Aquaponik für die Lebensmittelproduktion: Wenn das IoT zum Fischwirt wird

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Die Projektbeteiligten im Cube-Farm-Projekt – Bild: German Edge Cloud GmbH & Co. KG

Cube-Farm nutzt das Aquaponik-Prinzip, bei dem Fischzucht (Aquakultur) und Pflanzenanbau ohne Erde (Hydroponik) in einem gemeinsamen Wasserkreislauf kombiniert werden. Die Fische produzieren nährstoffreiche Ausscheidungen, die von den Pflanzen als natürliche Düngung aufgenommen werden. Im Gegenzug reinigen die Pflanzen das Wasser, das anschließend zurück in die Fischbecken fließt. Das patentrechtlich geschützte System von Cube-Farm kommt ohne chemische Zusätze aus, spart Wasser und ermöglicht die ganzjährige Erzeugung gesunder Lebensmittel – nahezu unabhängig vom Standort.

Was in den CubeOne-Modulen bereits Realität ist, birgt großes Potenzial für die Lebensmittelproduktion: „Wir haben ein System entwickelt, das mit minimalem Wasser auskommt, keine Pestizide braucht und lokal betrieben werden kann – auch in Regionen mit schwierigen Umweltbedingungen“, sagt der Cube-Farm-Gründer Enrico Steffens.

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Bild: German Edge Cloud GmbH & Co. KG

Mit digitaler Kontrolle alles im Fluss

Damit das empfindliche Zusammenspiel von Fischen, Mikroorganismen und Pflanzen stabil bleibt, muss die Wasserqualität laufend überwacht werden. Genau hier setzt das Oncite DPS der GEC an: Das IoT-System erfasst kontinuierlich Parameter wie Nitrat, Nitrit, gelösten Sauerstoff und organische Belastung. Die Daten werden in Echtzeit visualisiert und liefern die Grundlagen für Steuerung und Optimierung des Kreislaufs.

„Mit dem Oncite DPS kann Cube-Farm die Wasserqualität transparent, automatisch und belastbar abbilden“, erklärt Dieter Meuser, CEO der GEC. „So lassen sich biologische Prozesse stabil halten. Die präzise Erfassung der Wasserwerte ermöglicht nicht nur schnelle Reaktionen bei Abweichungen, sondern schafft die Grundlage für eine datengestützte Weiterentwicklung des gesamten Systems.“ Ohne die Messeinrichtung wäre laut Tier- und Seuchenschutzamt ein Fischwirt zur Überwachung der Wasserqualität zwingend erforderlich. Das System von GEC ermöglicht es, darauf zu verzichten.

Screenshot der Anwendung im Oncite DPS
Screenshot der Anwendung im Oncite DPSBild: German Edge Cloud GmbH & Co. KG

Umsetzung mit mehreren Partnern

Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit von Trios umgesetzt, einem Hersteller optischer Sensoren zur Wasserqualitätsmessung. Ebenfalls waren TerraSense, ein Spezialist für Umweltmonitoring und Maxx als Experte für Mess- und Probenahmetechnik beteiligt.

TriOS stattet bereits seit zwei Jahrzehnten Partner in Wissenschaft und Naturschutz mit Messgeräten zur Umwelt- und Wasserüberwachung aus – so auch aktuell das Cube-Farm-Projekt. TerraSense betreibt in diesem Anwendungsfall Sensornetzwerke zur Überwachung von Umweltparametern und sorgt dafür, dass die Messdaten der Sensoren von Trios zuverlässig und sicher zur Datenbank von GEC gelangen. Zudem unterstützt TerraSense die GEC bei der fachlichen Aufbereitung der Daten.

Um mehrere CubeOne-Anlagen zentralisiert betreiben zu können, etwa um verschiedene Kulturen anzubauen oder die Ernteerträge zu steigern, kommt die Maxx ins Spiel. Mit Erfahrung in der fachgerechten Probenförderung und Wasseraufbereitung für die angeschlossene Messtechnik ermöglicht das Unternehmen die Überwachung mehrererAnlagen über eine zentrale Überwachungsstation.

Mit der Integration des Oncite DPS positioniert sich Cube-Farm als Vorreiter im Bereich digitalisierter, ökologischer Landwirtschaft. Gleichzeitig zeigen German Edge Cloud und die Partner, wie skalierbare IoT-Systeme einen Beitrag zur Ernährungssicherheit und Ressourcenschonung leisten können.