{"id":31873,"date":"2025-10-09T20:59:03","date_gmt":"2025-10-09T18:59:03","guid":{"rendered":"https:\/\/fmd-insight.de\/?p=31873"},"modified":"2026-02-11T10:31:24","modified_gmt":"2026-02-11T09:31:24","slug":"chip-happens-podcast-staffel-2-folge-5-i-von-hightech-fischzucht-und-vegetarischen-raubfischen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/news\/360-mikroelektronik\/chip-happens-podcast\/chip-happens-podcast-staffel-2-folge-5-i-von-hightech-fischzucht-und-vegetarischen-raubfischen\/","title":{"rendered":"#Chip Happens-Podcast: Staffel 2, Folge 5<\/strong> I Von Hightech-Fischzucht und vegetarischen Raubfischen"},"content":{"rendered":"\n

Gro\u00dfe Probleme brauchen h\u00e4ufig ziemlich kleine Helfer. Der Podcast \u00bbChip Happens \u2013 Kleine Dinge, die alles ver\u00e4ndern\u00ab von Chipdesign Germany zeigt, wie Mikroelektronik und Chipdesign dabei helfen k\u00f6nnen, die dr\u00e4ngenden Fragen unserer Zeit anzugehen \u2013 jederzeit nachvollziehbar und alltagsnah. Das Format richtet sich an alle, die verstehen wollen, wie Technik im Hintergrund wirkt und dennoch zentrale Weichen stellt. Kluge K\u00f6pfe aus der Branche sprechen hierf\u00fcr mit Moderator Sven Oswald \u00fcber ihre faszinierenden Geschichten, geben \u00fcberraschende Einblicke und zeigen hautnah die vielen M\u00f6glichkeiten, die unser Fachbereich bietet.Wasser ist Leben. Und Mikroelektronik hilft uns, es zu finden, zu reinigen, zu \u00fcberwachen und zu bewahren. In Staffel 2 von \u00bbChip Happens\u00ab, dem Podcast von Chipdesign Germany, dreht sich alles um das Element Wasser \u2013 von der Tiefsee bis ins Weltall.<\/p>\n\n\n\n

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©<\/span>Fraunhofer Mikroelektronik<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n

Staffel 2, Folge 5 I Mikroelektronik im Fluss – von Hightech-Fischzucht und vegetarischen Raubfischen<\/h2>

Wie lassen sich Fische nachhaltig z\u00fcchten \u2013 und was verraten sie uns \u00fcber ihr Wohlbefinden? Moderator Sven Oswald spricht in dieser Folge von\u00a0 mit drei G\u00e4sten \u00fcber die Rolle von Mikroelektronik, Akustik und k\u00fcnstlicher Intelligenz in der modernen Fischzucht.<\/p>\n

Ingo Bl\u00e4ser<\/a>, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der Aquaponik Manufaktur<\/a>, erkl\u00e4rt, wie Aquaponik \u2013 die Kombination aus Aquakultur und Hydroponik \u2013 in geschlossenen Kreisl\u00e4ufen funktioniert. Er spricht \u00fcber die Vision integrierter Farmen, in denen z.\u202fB. Plankton, Insektenlarven oder Wurmkulturen als nat\u00fcrliche Ressourcen genutzt werden. Auch die Bedeutung von Sensorik, Klimacomputern und automatisierten F\u00fctterungssystemen wird deutlich.<\/p>\n

Jakob Bergner<\/a> vom Fraunhofer IDMT<\/a> zeigt, dass Fische keineswegs stumm sind. Mithilfe von Hydrophonen analysiert sein Team Fischger\u00e4usche wie Klacken, Schnappen oder Gurgeln \u2013 und setzt KI ein, um daraus R\u00fcckschl\u00fcsse auf das Verhalten und die Gesundheit der Tiere zu ziehen.<\/p>\n

Michael Schlachter<\/a> vom Fraunhofer IMTE<\/a> beleuchtet die Forschung an nachhaltigem Fischfutter. Er erkl\u00e4rt, warum pflanzenbasierte Alternativen zu Fischmehl n\u00f6tig sind, worauf es bei Geschmack und N\u00e4hrstoffprofil ankommt \u2013 und warum Forellen erstaunlich w\u00e4hlerisch sein k\u00f6nnen.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\n\n\n

Worum geht es in der Folge?<\/h2>\n\n\n\n
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Ingo Bl\u00e4ser zu Fischfang an Land mit Hilfe von Aquaponik:<\/h3><\/span><\/th>\n <\/tr>\n \n

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Situation:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Der weltweite Fischkonsum<\/strong> liegt im Durchschnitt bei rund 20 Kilogramm pro Person und Jahr \u2013 Tendenz in den letzten Jahren steigend<\/strong>. Dieser Bedarf will gedeckt werden, doch der klassische Fischfang im Meer ist schwer kontrollierbar, \u00f6kologisch problematisch und gef\u00e4hrdet nat\u00fcrliche Kreisl\u00e4ufe. \u00dcberfischung bleibt eines der gr\u00f6\u00dften globalen Umweltprobleme.<\/p>\n

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Eine Alternative bietet die Fischzucht an Land<\/strong>, die meist mit S\u00fc\u00dfwasserarten betrieben wird. In kontrollierten Systemen k\u00f6nnen Fische gez\u00fcchtet und gem\u00e4stet werden; in geschlossenen Wasserkreisl\u00e4ufen, die sich weitgehend selbst reinigen und damit sicher, sauber und effizient betrieben werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

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Ein Beispiel sind die Aquaponik-Gro\u00dfanlagen der Firma \u00bbAquaponik Manufaktur\u00ab<\/strong> von Ingo Bl\u00e4ser. In diesen Systemen wird der komplette Stickstoffkreislauf abgebildet: Die Fische geben N\u00e4hrstoffe \u00fcber ihre Ausscheidungen ab, Bakterien wandeln Ammonium in Nitrit und anschlie\u00dfend in Nitrat um, das wiederum von Pflanzen aufgenommen wird. So entsteht ein geschlossener Stoffkreislauf, der nat\u00fcrliche Prozesse imitiert und effizient f\u00fcr die gleichzeitige Fisch- und Pflanzenzucht genutzt wird.<\/p>\n

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Die Verbindung von Aquakultur (Fischzucht) und Hydroponik zur Aquaponik (kombinierte Fisch- und Pflanzenzucht)<\/strong> vereint die Vorteile beider Systeme und bildet einen geschlossenen, ressourceneffizienten Kreislauf.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Problemstellung:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Trotz moderner Technik sind viele dieser Zucht- und Anbauanlagen noch keine vollst\u00e4ndig geschlossenen Kreisl\u00e4ufe<\/strong>. Es entstehen weiterhin Abf\u00e4lle, Energieverluste oder Abh\u00e4ngigkeiten von externen Futterquellen.<\/p>\n

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Zudem m\u00fcssen die Systeme individuell an Standortbedingungen, Artenvielfalt und klimatische Einfl\u00fcsse angepasst werden. Ohne intelligente Steuerung kann dies schnell zu Effizienzverlusten oder Problemen bei der Wasserqualit\u00e4t f\u00fchren.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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L\u00f6sungsans\u00e4tze\/Innovationspotenziale:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Das Ziel ist die Entwicklung der integrierten Farm<\/strong>; also einer Einheit, in der verschiedene biologische und technische Systeme miteinander interagieren.<\/p>\n

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Dabei werden N\u00e4hrstoffkreisl\u00e4ufe unterschiedlicher Tier- und Pflanzenarten gezielt miteinander verkn\u00fcpft<\/strong>. So k\u00f6nnten die n\u00e4hrstoffreichen Ausscheidungen von H\u00fchnern direkt als D\u00fcnger oder N\u00e4hrstoffquelle weiterverwertet werden.<\/p>\n

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In der Fischzucht k\u00f6nnte k\u00fcnftig bspw. auf industriell hergestellte Futterpellets zum gr\u00f6\u00dferen Teil verzichtet werden. Stattdessen w\u00fcrden Plankton, Insektenlarven oder kleine Krebstiere, die innerhalb des Systems (mit-)gez\u00fcchtet werden, als nat\u00fcrliche Nahrungsquelle dienen. W\u00fcrmer k\u00f6nnten zus\u00e4tzlich zur Re-Mineralisierung des Wassers beitragen, indem sie Sedimente auflockern und N\u00e4hrstoffe freisetzen.<\/p>\n

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Das langfristige Ziel ist ein komplexes, biologisch inspiriertes System<\/strong>, in dem Tiere, Pflanzen, Mikroorganismen und Pilze in Balance miteinander stehen. Dieses \u201etechnologische Biotop\u201c steigert Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und Produktivit\u00e4t \u2013 und kann sowohl \u00f6kologisch als auch \u00f6konomisch \u00fcberzeugen.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Weiterer Forschungs-\/Entwicklungsbedarf \/ Aktuelle Projekte:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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F\u00fcr den weiteren Ausbau solcher Anlagen ist entscheidend, Technologieeinsatz und Standortbedingungen aufeinander abzustimmen<\/strong>.<\/p>\n

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In aktuellen Forschungsprojekten der Firma, etwa in Afrika, werden Anlagen der Aquaponik Manufaktur bewusst mit weniger Technologie ausgestattet als in den Hightech-Varianten, die in Deutschland entstehen. So lassen sich Kosten reduzieren und Betrieb und Wartung vereinfachen.<\/p>\n

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High-End-Anlagen verf\u00fcgen dagegen \u00fcber ein Vielfaches an Sensorik und Messtechnik;<\/strong> unter anderem zur \u00dcberwachung von pH-Wert, Temperatur, Leitf\u00e4higkeit und N\u00e4hrstoffgehalt des Wassers. Diese Daten werden mit automatisierten Aktoren verkn\u00fcpft, die etwa bei einem pl\u00f6tzlichen pH-Abfall sofort Korrekturma\u00dfnahmen einleiten.<\/p>\n

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Auch die Futtervergabe kann heute \u201esmart\u201c gesteuert werden: KI-Systeme analysieren das Verhalten der Fische und passen die Futtermenge dynamisch an. So werden teure Futterpellets effizient genutzt und Verluste minimiert.<\/p>\n

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Traditionell regeln sogenannte Klimacomputer in Hydrokulturen Parameter wie Luftfeuchtigkeit, Temperatur oder Bel\u00fcftung. K\u00fcnftig werden diese Systeme auch mit der Wasser\u00fcberwachung der Aquakultur gekoppelt. Luft und Wasser werden so zu einem integrierten Regelkreislauf<\/strong>, der Ressourcen spart und das Wohlbefinden der Tiere verbessert.<\/p>\n

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Noch besteht Entwicklungsbedarf: Die Erfahrungen aus dem Gew\u00e4chshausbau und <\/strong>der Fischzucht m\u00fcssen st\u00e4rker miteinander verkn\u00fcpft werden<\/strong>. Denn unter anderem Aspekte wie Luftfeuchtigkeit und Temperaturanspr\u00fcche unterscheiden sich in beiden Bereichen deutlich; dennoch m\u00fcssen sie in einem kombinierten System ideal harmonieren.<\/p>\n

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KI kann dabei eine Schl\u00fcsselrolle spielen<\/strong>. Moderne Kamerasysteme erkennen Verhaltensmuster und Auff\u00e4lligkeiten bei Fischen fr\u00fchzeitig, sodass sich Wasserqualit\u00e4t, Futtermenge oder Lichtbedingungen automatisch anpassen lassen. Damit wird aus der Hightech-Fischzucht ein lernendes, selbstregulierendes System der Zukunft.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n <\/table>\n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n\n\n

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Jakob Bergener vom Fraunhofer IDMT interpretiert Schmatz-, Schnapp und viele weitere Ger\u00e4usche von Fischen: <\/h3><\/span><\/th>\n <\/tr>\n \n

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Situation:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Fische und andere Meerestiere sind weit weniger still, als man gemeinhin annimmt.<\/strong> Ganz im Gegenteil: Fast alle Arten erzeugen auf unterschiedliche Weise Ger\u00e4usche.<\/p>\n

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Shrimps kommunizieren mit Knacklauten, die durch das Aneinanderschlagen ihrer Scheren entstehen. Wale und Delfine singen oder pfeifen, und selbst Fische in Aquakulturen erzeugen bei Bewegung und F\u00fctterung eine Vielzahl akustischer Signale; sie schnappen, gurgeln oder grunzen.<\/p>\n

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Auf Plattformen wie –> fishsound.net<\/a> <\/strong>…
\n… k\u00f6nnen typische Ger\u00e4usche verschiedener Meeres- und S\u00fc\u00dfwasserarten angeh\u00f6rt werden. Dort wird deutlich, wie vielf\u00e4ltig und lebendig die akustische Welt unter Wasser ist.<\/p>\n

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Zur Erfassung solcher Kl\u00e4nge kommen spezielle Unterwassermikrofone, sogenannte Hydrophone<\/strong>, zum Einsatz. Sie werden ins Wasser eingelassen und zeichnen die Schallwellen auf, die Fische und andere Lebewesen erzeugen. Da sich Schall unter Wasser \u00e4hnlich verh\u00e4lt wie in der Luft, lassen sich die Aufnahmen problemlos h\u00f6r- und auswertbar machen.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Problemstellung:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Diese Technologie er\u00f6ffnet zwei zentrale Einsatzfelder<\/strong>, die besonders in Aquakulturen gut einsetzbar sind:<\/p>\n

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  1. Zum einen kann die Technik selbst \u201eabgeh\u00f6rt\u201c<\/strong> werden, um etwa Fehlfunktionen von Pumpen, Bel\u00fcftungen oder anderen Komponenten fr\u00fchzeitig zu erkennen.<\/li>\n
  2. Zum anderen kann man den Meereslebewesen, zum Beispiel den Fischen, direkt \u201ezuh\u00f6ren\u201c<\/strong>, um ihr Verhalten und Wohlbefinden besser zu verstehen.<\/li>\n<\/ol>\n

    —–<\/p>\n

    In experimentellen Untersuchungen zeigte sich, dass Fische sehr spezifische Ger\u00e4usche in bestimmten Situationen erzeugen. Beispielsweise geben Lachse beim Fressen charakteristische Klick- und Schnappger\u00e4usche von sich, die sich klar vom Hintergrundrauschen unterscheiden.<\/p>\n

     <\/p>\n

    Diese akustischen Signale k\u00f6nnen analysiert und bestimmten Verhaltensmustern zugeordnet werden; zum Beispiel Hunger, Stress oder Zufriedenheit. <\/strong><\/p>\n

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    Die zentrale Frage lautet also: Wie l\u00e4sst sich diese akustische Sprache praktisch nutzen?<\/em><\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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L\u00f6sungsans\u00e4tze\/Innovationspotenziale:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Das Team um Jakob Bergener am \u00bbFraunhofer IDMT\u00ab<\/strong> erforscht, wie solche Unterwasserger\u00e4usche mithilfe von KI und Mikroelektronik ausgewertet werden k\u00f6nnen<\/strong>.<\/p>\n

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Zun\u00e4chst werden akustische Muster manuell erfasst und markiert. Anschlie\u00dfend wird daraus ein intelligentes KI-Modell trainiert<\/strong>, das automatisch wiederkehrende Ger\u00e4usche erkennt und interpretiert.<\/p>\n

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In Kombination mit Videoanalysen lassen sich Ton und Verhalten verkn\u00fcpfen. So kann die KI z. B. feststellen, wann Fische tats\u00e4chlich fressen und wann nicht.<\/p>\n

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Das hat unmittelbaren praktischen Nutzen: Futtereffizienz<\/strong> ist einer der gr\u00f6\u00dften Kostenfaktoren in der Fischzucht. Stimmen die ausgegebenen Futtermengen mit den Schmatzger\u00e4uschen der Tiere \u00fcberein, kann die F\u00fctterung automatisch optimiert werden. \u00dcber die Zeit entsteht so ein datenbasiertes, lernendes System, das Tierwohl und Ressourceneffizienz gleicherma\u00dfen verbessert.<\/p>\n

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Durch den gezielten Einsatz akustischer Sensorik wird die Fischf\u00fctterung also pr\u00e4ziser, nachhaltiger und kosteng\u00fcnstiger. Dabei bleibt es ganz ohne invasive Eingriffe in die Tierhaltung.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Weiterer Forschungs-\/Entwicklungsbedarf \/ Aktuelle Projekte:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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W\u00e4hrend solche Analysen in geschlossenen Aquakulturen bereits funktionieren, ist die Anwendung im offenen Meer deutlich komplexer.<\/strong> Dort erschweren Str\u00f6mungen, Umgebungsger\u00e4usche und wechselnde Umweltbedingungen die akustische Erfassung.<\/p>\n

Neue Ans\u00e4tze werden beispielsweise in der Lachszucht in Offshore-Netzen erprobt. Hier ist eine noch kontrolliertere F\u00fctterung entscheidend, um \u00dcberd\u00fcngung und Algenbildung zu vermeiden, die empfindliche \u00d6kosysteme aus dem Gleichgewicht bringen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Langfristig k\u00f6nnten akustische KI-Systeme sogar frei schwimmende Fischschw\u00e4rme erfassen<\/strong> und ihr Verhalten in Echtzeit analysieren, ohne sie in ihrem Alltag zu st\u00f6ren. Damit w\u00fcrden Umweltbeobachtung und Fischereiforschung auf eine neue Stufe gehoben: minimal-invasiv, datengest\u00fctzt und hochpr\u00e4zise.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n <\/table>\n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n\n\n

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Nachhaltige Aquakulturen – Wie Michael Schlachter vom Fraunhofer IMTE an ganzheitlichen Kreisl\u00e4ufen arbeitet:<\/h3><\/span><\/th>\n <\/tr>\n \n

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Situation:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Aquakulturen gelten heute bereits als effiziente Form der Nahrungsmittelproduktion; doch sie bieten weiterhin gro\u00dfes Verbesserungspotenzial. Viele Systeme funktionieren technisch zuverl\u00e4ssig, sto\u00dfen aber an Grenzen, wenn es um Ganzheitlichkeit und Nachhaltigkeit geht.<\/strong><\/p>\n

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Hier setzt die Arbeit von Michael Schlachter vom \u00bbFraunhofer IMTE\u00ab<\/strong> an. Sein Ziel ist es, Aquakulturen Schritt f\u00fcr Schritt ressourcenschonender, energieeffizienter und kreislauforientierter zu gestalten.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Problemstellung:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Zentrale Herausforderungen liegen in der Energieeffizienz und damit, zum Teil einhergehend, auch der Wasseraufbereitung sowie der Schonung nat\u00fcrlicher Ressourcen.<\/p>\n

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Viele bestehende Systeme arbeiten zwar in Teilbereichen im Kreislauf<\/strong>, sind jedoch nicht vollst\u00e4ndig geschlossen<\/strong>. Dadurch gehen wertvolle Ressourcen wie N\u00e4hrstoffe und Energie verloren.<\/p>\n

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Ein besonders kritischer Punkt ist beispielsweise die Fischmehlproduktion:<\/strong> J\u00e4hrlich werden mehrere Millionen Tonnen wild gefangener Fische zu Mehl verarbeitet, um damit andere Fische in Zuchtanlagen zu f\u00fcttern. Ein schwer\u00a0 verst\u00e4ndlicher \u00f6kologischer Widerspruch, denn die Abh\u00e4ngigkeit von Fischmehl belastet sowohl die Meere als auch die Nachhaltigkeitsbilanz der Aquakulturindustrie ingesamt erheblich.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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L\u00f6sungsans\u00e4tze\/Innovationspotenziale:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Um Kreisl\u00e4ufe zu schlie\u00dfen, werden am Fraunhofer IMTE alternative Proteinquellen<\/strong> erforscht. Reststoffe aus anderen Produktionsprozessen k\u00f6nnen dabei eine zentrale Rolle spielen.<\/p>\n

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Ein Beispiel sind Proteine aus Raps, die urspr\u00fcnglich aus der Biodieselproduktion stammen. Anstatt ungenutzt zu bleiben, lassen sich diese pflanzlichen Proteine als Fischfutter weiterverwenden. Ein wichtiger Schritt hin zu einer echten Kreislaufwirtschaft in Verbindung mit anderen Kreisl\u00e4ufen.<\/p>\n

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Auch andere nachwachsende Rohstoffe aus Landpflanzen werden untersucht. Ziel ist es, klassische, ressourcenintensive Futtermittel zu ersetzen<\/strong> und zugleich den \u00f6kologischen Fu\u00dfabdruck der Aquakultur deutlich zu verringern.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

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Weiterer Forschungs-\/Entwicklungsbedarf \/ Aktuelle Projekte:<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

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Allerdings „schmeckt“<\/strong> Fischen nicht jede pflanzliche Proteinquelle gleicherma\u00dfen. Neben dem N\u00e4hrstoffgehalt spielt somit auch der Geschmack und die Akzeptanz des Futters eine entscheidende Rolle bei der Forschung.<\/p>\n

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Deshalb wird am Institut bereits intensiv experimentiert, etwa mit Anpassungen der Nahrungszusammensetzung oder der Zugabe spezifischer \u201eLieblingsn\u00e4hr- oder Geschmackstoffe\u201c<\/strong>.<\/p>\n

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Aktuell testet das Fraunhofer IMTE den Einsatz von Mikroalgen, die sowohl n\u00e4hrstoffreich als auch geschmacklich attraktiv f\u00fcr\u00a0 spezifische Fischarten erscheinen.<\/p>\n

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Langfristig geht es darum, ein \u00f6kologisch, wirtschaftlich und biologisch ausgewogenes Futterkonzept zu entwickeln<\/strong>. So k\u00f6nnen Aquakulturen noch nachhaltiger betrieben werden \u2013 mit geringerer Umweltbelastung und besserer Ressourcennutzung entlang der gesamten Wertsch\u00f6pfungskette.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n <\/table>\n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n\n\n

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Zur f\u00fcnften Folge der zweiten Staffel – Hightech-Fischzucht (Spotify):
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