wachstum beeinträchtigt. Zudem wird die Immunabwehr geschwächt, so daß es leichter zu Krankheitsausbrüchen durch Infektionserreger kommen kann.
• b) Die hohe Zahl an Tieren bedingt eine sehr schnelle Verschmutzung des Wassers durch Exkretstoffe und Futterreste, wodurch ebenfalls die Vitalität der Tiere beeinträchtigt wird.

Der Stand der Technik löst insbesondere das Problem nicht, daß die - sich fast nur auf dem Boden der Hälterungsbecken aufhaltenden - Tiere mehr Platz benötigen, als ihnen aus Gründen der Wirtschaftlichkeit zur Verfügung gestellt werden kann. Zudem erfordert die intensive Haltung der Tiere wirksamere und einfachere Methoden zur Reinhaltung des Wassers.

Diese Probleme werden durch die vorliegende Erfindung nach Patentanspruch 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sie eine intensivere Haltung von Penaeiden ermöglicht, als dies in Becken gleicher Größe nach herkömmlicher Technik möglich ist, indem sie

• 1. die Siedlungsfläche für die Tiere wesentlich vergrößert, und dadurch den Abstand zwischen den Tieren vergrößert.
• 2. zudem als Filtersystem wirkt, welches die mikrobielle Wasserreinigung vereinfacht, effektiver und kostengünstiger macht.

zu 1. Die erfindungsgemäßen Trennelementen ermöglicht den Penaeiden, sich nicht nur am Boden aufzuhalten, sondern auch an den Trennelementen emporzusteigen. Den Tieren wird es also möglich, sich im Wasseraum oberhalb der Beckengrundfläche aufzuhalten und zu verteilen. Die Tiere können einen erheblich größerem Abstand zueinander einnehmen. Dadurch, daß sie an verschiedenen Seiten des Materials sitzen, können sich zum Teil auch solche Garnelen nicht sehen oder wahrnehmen, die sich in relativer räumlicher Nähe zueinander aufhalten. Der entscheidene Vorteil der Erfindung liegt darin, daß in einem Becken gegebener Größe erheblich mehr Garnelen aufgezogen werden können als nach dem Stand der Technik, weil sich die Penaeiden auf Abstand zueinander verteilen können, dadurch keine Aggressionen untereinander austragen müssen und in der Folge besser Futter zur Bildung eigener Körpermasse verwerten können; zudem stehen die Tiere weniger unter Stress und sind daher weniger anfällig für Infektionskrankheiten.
zu 2. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wirkt zugleich als biologischer Filter, weil sich an der enorm großen äußeren und inneren Oberfläche der Matten viele Mikroorganismen ansiedeln können. Durch die große Kontaktfläche mit dem freien Wasserraum kann der nötige Sauerstoff leicht zu den Bakterien an den Filtermatten gelangen. Hierbei wirkt unterstützend, daß das Wasser des Hälterungsbeckens an mehreren oder vielen Stellen durch geeignete Vorrichtungen zum Einbringen von Luft oder Sauerstoff stets gut belüftet werden kann. Aufgrund dieser Gegebenheiten kann ein sehr wirkungvoller Abbau von organischen Schmutzstoffen durch Mikroorganismen an den Trennelementen stattfinden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachfolgend beschrieben

Die Hälterungsbecken werden durch Einziehen von Trennwänden, in folgenden Trennelemente gennant, aus porösem oder faserigem Material in kleinere Kompartimente aufgeteilt (Zeichnungen 1a-3). Die Trennelemente werden bevorzugt in vertikaler Ausrichtung im Wasser angeordnet, jedoch können sie auch in horizontaler Ausrichtung oder schräg geneigt zur Vertikalen im Wasserraum angeordnet sein. Entsprechend Abb. 1b werden die Trennelemente bei vertikaler Ausrichtung bevorzugt parallel zur Hauptströmungsrichtung des Wasserströmung im Hälterungsbecken angeordnet, damit die Strömung des Wassers nicht zu stark durch die Wände gehemmt wird.

Die Trennelemente werden bevorzugt an Schwimmleinen an der Wasseroberfläche befestigt, so daß die unteren Enden der Wände lose ein Stück dem Boden aufliegen können. Sofern die Trennelemente aus einem Material bestehen, das leichter als das verwendete Wasser ist, können auch die unteren Enden am Boden befestigt werden, während die oberen Enden ohne Fixierung frei nach oben zur Wasseroberfläche ziehen.

Die Abstände zwischen den Trennelementen betragen etwa 30 cm bis 150 cm, bevorzugt 50 cm bis 100 cm. Die Dicke der Trennelemente richtet sich nach der Festigkeit des Materials, und beträgt zum Beispiel bei Matten aus Nylonfilamenten etwa 5 cm bis 15 cm. Die Ausdehnung der Trennelemente in der Fläche entpricht dem Beckenformat, oder es erfolgt eine Aufteilung der Trennelemente in Streifen von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern.

Das Material der Trennelemente besteht aus Kunststoff-Filamenten oder Naturfasern, die miteinander verfilzt, verklebt oder verschmolzen sind, aus porösen Materialien aus Kunststoff oder Stein oder nichtporösen Kunststoffen oder Naturstoffen, deren Oberfläche so griffig ist, daß sich Penaeiden an ihr festhalten können.

Auf die üblicherweise verwendeten, aufwendigen Filtervorrichtungen zur Wasserreinigung, die in einem Wasserkreislauf außerhalb der Hälterungsbecken betrieben werden, kann weitgehend verzichtet werden.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

• 1. (Zeichnung 1) Leinen mit Schwimmkörpern werden über das Wasser des Hälterungsbeckens ausgespannt, dessen Grundfläche etwa 200 Quadratmeter beträgt. An den Leinen werden 150 cm breite Streifen von 7 cm dicken Platten aus großporigem Plattenmaterial aus Nylon befestigt, die senkrecht im Wasser hängen, mit der unteren Kante zum Boden des Beckens reichen und ein kurzes Stück diesem aufliegen. Das Wasser ist an einer Seite des Beckens 1,80 m tief, der Boden neigt sich gerade abfallend zur anderen Seite des Beckens, wo die Wassertiefe etwa 2,50 m beträgt. Der Abstand zwischen den Matten beträgt etwa 50 cm. Nach einem bekannten Verfahren wird mit Hilfe von Paddeln, die an einer rotierenden Achse sitzen, Wasser an der Wasseroberfläche zwischen den Matten in leichte Strömung versetzt und dabei Luft zur Sauerstoffversorgung in das Wasser eingetragen. Die Reinigung des Wassers erfolgt durch mikrobielle Aktivität an den Trenmatten. Zur Wasserreinigung trägt auch bei, daß gelegentlich oder kontinuierlich ein Teil des Wassers durch ein Bodensieb im tieferen Teil des Beckens abfließen kann, wodurch auch grobe, sedimentierende Schmutzpartikel abgeleitet werden. Die Menge des abfließenden Wassers wird durch Zufluß von frischem Wasser in das Becken ersetzt.
• 2. (Zeichnung 2) Leinen werden in unter Wasser im Becken ausgespannt und daran Trennelemente aus porösem Nylonmaterial von 1 m × 2 m × 0,1 m befestigt. Diese Matten können horizontal oder schräg zur Vertikalen ausgespannt sein. Auf einer oder mehreren Etagen solcher Matten können sich die Garnelen im Wasserkörper oberhalb des Beckenbodens aufhalten.
• 3. (Zeichnung 3) Wände aus porösen Steinen, beispielsweise aus Tuff, werden im Becken gemauert oder es werden Wände aus porösem Kunststoff aufgebaut. Wände aus Kunststoff können aus Recycling-Material bestehen. Die Abstände zwischen den Wänden beträgt etwa 0,5 m. Der Betrieb der Becken erfolgt wie unter 1. angegeben.

Fig. 1: Querschnitt durch Hälterungsbecken mit einer Reihe von Trennelementen vertikal aufgehängt

Fig. 1b: Seitenansicht

Fig. 2: Querschnitt durch Hälterungsbecken mit horizontal angeordneten Trennelementen

Fig. 2b: Seitenansicht einer Reihe

Fig. 3: Querschnitt durch Hälterungsbecken mit Reihe von Trennelementen auf Boden stehend

Fig. 3b: Seitenansicht 1 Beckenwand
2 Schwimmleine
3 Aufhängung mit Seil
4 Trennelement
5 Wasser
6 unterer Rand des Trennelements dem Boden aufliegend
7 Beckenboden
8 Wasseroberfläche
9 Trennelement horizontal angeordnet
10 Trennelement auf dem Boden stehend
11 Befestigungsleine

Claims (5)

1. Eine Vorrichtung in Hälterungsbecken oder Teichen zur Aufzucht von Penaeiden (Garnelen), dadurch gekennzeichnet, daß Trennelemente in Form von Matten bzw. Trennwänden aus porösem Material oder aus verklebten, verfilzten oder verwobenen Fasern aus Natur- oder Kunststoffen den Wasserraum kompartimentieren, und es dadurch den Penaeiden ermöglicht wird, an diesen Materialien entlang zu laufen und vom Beckenboden weg in höher gelegene Teilen des Wasseraumes aufzusteigen.

2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente bevorzugt vertikal im Wasser ausgerichtet sind, auf den Boden reichen und diesem ein kurzes Stück aufliegen.

3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matten mit ihrer Längsseite parallel zur Strömungsrichtung im Becken angeordnet sind.

4. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente eine etwa quadratische oder runde Querschnittsfläche haben.

5. Eine Vorrichtung nach 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennelemente so montiert werden, daß sie leicht gelöst und zur Reinigung aus dem Becken herausgenommen werden können.