Kiel Nano, Surface and Interface Science (KiNSIS)

Umweltfreundliche Netze für die Fischzucht: Ein Besuch auf der Testplattform in der Kieler Förde

05.11.2019

WorkingGraue Wolken hängen an diesem Vormittag über Kiel, es sieht nach Regen aus. Ausgerüstet mit Windjacken und Schwimmwesten sitzt eine Handvoll Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in dem kleinen Motorboot, das sie zu einer Plattform, etwa 100 Meter vor dem Ostufer der Förde, bringt. Hier werden Lachsforellen gezüchtet, nur durch Netze vom Meerwasser getrennt. In direkter Nachbarschaft haben die Züchterinnen ungenutzte Flächen der Wissenschaft überlassen. So sollen neue Entwicklungen aus dem Labor unter möglichst realistischen Bedingungen für die Anwendung getestet werden. Weiterlesen

FischzuchtVerkauft werden die hier gezüchteten Lachsforellen größtenteils auf den Kieler Wochenmärkten. Zu den Stammkundinnen gehört auch Dr. Martina Baum. Die Technische Biologin forscht am CAU-Institut für Materialwissenschaft an umweltfreundlichen Beschichtungen. Im Gespräch auf dem Wochenmarkt stellt sie fest, dass sie und ihre beiden Fischhändlerinnen, zwei Meeresbiologinnen, mehr gemeinsam haben als ein Faible für Lachsforellen aus regionaler Zucht. Beide Seiten beschäftigen sich – aus ganz unterschiedlichen Gründen – mit dem sogenannten Biofouling, dem Anhaften von Mikroorganismen, Seepocken, Muscheln oder Algen. Die Auswirkungen dieses Phänomens sind erheblich: „Ihr Bewuchs verringert unter anderem die Geschwindigkeit von Schiffen und erhöht ihren Treibstoffverbrauch“, erklärt Baum. Die Reinigung ist aufwendig. Zum Schutz tragen zum Beispiel Sportsbootsbesitzer weltweit alle ein bis zwei Jahre sogenannte Antifoulinganstriche auf. Doch diese enthalten umweltschädliche Bestandteile wie Kupfer, die im Laufe der Zeit ins Wasser abgegeben werden. Als Baum dem damaligen Eigner der Fischzucht von ihrer Arbeit an umweltfreundlichen Beschichtungen erzählt, wird er hellhörig. Es dauert nicht lange bis er sie überzeugt hat, ihre Forschung von Sportbooten und Schiffen auf Fischnetze auszuweiten. Für erste Praxistest stellt er bereitwillige einen Teil seiner eigenen Zuchtanlage zur Verfügung.
 
NetzeAuf der Plattform mittlerweile angekommen heißt es erst einmal, alle Wertsachen wasserdicht in Beutel zu verpacken. Routiniert bewegen sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf der rutschigen und schaukelnden Fläche, die nur wenige Quadratmeter groß ist. Martina Baum und ihr Doktorand Haoyi Qiu steuern zielsicher auf die Außenkante der Plattform zu, gehen in die Hocke und greifen ins Wasser. Mit Schwung ziehen sie große Gitter heraus. Auf ihnen sind Netze mit verschieden großen Maschen zu sehen, die unterschiedlich dicht mit Seepocken, Muscheln und Algen bewachsen sind.

Biofouling ist nicht nur bei Schiffen ein großes Problem, sondern auch in der Aquakultur, also der Fischzucht. „Auf den Netzen setzen sich permanent Organismen an. Die Maschen wachsen so langsam zu, der Wasseraustausch wird verringert und damit auch der Austausch von Sauerstoff und Nährstoffen. Durch das zusätzliche Gewicht können die Netzte außerdem leicht reißen und müssen häufig gereinigt oder ausgetauscht werden“, erklärt Baum, mit welchen Problemen Fischzüchter zu kämpfen haben. „Auf unseren ersten Testnetzen siedeln sich schon deutlich weniger Organismen an als auf den unbeschichteten. Und die angesiedelten kann man sehr leicht entfernen“, sagt sie, während sie mit dem Fingernagel ein paar Miesmuscheln von den Netzen entfernt. NetzdetailSeit etwa acht Wochen hängen ihre Testnetze jetzt im Wasser, mit unterschiedlichen Zusammensetzungen ihrer Beschichtung. Das Wichtigste: Anders als herkömmliche Beschichtungen enthalten sie kein umweltschädliches Kupfer, das im Laufe der Zeit sowohl ins Wasser als auch an die Fische abgegeben wird.

Was als „Plausch auf dem Wochenmarkt“ begann, ist mittlerweile ein vom Bund gefördertes Forschungsprojekt. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert Baums Vorhaben „CleaNet“ im Rahmen des Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand mit 200.000 Euro. Gemeinsam mit einem Netzhersteller will sie eine umweltfreundliche, einfach aufzutragende Beschichtung entwickeln, mit der sich die Netze einfach und kostengünstig reinigen lassen. Sie beruht auf einem Polymer mit Antihafteigenschaften. „Langfristig wäre es natürlich schön, wenn die Organismen bereits durch die Wasserströmung abgelöst werden und sich gar nicht erst festsetzen. Aber daran arbeiten wir noch.“

Einmal in der Woche kommen Martina Baum und ihr Team zur Plattform, um die Zwischenergebnisse ihrer Testbeschichtungen zu dokumentieren. Während Qiu die unterschiedlich stark bewachsenen Netze fotografiert, löst Baum mit einem Schaber die Mikroorganismen vom Rahmen der Gitter, damit sie nicht auf die Netze „wandern“ und die Ergebnisse verfälschen. „Das ist richtig toll, dass wir unsere Netze hier unter möglichst realen Bedingungen wie der Wasserströmung oder dem Nährstoffeintrag durch die Fische testen können. Damit sind unsere Tests nah dran an der zukünftigen Anwendung“, so Baum.   Plattform

Plötzlich beginnt die Plattform, stark zu schwanken: Eine Fähre fährt vom Kieler Bahnhof in Richtung Bellevue vorbei und löst eine Welle aus – Alltag auf der Plattform in der Kieler Förde. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler halten sich kurz am Geländer der Plattform fest, dann geht es weiter. Nach etwa drei Stunden ruft Baum eine der beiden Züchterinnen an und lässt sich von ihr mit dem Motorboot zurück ans „Festland“ bringen. Für heute ist die Arbeit auf der Testplattform erledigt. Bis zur nächsten Woche.
Weitere Informationen

Night of the prof

Bei der Night of the Prof 2019 am 15. November wird Martina Baum ihr Thema unter dem Titel "Schiff Fisch Klima – Umweltfreundliche Oberflächen für das Meer" vorstellen:
https://www.uni-kiel.de/de/veranstaltungen/night-of-the-profs/2019/programm/news/22-uhr-audimax-c
 

 

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