Im aktuellen Forschungsprojekt EuRipidEs „Erschließung ungenutzter Ressourcen in produktionseffizienten indoor Erzeugungssystemen für Lebensmittel“, gefördert durch das Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat, entwickeln wir gemeinsam mit dem Fachbereich Agrarwirtschaft der Fachhochschule Südwestfalen die Hansaponik Aquaponikanlage auf der Kokerei Hansa in Dortmund gezielt weiter.
Ziel des Projekts ist es, die technische Reife, die ökologische Effizienz und die betriebliche Robustheit dieser Aquaponikanlage zu steigern. Langfristig soll das System ressourcenschonend, stabil und wirtschaftlich tragfähig betrieben werden können. Im Mittelpunkt stehen dabei die Reduzierung des Energie-, Wasser- und Nährstoffverbrauchs sowie eine möglichst geschlossene Kreislaufführung der Stoffströme.
Ein zentraler Schwerpunkt unserer Arbeit liegt in der Weiterentwicklung der technischen Anlagenarchitektur und der zugrunde liegenden Ressourcenkonzepte. Durch den gezielten Einsatz von Passivmaßnahmen, effizienter Wärmerückgewinnung und Regenwassernutzung soll der spezifische Energiebedarf deutlich gesenkt werden. Gleichzeitig arbeiten wir daran, die Nährstoffnutzung aus der Aquakultur in den pflanzlichen Kreislauf weiter zu verbessern. Ziel ist es, chemisch produzierte Düngemittel weitgehend zu ersetzen. Die entwickelten Lösungen sollen dazu beitragen, die Gesamtsystemeffizienz deutlich zu steigern und den stabilen Betrieb der Anlage auch unter wechselnden äußeren Bedingungen zu ermöglichen.
Ein weiterer Schwerpunkt unserer Arbeit betrifft die Qualitätsoptimierung der erzeugten Lebensmittel und die Stabilität der biologischen Prozesse im System. Durch eine präzise Steuerung von Lichtspektrum, Temperaturprofilen und Nährstoffverfügbarkeit sollen gezielt wertvolle sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe angereichert werden, während unerwünschte Stoffe reduziert werden. Gleichzeitig wird die mikrobiologische Sicherheit des Systems kontinuierlich überwacht. So entstehen Lebensmittel mit einem besonders hohen nutritiven und sensorischen Wert bei gleichzeitig hohen hygienischen Standards.
Um die Prozesssicherheit weiter zu erhöhen, wird im Projekt zudem ein umfassendes KI-gestütztes Automatisierungs- und Steuerungssystem entwickelt. Hochauflösende Sensorik erfasst kontinuierlich wichtige Parameter wie Chlorophyllfluoreszenz, Leitfähigkeit und Nährstoffdynamik. Die gesammelten Daten werden in einer zentralen Datenbank zusammengeführt und mithilfe künstlicher Intelligenz ausgewertet. Perspektivisch soll das System selbstständig Regelungsentscheidungen treffen und frühzeitig Abweichungen erkennen, sodass die Anlage mit möglichst geringem manuellem Eingriff betrieben werden kann.
Neben den technischen und ökologischen Fragestellungen beschäftigen wir uns im Projekt auch mit der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Einbindung solcher Systeme in den städtischen Kontext. Dafür untersuchen wir unter anderem die Tragfähigkeit eines Mitmachbeet Konzepts in Kombination mit neuen Vermarktungsmodellen in Zusammenarbeit mit der lokalen Gastronomie. Ergänzend führen wir eine umfassende Nachhaltigkeitsbewertung mithilfe von Life Cycle Assessment und weiteren Analyseinstrumenten durch, um den ökologischen Fußabdruck der Produktion objektiv zu erfassen und mit konventionellen Produktionssystemen zu vergleichen. Die Hansaponik soll so zu einem praxistauglichen Demonstrationsbeispiel werden, das zeigt, wie geschlossene Kreislaufsysteme einen Beitrag zu einer ressourcenschonenden und klimarobusten Lebensmittelproduktion leisten können nachhaltig, wirtschaftlich und direkt vor unserer Haustür.
Zusätzlich zur Weiterentwicklung der Hansaponik umfasst das Projekt zwei weitere Demonstrationsvorhaben mit unterschiedlichen Standortkonzepten. Gemeinsam mit der Greenspacemanufaktur soll am Standort Kokerei Hansa eine Containeranlage zur Produktion von Microgreens entstehen. In diesem Teilprojekt untersuchen wir unter anderem, wie Aquakulturprozesswasser aus der Aquaponikanlage als Nährstoffquelle für die Microgreens Produktion genutzt werden kann. Dazu werden verschiedene Bewässerungs- und Anbaustrategien miteinander verglichen, um Effekte auf Wachstum, Produktqualität und Ressourceneffizienz zu analysieren. Parallel dazu wird auf dem landwirtschaftlichen Betrieb Tiggesmeier die Umnutzung eines ehemaligen Schweinestalls zu einer Hydroponikanlage im Technikumsmaßstab erprobt. Dort soll untersucht werden, wie bestehende landwirtschaftliche Gebäude für eine moderne Indoor Pflanzenproduktion genutzt werden können. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Nutzung von überschüssiger erneuerbarer Energie sowie auf der Entwicklung von Beleuchtungsstrategien, die sich flexibel an die Verfügbarkeit günstiger Stromüberschüsse anpassen lassen.
Weitere Infos zur Hansaponik findest du hier: https://hansaponik.de/
Gefördert durch das Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.
