Druckluftanwendungen in der Aquakultur

Sea Pen Aeration (SPA) gewinnt in der küstennahen Aquakultur zunehmend an Bedeutung. Sie hilft dabei, zwei Hauptprobleme in den Griff zu bekommen: Sauerstoffmangel und schädliche Algen, welche die Fischgesundheit stark beeinträchtigen können. Niedrige Sauerstoffwerte in den Gehegen können durch verschiedene Faktoren ausgelöst werden. Hohe Wassertemperaturen spielen dabei eine zentrale Rolle, ebenso wie Algenblüten, die nachts Sauerstoff verbrauchen. Wenn diese Algen dann absterben, entzieht auch die Zersetzung der Biomasse dem Wasser große Mengen Sauerstoff. Auch saisonale Effekte wie die thermische Schichtung tragen dazu bei. Dieses Phänomen tritt häufig in stehenden Gewässern auf und ist typisch für die wärmeren Monate in gemäßigten Klimazonen: Die Wassersäule teilt sich hierbei in unterschiedliche Temperaturschichten. Die oberen Schichten erwärmen sich, während die tieferen kühl bleiben. Dies verhindert die natürliche Zirkulation des Sauerstoffs im Wasser. Gleichzeitig begünstigt es das Wachstum von Algen und die Vermehrung schädlicher Organismen wie Seeläusen. Die Summe dieser Faktoren erzeugt eine Vielzahl von Stresssituationen für die Fische. Das führt nicht nur zu einer schlechteren Futterverwertung, sondern kann im schlimmsten Fall auch zu erhöhter Sterblichkeit oder einer höheren Anfälligkeit für Krankheiten führen. 

Sea Pen Aeration (SPA) nutzt Druckluft, um den Sauerstoffgehalt des Wassers zu erhöhen und damit optimale Bedingungen für die Fischgesundheit zu schaffen und zu erhalten. Die Druckluft wird über Diffusoren in die Gehege geleitet, die kleine Luftblasen freisetzen, die zur Wasseroberfläche aufsteigen. Während des Aufstiegs findet ein Gasaustausch zwischen den Blasen und dem Wasser statt, wodurch der Sauerstoffgehalt steigt. Gleichzeitig erzeugt dieser Prozess einen künstlichen Aufstrom, der kaltes, sauerstoffreiches Wasser aus tieferen Schichten nach oben in die Gehege befördert. Die verbesserte Sauerstoffverfügbarkeit hilft den Fischen, sich besser zu entwickeln und zu überleben. Sie können das Futter effizienter verdauen, was Futterverluste reduziert und die Futterverwertungsrate (FCR) verbessert. Dies wirkt sich positiv auf die Produktionskosten (OpEX) aus – ein wichtiger Faktor in der Aquakultur.

Der künstliche Aufstrom bewirkt zusätzlich, dass das Oberflächenwasser in den Gehegen nach außen gedrängt wird. Dadurch wird verhindert, dass Algen und andere schädliche Organismen, die sich in der oberen Wasserschicht des Meeres aufhalten – wie zum Beispiel die planktonischen Copepodit-Stadien von Seeläusen – mit der Wasserströmung in die Netze gelangen können. Diese Maßnahme kann Tierverluste verhindern und ist in einigen Ländern sogar gesetzlich vorgeschrieben. 

Um optimale Bedingungen dauerhaft zu gewährleisten, benötigt das SPA-System eine zuverlässige Versorgung mit hochwertiger Druckluft. Ein Ausfall des Systems könnte schnell zu Sauerstoffmangel (Hypoxie) führen und die Gehege schädlichen Organismen schutzlos ausliefern. Im schlimmsten Fall hätte dies ein massives Fischsterben zur Folge.

KAESER hat speziell auf die Aquakultur abgestimmte, energieeffiziente Niederdruck-Druckluftlösungen entwickelt, die den hohen Anforderungen von Sea Pen Aeration (SPA) gerecht werden. Diese robusten Druckluftsysteme liefern zuverlässig die saubere Druckluft, die für die Schaffung und Aufrechterhaltung eines optimalen Aufstroms erforderlich ist. 

KAESER-Lösungen für die Belüftung von Netzgehegen umfassen:

MOBILAIR M 450LP mobiler Niederdruckkompressor

Der MOBILAIR M 450LP von KAESER ist eine Niederdruckvariante des mobilen Schraubenkompressors M 450. Er wurde gezielt für Anwendungen in der Aquakultur, wie Sea Pen Aeration (SPA), entwickelt. Diese äußerst kraftstoffeffiziente und robuste Lösung ist optimal für die anspruchsvollen und rauen Bedingungen in der Aquakultur geeignet. 

Mit einem Volumenstrom von 22 bis 44 m³/min (800 bis 1500 cfm) ist der M 450LP der vielseitigste Kompressor auf dem Markt. Die Leistung kann präzise nach dem Luftbedarf (in cfm oder m³/min) gesteuert werden, wobei der Kompressor das Volumen innerhalb der eingestellten Druckgrenzen konstant hält. Das bedeutet: Falls ein Ventil geschlossen wird und der Druck den eingestellten Grenzwert überschreitet, wird der Volumenstrom automatisch reduziert. Alternativ kann der Kompressor auch auf eine herkömmliche Druckregelung eingestellt werden. In diesem Modus wird ein bestimmter Druck angestrebt und das Volumen entsprechend angepasst. Der Betriebsdruckbereich des M 450LP liegt zwischen 1 und 14 bar(ü) (14,5 bis 200 PSI). 

Der M 450LP kann auch als vollständig autonome Druckluftstation eingesetzt werden. Er lässt sich mit einem 10-kVA-Generator ausstatten, der einen Kältetrockner betreiben kann. Dies ist ideal, wenn trockene Druckluft für Aktivkohlefilter benötigt wird, um so hochwertige Druckluft gemäß der Norm ISO 8573-1:2010 [1:4:1] zu erzeugen.

Stationäre elektrische Niederdruckkompressoren

Die stationären, elektrischen Niederdruckkompressoren von KAESER eignen sich perfekt für Drücke zwischen 3,5 und 5 bar(ü) und sind ideal für Farmen, die über Landstrom oder eine ausreichende Generatorkapazität verfügen. Der Volumenstrom reicht von 4,7 bis 86 m³/min. Zudem bietet KAESER eine umfassende Palette an Druckluftaufbereitungskomponenten wie Filter und Drucklufttrockner an. 

Beide dieser Systeme verdichten die Luft nur auf den Druck, der erforderlich ist, um den hydrostatischen Druck und die Verluste im Rohrleitungsnetz zu überwinden. 

Da jedes Bar Überdruck den Energiebedarf um 7% steigert, sind mit den mobilen dieselbetriebenen Niederdruckkompressoren und den stationären elektrischen Niederdruckkompressoren von KAESER Einsparungen von bis zu 30% möglich.