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Ernährung und Aquaponik

Fisch

Hallo! Wir sind Felix und Svenja und wir haben uns damit beschäftigt, ob Menschen sich nur von Produkten aus Aquaponikanlagen ernähren könnte, ohne in Nährstoffmangel zu geraten.

Die gute Nachricht ist: Ja, können Menschen!

Die schlechte Nachricht:

Es macht wahrscheinlich auf Dauer keinen Spaß.

Wozu sollte irgendjemand auch nur daran denken, sich so ernähren zu wollen? Naja, wir haben uns z.B. gefragt, ob die Raumfahrt vielleicht ein sinnvoller Einsatzort für Aquaponics sein könnte. Ein geschlossenes System, welches verschiedenste Nahrungsmittel und damit vielleicht die Grundlage einer diversen Diät von Astronaut:innen produzieren kann?

Die Raumfahrtauglichkeit von Aquaponik haben wir schlussendlich gar nicht viel näher betrachtet, sondern uns an unsere Leitfrage gehalten: Aquaponic-Diät ohne Mangelernährung: möglich? Und dabei neue Dinge über Aquaponic-Anlagen gelernt; Zum Beispiel: was für Pflanzen und Fische können überhaupt produziert werden? Bei welchen ergibt es Sinn im Vergleich zur konventionellen Kultivierung?

Aber ok, hier jetzt ganz ausführlich:

Was braucht ein Mensch eigentlich alles an Nahrung?
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Zunächst haben wir uns damit beschäftigt, was der Mensch an Nährstoffen braucht und in welchen Lebensmitteln diese vorkommen. Neben Kohlenhydraten, Eiweißen und Fetten, die mengenmäßig den größten Anteil haben und auch unsere hauptsächlichen Energielieferanten darstellen, gibt es auch Vitamine und Mineralstoffe, die unser Körper regelmäßig braucht.

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Etwa die Hälfte der Energie soll aus Kohlenhydraten kommen, 30 % aus Fetten und 20 % aus Eiweißen, so die Empfehlung der Deutschen Gesellschaft für Ernährung. Ballaststoffe enthalten auch etwas Energie und ihre Aufnahme ist vor allem für die Darmflora auch relevant und wichtig.

Kohlenhydrate findet man viel in Reis, Kartoffeln und Nudeln. Fett in Butter, pflanzlichen Ölen und Fleisch. Eiweiße sind viel in Fisch, Eiern, Soja und Milchprodukten enthalten.

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Vitamine sind lebensnotwendige Verbindungen, die der Körper nicht in ausreichendem Maße selber herstellen kann. Es gibt die Vitamine A, C, D, E, K und die B-Vitamine, die auch noch unter anderen Namen wie z.B. Biotin (Vitamin B7) bekannt sind.

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Folgende B-Vitamine gibt es: B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12. Die „fehlenden“ Zahlen wurden einst für Vitamine gehalten, es wurde aber festgestellt, dass diese doch vom Körper selber hergestellt werden können.

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Mineralstoffe sind Elemente, die für viele Stoffwechselvorgänge oder als „Baumaterial“ wichtig sind. Auch sie sind in verschiedensten Lebensmitteln zu finden.

In Aufzählung handelt es sich dabei um Eisen, Zink, Iod, Calcium, Kalium, Natrium, Chlorid, Phosphor, Magnesium, Fluorid, Selen, Kupfer, Mangan, Chrom und Molybdän. Calcium wird zum Beispiel für den Knochenaufbau gebraucht.

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Unsere Testperson: Otto!
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Okay, jetzt haben wir einen groben Überblick über alle Nährstoffe, die wir benötigen. Aber wie hoch setzen wir den Bedarf an? Dafür haben wir uns eine Testperson ausgedacht, unserer fiktiven, aber von unserer Lebensrealitität gar nicht weit entfernten, lieben Otto.

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Menschen sind schließlich alle unterschiedlich und auch der Nährstoffbedarf unterscheidet sich von Individuum zu Individuum. Otto ist biologisch männlich, 22 Jahre alt, 1,79m groß und 71 kg schwer und treibt regelmäßig Sport, aber freizeitlich und zum Spaß, keinen Hochleistungssport oder so. Insgesamt ist bei den meisten Nährstoffen der Bedarf bei jungen, aktiven Menschen größer, außer zum Beispiel bei Calcium, der Bedarf hierfür ist während des Wachstums als Kind nochmal ein Stück höher. Schwangere haben natürlich noch einmal einen stark erhöhten Bedarf, aber wenn wir es schaffen, Otto zu ernähren, können wir wahrscheinlich die meisten Menschen mit unserer Aquaponik-Diät durch’s Leben bringen.

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Welche Mengen an Nährstoffen brauch Otto denn jetzt so? 

Das haben wir hier ganz ausführlich aufgelistet.

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Unsere Bezugsquelle: eine frei Skalierbare, weitentwickelte Aquaponic-Anlage
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Okay, aber woher kriegen wir jetzt all die Sachen, die für Ottos Ernährung benötigen? Aus einer Aquaponic-Anlage! Was können Aquaponic-Anlagen denn alles produzieren?

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Grundsätzlich lassen sich mehr oder weniger jede Pflanze und diverse Fischarten irgendwie in eine Aquaponic-Anlage integrieren, aber z.T. ist das mit sehr viel Aufwand verbunden. Viele Salat-Arten gedeihen auch dann gut, wenn sie ohne Substrat direkt in die Nährstofflösung gesetzt werden. Ganz anders ist das bei unterirdischen Gewächsen, z.B. Knollengemüse wie Kartoffeln oder Möhren. Diese benötigen ein gut eingestelltes Ebbe-/Flut-System (siehe Grundlagen der Aquaponik) mit speziellem Substrat.

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Hier haben wir verschiedene Fisch- und Pflanzenarten aufgelistet, die als Output aus dem System kommen könnten, geordnet nach Aufwand:

Ernährung1.png
Ernährung2.png
Ottos Aquaponik-Diät
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Dann haben wir uns daran gemacht, die Ergebnissen unserer Recherchen zu Pflanzen und Fischen, die sich gut in Aquaponik-Anlagen integrieren lassen und unser erlangtes Wissen über Ottos Nahrungsbedarf miteinander zu kombinieren, um letztendlich für Otto einen ungefähren Aquaponik-Speiseplan zu basteln.

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Unsere Berechnungen könnt ihr hier in unserer Notizen-Tabelle nachverfolgen.

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Heraus kam ein ernährungstechnisch gewagtes Unterfangen. Otto wird täglich ungefähr folgendes zum Verzehr vorgesetzt, etwas Variation ist natürlich erlaubt und gewollt. Um seinen Nährstoffbedarf zu decken sollte Otto täglich aufessen:

 

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  • 140g Fisch, in unserm Fall Wels. Prinzipiell auch gerne mehr, je nachdem wie die Anlage dimensioniert ist. Wir haben uns wegen des erhöhten Fettgehalts für Wels entschieden, viele Aquaponik-geeignete Arten, z.B. Tiliapia, sind nämlich sehr mager. Irgendwoher müssen wir allerdings die Kalorien für Otto beziehen. Fisch bietet vor allem gesunde Eiweiße und Fette.

  • 750g gegarte Kohlenhydrate in Form von Reis oder Kartoffeln. Beides nicht leicht im System anzubauen, aber möglich und als proteinarme Energielieferanten wichtig. Otto nimmt nämlich mit der Menge an Fisch und Hülsenfrüchten bereits sehr viele Proteine zu sich, etwa die maximale noch unschädliche Dosis. Mehr würde potentielle Probleme mit Nieren und Leber bedeuten. 

  • 450g gegarte kohlenhydratreiche Hülsenfrüchte wie Bohnen uns Linsen. Einfach anzubauen, energiereich, ordentliche Mengen Ballaststoffe und eben auch Protein.

  • 150g fettreiche Hülsenfrüchte, vermutlich vor allem Erdnüsse. Etwas schwieriger anzubauen bzw. mit weniger Ertrag pro Zeit, daher die kleinere Menge.

  • Mind. 60g frische Kräuter wie Basilikum oder Minze. Sehr einfach zu züchten und wichtig für die Mineral- und sonst. Mikronährstoffversorgung.

  • Soviel wie Otto schafft und möchte: Frische Battgemüse und Fruchtpflanzen, also Salat und Paprika, Tomate, Gurke etc. Sättigt, schmeckt und sorgt auch für Mikronährstoffe, Energiegehalt ist eher zu vernachlässigen. Empfehlung: 700g pro Tag

  • 70g Leinsamen oder vergleichbare Samen, brauchen auch viel Zeit zum wachsen, bringen uns den aber den energetischen Rest und etwas Abwechslung ins Essen.

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Ernährung Diät.png

Unser Fazit

Okay! Würdest du sagen, unsere Aquaponik-Diät funktioniert?

Naja, wie Anfang schon erwähnt: klar, so könnten wir Menschen theoretisch ernähren. Unsere Diät für Otto ist wirklich ziemlich gesund und kann ihn zumindest auf dem Papier ausreichend ernähren. Gut, wir landen nur knapp unter der empfohlenen Höchstdosis an Eiweiß und ein, zwei Mineralien und Vitamine haben wir noch nicht zu 100% abgedeckt, zum Beispiel B12...

...Aber das ließe sich mit etwas Optimierung bestimmt noch zurechtbasteln. Problematischer finde ich da eher den hohen Anteil an Pflanzen, der wirklich einiges an Aufwand mit sich bringt. Salat ist einfach zu züchten, aber Erdnüsse? Möglich, aber dafür werden Profis gebraucht. Und eine hochspezialisierte Anlage.

Ach, ich glaube das würde schon gehen, ich hab Videos gesehen wo sich jmd. Bananenstauden in die Anlage gestellt hat. Für mich ist eher fraglich, ob Otto überhaupt zu unserer Diät motiviert werden könnte.

Relativ fettarm und quasi vollständig Zuckerfrei. Dafür sehr sättigend und er muss täglich wirklich viel Masse essen, um seinen Energiebedarf zu decken.

Stimmt, aber es gibt ja jetzt schon Menschen, die sich für die wildesten Diäten begeistern können. Zum Beispiel die Eierdiät von Margaret Thatcher, da ist Otto noch gut dran, finde ich. Aber gut. Einigen wir uns auf eine solide, technische Machbarkeit mit fragwürdigem Anwendungshintergrund.

Da stimme ich dir zu. Aber immerhin haben wir auf dem Weg dahin haben wir immerhin einiges über Ernährung und Aquaponik-Anlagen gelernt. Zum Beispiel, dass sich diverse eiweißreiche Nahrungsmittel gut mit Aquaponikanlagen herstellen lassen...

...Was übrigens mit Perspektive auf die Welternährung auch sehr interessant ist. Die Weltmeere sind immer stärker überfischt und die Fischbestände erholen sich zunehmend langsamer. Damit droht die Proteinversorgung von Milliarden von Menschen sehr schwer zu werden. [Quelle] Aquaponik könnte da vielleicht Teil der Lösung werden. Außerdem belastet ein geschlossenen Aquaponik-Kreislauf weder Gewässer noch Böden; Bodendegrationsprobleme wegen Übernutzung und Überdüngung werden also auch nicht weiter vertstärkt.

Stimmt, dann hoffen wir mal Beste für die Welt, vielleicht mit Hilfe der Aquaponik. Aber jetzt erstmal: Mittagessen.

Quellen:

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Ernährungswissen:

Quellenzusammenfassung am 

Ende des verlinkten Dokuments

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Aquaponiksysteme:

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Sonstiges:

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