Der Bau eines besseren Netzgeheges für die Aquakultur umfasst Biofouling-Lösungen

Futtermittel und Tiergesundheit sind die größten Betriebsausgaben der Aquakultur, aber der Sektor legt jetzt mehr Wert auf Netzgehege-Innovationen für eine effiziente Landwirtschaft, einen geringeren CO2-Fußabdruck und ein besseres Wohlergehen der Fische im Meer.

Netzställe müssen sauber gehalten werden, um die Ansammlung von Algen und anderen organischen Stoffen zu verhindern. Traditionell geschah dies, indem man die Stifte aus dem Meer hob und sie im Wind oder in der Sonne trocknete.

Heutzutage werden Netzgehege mechanisch mit Hochdruckgeräten gereinigt. Dies ist jedoch arbeitsintensiv und eine Belastung für die Fische. Laut Mikkel Pedersen, CEO und Gründer des norwegischen Aquatech-Unternehmens, erlebt die Aquakultur einen Wandel bei den ReinigungsvorgängenProbotisch, das einen neuen, autonomen Roboter vorgestellt hat, der Netzställe reinigt und inspiziert.

Nachdem Pedersen die Herausforderungen von Hochdruckreinigern erkannt hatte, bestand seine Lösung nicht nur darin, die Netzgehege zu reinigen, sondern sicherzustellen, dass sie stets makellos bleiben.

„Biofouling, gekennzeichnet durch die Ansammlung von Meeresspezies, die ein Netz blockieren, stellt in Netzgehegen eine große Herausforderung dar“, sagte Pedersen dem Advocate. „Herkömmliche Fern- und manuelle Reinigungssysteme reagieren reaktiv und beheben das Problem oft dann, wenn es zu spät ist. Unsere Philosophie geht über die bloße Reinigung hinaus; Unser Ziel ist es, Sauberkeit zu gewährleisten. Diese proaktive Haltung, die auf künstlicher Intelligenz (KI), Autonomie und Robotik basiert, ist bahnbrechend. Ich bin fest davon überzeugt, dass eine solche proaktive Automatisierung die Zukunft der meisten Produktionsprozesse bestimmen wird. Während unser aktuelles Modell ein von Menschen betriebenes Operationszentrum beinhaltet, das die Roboter überwacht, stellen wir uns eine Zukunft vor, in der das System vollständig Plug-and-Play-fähig ist und nur minimale menschliche Eingriffe erfordert.“

Der Roboter konzentriert sich hauptsächlich auf die oberen 5 Meter eines Geheges, wo der Biofouling aufgrund des Zusammenspiels von Licht und Meerestemperatur am aggressivsten ist. Seine robuste Bauweise gewährleistet jedoch, dass er auch in Tiefen von mehr als 100 Metern funktioniert. Eine integrierte Fernstation bietet Echtzeitvisualisierungen von den Pferchen, was präventive Problemlösungsfunktionen und die Möglichkeit zur Inspektion der Netze ermöglicht.

„Ein weiteres herausragendes Merkmal des Roboters ist seine Notabschaltfunktion, die bei Bedarf eine sofortige Stromunterbrechung gewährleistet“, sagte Pedersen. „Sein Design, das sich durch abgerundete Kanten auszeichnet, ist sorgfältig ausgearbeitet, um potenzielle Schäden an den Netzen zu minimieren. Unser Ziel war es schon immer, ein Design zu entwickeln, das sowohl netz- als auch fischfreundlich ist.“

In Abkehr von traditionellen Vertriebsmodellen setzt Probotic auf einen Mietansatz. Fischzüchter können einen Service namens CLEAN & SAFE NETs in Anspruch nehmen, der den Kauf von Ausrüstung überflüssig macht. Dieses Modell unterstreicht die Verantwortung von Probotic, den reibungslosen Betrieb des Roboters zu gewährleisten und kontinuierliche Innovationen voranzutreiben.

„Unser Hauptangebot ist ein sauberes Netz“, sagte Pedersen. „Je ausgefeilter und effizienter unser System wird, desto lukrativer sind unsere Erträge. Es handelt sich um eine symbiotische Beziehung, die sowohl für Probotic als auch für unsere geschätzten Kunden gegenseitige Vorteile gewährleistet.“

Eine weitere Reinigungsinnovation befasst sich ebenfalls mit dem Biofouling-Problem.Remora Robotics , ein norwegisches Technologieunternehmen in Stavanger, arbeitet mit Lachs- und Heilbuttfarmen zusammen. Das System des Unternehmens ist ein autonomer Roboter mit einem Triebwerk, das es ihm ermöglicht, sich um die Ställe zu bewegen. Es verfügt außerdem über einen Bürstenmechanismus, der die Netze innen und außen von oben nach unten schrubbt. Der Roboter kann während der normalen Arbeitszeit, früh morgens oder spät abends, betrieben werden.

In Südnorwegen führt mehr Licht im Sommer zu höheren Meerestemperaturen und beschleunigt den Biofouling. Abhilfe kann durch eine fast wöchentliche Reinigung mit einem Hochdruckstrahler geschaffen werden. Dies belastet die Fische jedoch und unterbricht die Nahrungsaufnahme, wodurch sie mit der Nahrungsaufnahme aufhören und das Wachstum verlangsamt wird. Das Remora Robotics-System vermeidet solche Probleme.

„Anstatt jede Woche Biofouling zu entfernen, verhindern wir, dass es überhaupt erst entsteht“, sagte Svein Erik Gregersen, Chief Operating Officer bei Remora Robotics. „Landwirte brauchen eine Reinigungslösung, die ihre Ställe nicht beschädigt und dafür sorgt, dass ihre Fische gesund und stressfrei sind.“

Aufstieg der Maschinen: Die Roboterrevolution der Aquakultur

Der Roboter verhindert nicht nur Biofouling, sondern kann auch Daten über die Meeresumwelt sammeln und Löcher mithilfe von Kameras und KI erkennen und melden. Bei der Erörterung zukünftiger Pläne sagte Gregersen, dass Remora Robotics die Vergrößerung seines Roboters vorbereitet und verschiedene Verbesserungen prüft, um seine Lebensdauer auf See zu verlängern. Außerdem laufen mehrere Projekte, um die Wirkung des Bürstens und die Auswirkungen des Bürstens auf die Wasserqualität zu maximieren. Innovationen wie diese werden wahrscheinlich weitere Aufmerksamkeit erregen, da Biofouling weiterhin ein ernstes Problem darstellt.

„Eine Fischfarm reinigt nur mit Druck, weil es bisher keine andere Alternative gab“, sagte Gregersen. „Wenn der Biofouling schwerwiegend wird, würde der Sauerstoffgehalt in den Ställen sinken, die Fischsterblichkeit würde deutlich ansteigen und die Landwirte würden ihre Produktion verlieren. In mancher Hinsicht ist Biofouling sogar noch schlimmer als Krankheiten, da Sie alles verlieren könnten, wenn Ihre Ställe nicht richtig gereinigt werden.“

Pedersen stimmt zu.

„Die Dynamik des Biofoulings unterscheidet sich je nach Standort“, sagte er. „Es ist ein vielschichtiges Problem, das es schwierig macht, eine einzelne Ursache und Wirkung zu bestimmen. Wenn in einem Gehege beispielsweise schwächere Fische leben, können Reinigungsarbeiten zu erheblichen Todesfällen führen. Allerdings kann es bei robusten und gesunden Fischen nach der Reinigung nur zu einer vorübergehenden Reduzierung der Futteraufnahme kommen. Ungeachtet dieser Nuancen sind sich die meisten Aquakulturexperten einig über die Schwere der Biofouling-Herausforderung.“

Gopakumar Menon, stellvertretender Vizepräsident beiTechnische Fasern von GarwareLtd (GTFL) in Vancouver, Kanada, sagt, dass Landwirte und Produzenten zunehmend daran interessiert sind, sich an neue Lösungen anzupassen und bei Netzen eng mit Herstellern zusammenzuarbeiten, um betriebliche Herausforderungen zu lösen, Reinigungs- und Betriebskosten zu senken und die Rentabilität zu steigern.

GTFL entwickelt anwendungsorientierte Netze für die kommerzielle Fischerei und Aquakultur, um den Bestand vor Raubtieren zu schützen, das Entweichen von Fischen zu verhindern, Biofouling und den CO2-Fußabdruck zu reduzieren und die Fischgesundheit zu verbessern. Zu den Innovationen zählen Netze aus hochdichtem Polyethylen (HDPE), in deren Fasern metallisches Kupfer eingebaut ist, um Biofouling zu reduzieren. Dadurch wird verhindert, dass das Kupfer abfällt und die Umgebung verunreinigt, was zu einem geringeren Wachstum der Netze und einem geringeren Waschbedarf führt. Das Ergebnis sind bessere Bedingungen für die Fische mit weniger Störungen durch die Reinigung und geringere Betriebskosten für die Reinigung der Netze.

GTFL geht auch ein weiteres Problem an – Raubtiere in Fischfarmen.

„Das ist heute wichtiger als in den letzten fünf bis zehn Jahren“, sagte Menon. „Es kann zu enormen Verlusten führen, in manchen Fällen bis zu 5.000 Fischen pro Woche. Traditionell würden die Hersteller die Garndicke oder die Maschenbruchfestigkeit der Netze erhöhen, aber das löst das Problem nicht. Wir arbeiten daran, das Verhalten von Raubtieren zu verstehen und entwerfen unsere Netze auf der Grundlage der Parameter, die zur Verhinderung von Raubtierangriffen erforderlich sind.“

Die Netze von GTFL bestehen aus Nylon und HDPE. Obwohl Nylon stärker ist und das traditionelle Polymer war, schrumpft es von Natur aus und seine Filamente sind dünn, wodurch es immer wahrscheinlicher wird, dass es bricht. Außerdem hält es nur etwa fünf Jahre, weist eine schlechte Abriebfestigkeit bei Nässe auf und die Bruchfestigkeit verringert sich bei Wasseraufnahme um 10 Prozent, was es zum Schutz vor Raubtieren ungeeignet macht. HDPE hingegen hält länger und hat einen geringeren CO2-Fußabdruck als ein Kilogramm Nylon, während die Reparatur- und Wartungskosten aufgrund seiner hohen Abriebfestigkeit und längeren Lebensdauer gesenkt werden.

Allerdings gebe es bei Netzen kein Standardmaterial, sagte Menon. Der Schlüssel liegt in der engen Zusammenarbeit mit den Kunden, um deren Bedürfnisse zu verstehen und auf der Grundlage des Feedbacks ein maßgeschneidertes Produkt zu entwickeln.

„Unsere Kunden arbeiten in unterschiedlichen Umgebungen mit unterschiedlichen Infrastrukturen, Betriebsstrategien und Herausforderungen, daher müssen unsere Netze im Einklang mit dem Verhalten eines bestimmten Raubtiers oder Biofouling-Problems entwickelt werden“, sagte er. „Unsere Produkte sind hochgradig individuell und auf spezifische Anwendungen zugeschnitten. Wichtig ist, dass wir verstehen, wie unsere Kunden arbeiten, in welchem ​​Umfeld sie agieren und ihnen ein Produkt anbieten, das betriebliche Herausforderungen löst, Kosten senkt und die Rentabilität steigert.“

GTFL führt weltweit umfangreiche laufende Versuche sowie Forschungs- und Entwicklungsprogramme durch. Außerdem wird an einem neuen Netz gearbeitet, das Kunden vorab per SMS oder E-Mail über Netzbrüche und das Ausmaß der Brüche informieren kann. Versuche in Norwegen und Schottland zeigen, dass diese Art von Netz das Entkommen von Fischen verhindern und es einem Taucher ermöglichen kann, eine genaue Stelle zu bestimmen. Dies spart Zeit und erspart dem Taucher die ständige Inspektion des Netzes und die Suche nach Bruchstellen. GTFL möchte nun in Chile ein vollwertiges Netz aufbauen.

Die Kunden haben eine hohe Kapitalrendite erzielt, was ein Zeichen dafür ist, was GTFL anstrebt, sagte Menon: „Alles beginnt mit der Stimme des Kunden. Wir definieren und verfeinern unsere Produkte ständig neu, um sie besser zu machen. Wenn wir die Abläufe, Standortbedingungen und Infrastruktur unserer Kunden verstehen und ihnen bei der Bewältigung der Herausforderungen helfen können, machen wir etwas richtig.“

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Bonnie Waycott

Die Korrespondentin Bonnie Waycott interessierte sich für das Leben im Meer, nachdem sie an der Küste des Japanischen Meeres in der Nähe der Heimatstadt ihrer Mutter das Schnorcheln gelernt hatte. Sie ist auf Aquakultur und Fischerei mit besonderem Schwerpunkt auf Japan spezialisiert und hat ein großes Interesse an der Erholung der Aquakultur in Tohoku nach dem großen Erdbeben und Tsunami in Ostjapan im Jahr 2011.

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Die Aquakulturindustrie widmet der Netztechnologie im Hinblick auf Materialien und Wartung aufgrund ihrer Auswirkungen auf das Endergebnis größere Aufmerksamkeit.

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Teilweise dank einer einzigartigen „Partnerstaat“-Beziehung, die Maine mit der Präfektur Aomori teilt, werden eine in Japan entwickelte Jakobsmuschelzuchttechnik und zugehörige Ausrüstung in die Vereinigten Staaten gebracht. Der Einsatz der Ausrüstung könnte den Landwirten Zeit und Geld sparen und die Geburt einer neuen Branche bedeuten.

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Zwei Technologie-Startups bieten einzigartige Fischüberwachungslösungen für Aquakulturproduzenten. Mithilfe von Algorithmen, Drohnen und Computer-Vision-Software wollen Aquaai und Aquabyte arbeitsintensive und fehleranfällige Aufgaben aus den Händen von Menschen nehmen.

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Datentools und ferngesteuerte Fütterungssysteme sind nur einige Beispiele dafür, wie die Aquakultur während der Coronavirus-Pandemie soziale Distanzierung schafft.

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