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Produktion nachhaltiger Lebensmittel in Aquakulturen – ohne Mikroplastik

Eine nachhaltige Lebensmittelproduktion in Aquakulturen ganz ohne Mikroplastik – das ist das langfristige Ziel eines neuen und über zwei Jahre laufenden Forschungsprojektes an der Hochschule Hof. Die Wissenschaftler um Projektleiterin Prof. Dr. Manuela Wimmer haben für „BioBioCarrier“ nun eine Förderung in Höhe von 220.000 EUR vom Bundeswirtschaftsministeriums und im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) erhalten. 

Aquakulturen ohne Mikrolastik ist das Ziel des Projektes “BioBioCarrier”; Bild: Hochschule Hof;

Kunststoffe in der Nahrungskette sind ein häufig diskutiertes und immer drängender werdendes Thema: Nicht zuletzt über den Verzehr von Fisch nehmen die Verbraucher heute steigende Mengen Mikroplastik in den eigenen Körper auf. Schuld hieran sind insbesondere die großen Mengen an Plastikmüll, die sich mittlerweile in den Weltmeeren befinden, dort in winzig kleine Partikel zerteilt und von Meerestieren aufgenommen werden. Das Problem des Mikroplastiks findet sich aber nicht nur in den Ozeanen, sondern auch im Süßwasserbereich – und genau hier setzt das neue Forschungsprojekt an.

Mikroplastik vermeiden

In der Teichwirtschaft oder in großen Aquakulturen lässt sich Mikroplastik durch die geschlossenen Wassersysteme grundsätzlich deutlich besser ausschließen. Andererseits aber führt auch hier der Faktor Mensch dazu, dass Mikro- oder Makroplastik dennoch in Teiche oder Durchflussanlagen kommt und von dort seinen Weg in den Organismus von Fischen, Nutzpflanzen oder Muscheln findet. Dieses Risiko wird zusätzlich auch durch diverse funktionelle Plastikteile im System selbst verstärkt.“

Prof. Dr. Manuela Wimmer, Leiterin des Forschungsprojektes BioBioCarrier

Zumindest für geschlossene Aquakulturen unter anderem im Bereich der Aquaponik, also der Mischkultur aus Fischzucht und Nutzpflanzenanbau ohne Einsatz von Erde, wollen die Wissenschaftler nun eine Lösung entwickeln.

Abbaubare Biokunststoffe für Aquakulturen

Dr. Harvey Harbach, Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt, erklärt den Projektansatz:

Unser Forschungsschwerpunkt sind die sogenannten Aufwuchskörper der Aquakulturen. Diese kommen optisch Lockenwicklern sehr nahe und dienen in einem Filter nützlichen Bakterien als Siedlungsfläche. Mit diesen Bakterien wird das Wasser der Aquakulturen aufbereitet und von schädlichen Stoffen gereinigt. Sie wandeln Ammonium und Nitrit in das unschädlichere Nitrat um, das als Pflanzendünger wirkt. Das Problem bisher ist: Diese Aufwuchskörper bestehen heute noch aus herkömmlichem, also erdölbasierten Kunststoff.“

Dr. Harvey Harbach, Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Hauptziel des Projektes „BioBioCarrier“ sei deshalb nun die Produktion von biologisch abbaubaren Aufwuchskörpern aus Biopolymeren für eine biologische Wasseraufbereitung ganz ohne Mikroplastik.

Aufwuchskörper dienen Bakterien in Aquakulturen als Siedlungsfläche; Bild: Hochschule Hof;

Dauerhafter Düngungseffekt

Doch nicht nur die für den Organismus schädlichen Kunststoffpartikel sollen so künftig vermieden werden. Mit der langsamen Zersetzung der biologisch abbaubaren Aufwuchskörper geht noch ein weiterer Positiveffekt einher: „Zerfallen die Aufwuchskörper, werden im Rahmen des Abbauprozesses durchgehend essentielle Pflanzennährstoffe ans Wasser freigegeben, die von den kultivierten Nutzpflanzen für das Wachstum benötigt werden . Es kommt also zu einer automatischen Düngung. Im Ergebnis müsste kein oder wesentlich weniger Düngemittel manuell zugeführt werden“, so Prof. Dr. Manuela Wimmer.

Institute arbeiten zusammen

Das Projekt bündelt die Expertisen gleich zweier Institute an der Hochschule Hof und ist damit das erste interinstitutionelle Projekt der Hofer Lehr- und Forschungseinrichtung überhaupt: „Das Institut für angewandte Biopolymerforschung (ibp) und das Institut für Wasser- und Energiemanagement (iwe) werden in diesem Projekt interdisziplinär und fächerübergreifend eine zukunftweisende Technologie weiterentwickeln. Der Ersatz von erdölbasiertem Plastik durch Biokunststoff fügt sich ideal in die nachhaltige und ressourcenschonende Lebensmittelproduktion durch Aquaponik ein. Die Hochschule Hof stärkt hiermit ihr Profil als Green-Tech-University“, so Hochschulpräsident Prof. Dr. Dr. h.c. Jürgen Lehmann.

Das Projekt BioBioCarrier wird in Kooperation mit dem Unternehmen Christian Stöhr GmbH & Co. Elektro- u. Kunststoffwaren KG aus Marktrodach umgesetzt.

Rainer Krauß

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