Vortragsfolien - Institute of Inland Fisheries Potsdam

09.10.2012
1. Einführung
Verfahren zur
- zuverlässige u. ökonomische
intensiven Aufzucht konditionsstarker Satzkarpfen -
K2-Erzeugung
fischfressende Vögel
(Kondition K1, pH-Werte Frühjahr)
Warmwasser, Teich-in-Teich und Netzgehege
- Erarbeitung Verfahren zur kormorangeschützten K2-Aufzucht:
konzentrierte abgeschirmte Fischaufzucht, Hochenergiefuttermittel,
gesteuerte Fütterungs- u. z. T. Umweltbedingungen
- Ziel große (500 - 600 g) konditionsstarke K2 („kormoranfest“)
Institut für Binnenfischerei e.V. Potsdam-Sacrow
Im Königswald, 14469 Potsdam
Dr. F. Rümmler
3. Warmwasseranlagen mit offenem Kreislauf
2. Warmwasserproduktion im geschlossenen Kreislauf
- Wasser aus Braunkohlekraftwerken (Schwarze Pumpe, Jänschwalde)
- aus Kostengründen nicht geeignet
- Verkürzung Produktionszeitraum, Vermeidung Überwinterungsverluste
- letztmaliger Versuch kombinierter Produktion (Stör, Zander) - Neiden 2005
- Rundbeckenanlagen mit O2-Begasung u. Siebtrommelfilter
- 4,80 €/kg Abfischung
- 22 - 24 °C - Wassermischung (Warm-, Kalt- bzw. gekühltes Warmwasser)
3,00 €/kg Marktpreis
K2-Abfischung
60
Z300g-Besatz
80
K1-Besatz
Mastanlage:
1000 m3 prod. Volumen,
K2: 100 t Abfischung,
ZSp: 70 t Abfischung
Bestand (t)
100
40
20
- Nachteil - Abhängigkeit vom Kraftwerk, hohe Ionenkonzentrationen, pH > 8,0
Z900g
Verm arkungs beginn
K2-Abfischung
K1-Besatz
120
n
Ja
Fe
b
M
är
z
Ap
ril
M
ai
ov
ez
D
Se
p
O
kt
N
n
Fe
b
M
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z
Ap
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M
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Ju
ni
Ju
li
Au
g
ov
ez
Ja
N
D
O
kt
0
- spezielle Anlagengestaltung von verfügbarer Wassermenge abhängig
- min. spez. Frischwassereinsatz 5 m³/t*h - zusätzliche Kreislaufführung
(Wasserwechsel in den Becken, O2-Konzentrationsschwankungen)
- Schwarze Pumpe:
- steigende Futtermenge: pH-Absenkung durch CO2-Produktion der Fische,
Senkung NH3-Konzentration trotz Erhöhung NH4-Werte u. -Exkretion
Stabilisierung pH und NH3 durch Fischbestand
- NH3-Grenzwertüberschreitung u.U. am Anfang der Aufzucht bei pH > 8
- Paradoxon: hohen NH3-Werten mit anhaltender Fütterung und wenig
Frischwasser begegnen
- zusätzlich schwimmende Niederdruckbegaser für Havariebegasung
1
09.10.2012
- Aufzuchtergebnisse Schwarze Pumpe 2008 - 2012:
4. Teich-in-Teich-Verfahren
Mittel
Spanne
Stückmasse Besatz (g)
42
29 - 59
Stückmasse Abfischung (g)
485
408 - 577
Produktionsdauer
222
213 - 237
Stückverluste (%)
7,5
0,4 - 20
Stückmassezuwachs (%/d)
1,08
0,9 - 1,27
Endbestandsdichte (kg/m³)
117
88 - 148
FQ (kgFutter/kg Zuw.)
1,45
1,25 - 1,68
Energieaufwand (kWh/kg Zuw.)
0,53
0,4 - 07
O2-Verbrauch (kWh/kg Zuw.)
2,3
1,9 - 3,0
Schlammanfall (m³/t Zuw.)
1,5
1,0 - 2,2
- eigentliche Anlage:
offene Kreislaufanlage
mit Fischhaltung (Becken),
Teich:
- NH4-Abbau
- Anreicherung, Abbau u.
Sedimentation P, N u.org. Sub.
- Wasserversorgung
- Temperierung
Frisch(Teich)wasserzufuhr,
Fischhaltebecken
Fütterung,
O2-Anreicherung
Fütterung
O2
- Teich: Abbau bzw.
Sauerstoffanreicherung
Festlegung der Stoffwechsel-
Frischwasserzufuhr
aus dem Teich
produkte der Fische,
Wasserhaltung und Wasser-
- schwankende Aufzuchtdaten: schwankende Wassermenge, Wartungen
temperierung, Düngung
(schwankende Wassertemperatur in Jänschwalde)
- Grundlastkraftwerke schalten zur Regelung von Schwankungen der
Windstromeinspeisung zeitweise Kraftwerksblöcke ab
Anlagengestaltung in Petkampsberg
- 4 Anlagen mit je 6 Rechteckbecken ca. 100 m³ = 600 m³ pro Anlage
- 1 - 2 Pumpen/Becken zur Zwangsdurchströmung, Wasserwechsel 1,7 h-1
- insgesamt geschlossener Kreislauf mit i.d.R. keinen Emissionen
in die Vorflut aber ohne künstliche Wassertemperierung
- Versuchsanlage
mit Becken aus
Planschichtstoff:
- je 3 schwimmende Niederdruckbegaser zur O2-Versorgung für Endbestandsdichten bis 100 kg/m³ (ca. 3,0 kgO2/h)
- Notbegasung u. Notstromversorgung, Mess- und Überwachungssystem
- Anlagen mit GFK-Becken
mit Stegumrandung:
18
Problem Wechselwirkungen Teich - Anlage:
16
SBV 2,0 mmol/l
14
1. April/Mai: Klarwasserstadien mit intensiver Primärproduktion,
SBV 1,5 mmol/l
12
pH-Anstieg bis 9,0, NH3-Grenzwertüberschreitung, CO2 < 1 mg/l,
zzgl. Adaptionsprobleme bei schlechter Kondition der K1 - Verluste
10
8
6
4
2
0
8,2 8,1
8
7,9 7,8 7,7 7,6 7,5 7,4 7,3 7,2 7,1
pH-Wert
7
CO2-Konzentration (mg/l)
sowie Futterautomaten
1
∗ ∗
∗
∗
CO2-Konz. ≈ 5 mg/l für pH ≈ 7,5
mCO2 = (QW ⋅ cB) ⋅ (1+ Verl%/100)
= 0,7 kg CO2/h*Rinne
- Gegenmaßnahme zur pH-Verringerung und CO2-Erhöhung:
Eintrag von technischem CO2 in das Beckenwasser
2
09.10.2012
CO2-Zulauf gemessen
CO2-Zulauf berechnet
CO2-Becken gemessen
CO2-Becken berechnet
12,0
pH-Zulauf
pH-Becken mit CO2
8,4
10,9
∆pH 0,3
- Becken: steigende CO2-Konzentrationen, pH-Absenkung, NH3-Werte
8
8,4
8,0
7,8
6,0
pH
CO2 (mg/l)
der Bestandsgröße u. Futtermenge, unkritische Verhältnisse
∆pH 0,7
∆pH 0,8
8,2
10,0
2. ab Juni steigende CO2-Abgabe und Emissionen der Fische mit zunehmen-
pH-Becken ohne CO2
5,1
5,1
trotz steigender NH4-Abgabe der Fische unterhalb der Grenzwerte
∆pH 0,3
7,6
7,4
4,0
7,2
2,0
7
0,0
6,8
2.05.2012
9.05.2012
16.05.2012
23.05.2012
2.05.2012
9.05.2012
16.05.2012
23.05.2012
- mittlerer CO2-Verbrauch 0,66 kg CO2/h*Rinne
- Einträge der Anlage in den Teich - Teichdüngung:
- bis 2007 Ziel Aufzucht K2 > über 500 g, ZK2 u. Streifenbarschhybriden
- Nährstoffe P u. N - Steigerung Primärproduktion (Selbstbeschattung Algen)
- ökonomische Aufzucht starker K2 > 500 g prinzipiell möglich
- organische Belastung - heterotropher mikrobieller Abbau
- erfordert gut konditionierte K1 (> 40 g, BE > 4 MJ/kg)
(- Sedimentaufwirbelung durch Ksp, kürzere Tageslänge)
- Dissimilation im Teich überwiegt - CO2-Produktion, pH-Stabilisierung
Parameter
- O2-Minima verhindern
Abfischungsstückmasse (g)
Endbestandsdichte (kg/m³)
Verluste (%)
FQ (kg/kg Zuwachs)
spez. E-Verbrauch (kWh/kg Zuwachs)
spez. O2-Verbrauch (kg/kg Zuwachs)
- Anpassung Anlagengröße - Teichfläche
CSB Teich (mg/l)
pH-Wert Teich
60
48,4
NH4-Konzentration Teich (mg/l)
8,4
1,4
R² = 0,8759
50
3,0
8,2
3,5
R² = 0,6347
Zuflusswasser
40
2,5 28,3
30
R² = 0,7976
2,0
20
1,5
CSB (mg/l)
3,5
1,2
8,0
1,46
1,0
7,8
0,8
R² = 0,2834
7,6
0,6
7,4
0,4
7,2
0,2
1,0
0,5
0,24
R² = 0,6826
0,17
10
0,0
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Produktionsdauer (d)
7,0
NH4-Konzentration (mg/l)
TN Teich (mg/l)
4,0
pH-Wert
Gesamtphosphor, Gesamtstickstoff (mg/l)
TP Teich (mg/l)
4,5
Ist 2007
(2006)
Zielstellung
450 (563)
84
23,9
1,18
1,18
0,79
500 - 600
80 - 100
15 - 20
1,2
1,5
1,0
ab 2009 andere Variante:
- Ursache - Nachfrage Ksp 1,8 - 2,0 kg, Bedingungen in Jänschwalde
- K1 im Teich, K2 200 - 300 g in Teich-in-Teich-Anlagen (Verluste 10 - 60 %)
0,0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
K2 von 800 - 1000 g über Winter in WWA, Ksp im Teich im dritten Jahr
Produktionsdauer (d)
5. K2-Aufzucht in Netzgehegeanlagen auf Braunkohletagebauseen
-
Nov. 2009 Neutralisation mit Hilfe eines Sanierungsschiffes:
205 t feinkörnigen Kalksteinmehls (Calciumcarbonat, CaCO3)
- Problem wasserrechtlicher Erlaubnis (Gewässerbedingungen, Nutzungen)
68 t feinkörnigen Kalkhydrat (gelöschter Branntkalk, Ca(OH)2)
stabiler pH-Wert um 7,0, eine stabile Säurekapazität von ca. 0,5 mmol/l
-
Erlaubnis Wasserbehörde zur Netzgehegeaufzucht K2 bis 2025
- vorerst 10,7 t Futter/a
- Durchführung Monitoring Gewässergüte mindstens bis 2015
- Einhaltung Festlegungen „Hinweise…“ (LAWA 2003)
- Verschlechterungsverbot des sehr oligotrophen Sees
-
Kauf RL 122 bei Tröbitz von LMBV
-
29 ha, max. Tiefe ca. 10 m
-
ursprünglich geogen versauert, pH-Wert 3,1 - 3,2
-
Rahmenbedingungen: Eigentum See, selbst durchgeführte Neutralisation,
keine weiteren Nutzungen, keine Gemeingebrauchsregelungen
3
09.10.2012
-
2 Netzgehegeanlagen, je 6 Gehege mit 56 m³ Volumen, Summe 748 m³
-
Überspannung mit engmaschigen Netzen
-
Futterautomat auf jedem Gehege, tägliche Beschickung u. Kontrolle
Aufzuchtergebnisse 2011:
- 3 Untersuchungen LUGV - sehr guter Gesundheitszustand
- Überwinterung K1 in den NG-Anlage unter Eis
- geringe Verluste trotz geringer BE der Besatzfische - geringer Keimdruck
- keine Bestandsmasseverlust, Konditionsverlust BE 4,5 auf 3,9 (3,3) MJ/kg
- Hochenergiefutter 40/24, 1,2 % P
- tägliche Futtermenge anhand Stückmasse und Temperatur angepasst,
Einschränkung ab August
Produktionsdauer (d)
195
Besatzstückmasse (g)
68,6
Abfischungsstückmasse (g)
558
Stückmassezuwachs (%/d)
1,07
Endbestandsdichte (kg/m³)
20,9
Verluste (%)
0,69
FQ (kg Futter/kg Zuwachs)
1,17
Abfischungsmasse (t)
14,04
6. Zusammenfassung
- 3 geeignete Verfahren zur Kormoran geschützten intensiven K2-Aufzucht,
im Sommer oder Winter prinzipiell starke, gut konditionierte K2 erzeugbar
-
größere Schwankungen Produktionsbedingungen und Aufzuchtergebnisse,
wiederholte Unterschreiten der Zielstellungen
- Warmwasser-Durchlaufanlagen - schwankende Wassermengen u.
-temperaturen - Netzausbau ?
- Voraussetzungen: kostenloses Warmwasser, tiefe Teiche u.
Seen verbunden mit wasserrechtlicher Erlaubnis,
spezielle Voraussetzungen und Möglichkeiten entscheidend
- hohe Investitionskosten u. Betriebskosten (Hochenergiefuttermittel,
Betreuung, z.T. Elektroenergie u. O2)
- Teich-in-Teich-Anlagen - schwankende Umweltbedingungen während
Adaptionsphase u. hoher Keimdrucks - starke gut konditionierte K1 ?
- Netzgehegeanlagen auf Braunkohletagebauseen - sehr gute Haltungsbedingnungen u. Aufzuchtergebnisse, wasserrechtliche Anforderungen
- konstant gute Aufzuchtergebnisse erforderlich, verfahrenstypischen
Voraussetzungen gegeben sind
4
09.10.2012
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
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