Projekt 18579/01

Zweiphasige Entwicklung und Erprobung einer Versuchsanlage und eines Prototypen zur Biomembranfiltration in Kreislaufwasseranlagen für die Fischzucht

Projektdurchführung

Busse GmbH
Zaucheweg 6
04316 Leipzig

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Entwicklung von Aquakulturanlagen hat beim gegenwärtigen Entwicklungsstand der Abwasserreinigung natürliche Grenzen. Beim Planen von Fischfarmen wird auch heute noch überwiegend an Durchflusssysteme gedacht Wasser von guter Qualität und ausreichender Quantität ist jedoch weltweit nicht verbreitet. Darüber hinaus stellt auch die Belastung der Umwelt durch Abwässer aus der Intensivfischhaltung ein ernstzunehmendes Problem dar. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer auf dem Prinzip der Biomembrantechnologie basierenden Kläranlage für Abwässer aus Fischzuchtbetrieben, speziell in Kreislaufanlagen, welche auch unter ökonomischen Gesichtspunkten bei Neuinvestitionen bzw. als Nachrüstung in vorhandenen Kreislaufanlagen realisierbar ist.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen des Forschungsvorhabens erfolgt die Entwicklung, Fertigung und der Betrieb eines Prototypen zur Abwasserreinigung in der Intensivfischzucht mit Biomembrantechnologie in zwei Projektphasen.
1. Phase: Entwurf, Bau und Betrieb einer Pilotanlage mit einer Behandlungskapazität von ca. 5 m3/h.
In der ersten Phase sollen aus dem Betrieb der Pilotanlage die wesentlichen Erkenntnisse über die Auslegung / Dimensionierung und Kosten des Verfahrens ermittelt werden. In Abhängigkeit von den Versuchsergebnissen der ersten Phase und den Rahmenbedingungen des Kooperationspartners (Fischzuchtbetrieb) wird in der zweiten Phase ein Prototyp mit einer Anlagenkapazität von ca. 50 m3/h angestrebt.
2. Phase: Entwurf, Bau und Betrieb eines Prototypen mit einer Behandlungskapazität von ca. 50 m3/h.
Die an dem Prototypen gewonnenen Versuchsdaten sollen für die Erarbeitung von umweltschonenden Konzepten für große Aquakulturanlagen genutzt werden.


Ergebnisse und Diskussion

Die Projektphase 1 konnte mit einer erfolgreichen Technologieentwicklung zur vollständigen Kreislaufschließung an Aquakulturanlagen durch den Einsatz der Membrantechnik Ende 2003 abgeschlossen werden. Alle erreichten Ergebnisse hinsichtlich technischer Sicherheit, Energieeffizienz, Beseitigung des umweltbelastenden Abwasseranfalls, hygienischer und vitaler Bedingungen für die Fische in den neuartigen Kreislaufanlagen berechtigten zur Entscheidung der Freigabe der Projektphase 2 im Juli 2004 durch die DBU.
Die auf Vorgabe durch die DBU von Anfang an erfolgte Einbeziehung eines erfahrenen Fischzuchtbetriebes sicherte fachliche Kompetenz, eine effiziente Anlagenbetreuung in der Pilotphase und eine verlustfreie erste Aufzucht von Karpfen bis zur Schlachtreife. Das Interesse des Fischzuchtbetriebes an der neuentwickelten Technologie war auch die Basis für die Realisierung einer Produktionsanlage in der Phase 2 des Projektes.
Nach Entwurf und Planung eines Prototypen für eine Anlagengröße von 50 m³/h Kreislaufwasser in der Phase 2 wurde diese jedoch aus verschiedenen Gründen nicht realisiert, sondern es erfolgte nach Klärung der Finanzierung durch den Investor die Umkonzipierung auf eine mehrfach größere Produktionsanlage. Konzeptentwicklung und Vorplanung wurden im Rahmen des DBU-Projektes durchgeführt, die Realisierung der Produktionsanlage für Brut- und Setzlinge erfolgte jedoch außerhalb dieses Projektes durch den Fischzuchtbetrieb Fisch & Wasser Oelzschau GmbH in Thierbach.

Die erfolgreiche Umsetzung verschiedener neu entwickelter Membrantechnologien in der Kreislaufwasseraufbereitung dieser Anlage erbrachte die Bestätigung des Projektansatzes, dass es möglich ist, eine Intensivfischzucht ohne jegliche Umweltbelastung zu betreiben. Die zum Ziel gestellte Abwasserfreiheit der Anlagen wurde erreicht und dabei weitere wichtige Parameter für die Intensivfischhaltung deutlich verbessert.

Die Vermeidung von Energieverlusten durch Ausschleusung von Abwasser, kombiniert mit effektivem Energieeinsatz durch ein Blockheizwerk, Solarthermie sowie energetisch effizienten Fördertechnologien (Lufthebersysteme) und Reinigungsverfahren sicherten auch für die aufwendigeren Reinigungsverfahren als in konventionellen Kreislaufanlagen vertretbare Betriebskosten.

Die neu entwickelten Technologien erlauben die Errichtung derartiger Intensivfischzuchtanlagen auch entfernt von natürlichen Gewässern und in umweltsensiblen Gebieten. Das noch vorhandene große Entwicklungspotential in diesen Verfahren bietet neue Ansätze auch für den Einsatz dieser Technologien für die Produktion von Seefischen oder zur Zucht bislang haltungssensibler Fischarten.

Das große Interesse des Marktes an der Neuentwicklung und der hohe Beitrag zur Verbesserung des Umweltschutzes durch die Anwendung dieser Verfahren lassen auf eine erfolgreiche zukünftige breite Anwendung hoffen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Das DBU-Projekt wird auf nationalen und internationalen Umweltmessen auf dem Stand des Umweltmi-nisteriums (Umweltbundesamt) als Spitzentechnologie deutscher Umweltentwicklungen seit 2004 präsentiert.
Seit Abschluss der Projektentwicklung bietet die Busse GmbH Aquakulturanlagen mit Membran-Technologien im Verbund mit dem Investor Fisch und Wasser Oelzschau GmbH zum Verkauf an.
Mit dem tschechischen Membranlieferanten wurde eine Kooperationsvereinbarung geschlossen.


Fazit

Die Aufgabenstellung des Projektes wurde nicht nur erfüllt, sondern konnte bei etwas längerer Laufzeit direkt in einer Produktionsanlage umgesetzt werden. Der Mitteleinsatz erbrachte somit nicht nur eine innovative Technologieentwicklung sondern auch die Ergebnisumsetzung in einer Referenzanlage, die weltweit die erste Anwendung der Membrantechnologie in einer abwasserfreien Intensivfischzuchtanlage darstellt.
Das Projektergebnis bietet die Grundlage für weitere zukunftsträchtige Technologieentwicklungen auf diesem Gebiet.