Wie berechnet man das Verhältnis von Fischen zu Pflanzen in der Aquaponik?

Die Dimensionierung erfolgt über die Fütterungsrate (Feeding Rate Ratio, FRR) nach Dr. James Rakocy: Rechnen Sie mit 40 bis 50 Gramm Fischfutter (ca. 32 % Rohprotein) pro Quadratmeter Blattgemüsefläche täglich oder 50 bis 80 g/m²/Tag für Fruchtgemüse wie Tomaten. Der Fischbestand wird rückwärts ermittelt: Teilen Sie die tägliche Futtermasse durch die Fütterungsrate der Fische (üblicherweise 1,0 bis 1,5 % des Körpergewichts pro Tag bei adulten Speisefischen) und anschließend durch das Zielgewicht der Einzelfische. Für 10 m² Salatfläche mit 500 g Tagesfutterbedarf benötigen Sie folglich rund 35 bis 50 kg Gesamtfischbiomasse.

Was ist das Rakocy-Fütterungsverhältnis (FRR) und wie funktioniert es?

Die Fütterungsraten-Formel nach Dr. James Rakocy (University of the Virgin Islands, UVI) ist der quantitative Bemessungsstandard, der die Ausscheidungen der Fische direkt mit dem Nährstoffbedarf der Hydroponik-Pflanzen koppelt. Da Fische rund 80 % des verstoffwechselten Proteinstickstoffs als Ammonium ausscheiden, liefert eine Fütterung von 40–50 g/m²/Tag exakt die Konzentration an gelöstem Nitrat, Phosphor und Kalium, die für vitales Blattgemüsewachstum nötig ist – ohne toxische Nitratakkumulation (> 150 ppm) oder Nährstoffunterversorgung (< 20 ppm).

Wie groß muss der Pumpensumpf für Ebbe-Flut-Substratbeete sein?

Das Nutzvolumen des Pumpensumpfs (Sumpftank) muss 100 % des Gezeiten-Hubvolumens aller Beete plus eine Sicherheitspuffer-Reserve von mindestens 30 % abdecken, damit die Tauchpumpe stets vollständig unter Wasser bleibt. Blähton (LECA) besitzt ein Porenvolumen (Zwischenraumvolumen) von etwa 35 % (Flusskies ca. 40 %). Ein 1.000-Liter-Substratbeet nimmt bei Überflutung also ca. 350 Liter Wasser auf. Ein Sumpftank von mindestens 455 bis 500 Litern verhindert zuverlässig ein Trockenlaufen der Pumpe beim Fluten der Beete.

Warum sinkt der pH-Wert in der Aquaponik ständig und wie viel Puffer wird benötigt?

Der pH-Wert sinkt kontinuierlich, weil bei der biologischen Nitrifikation pro umgewandeltem Ammonium-Molekül zwei Wasserstoffionen (H⁺) freigesetzt werden. Dies zehrt 7,14 mg Calciumcarbonat-Äquivalent an Alkalinität pro Milligramm oxidiertem Ammonium auf. Um einen Filterstillstand und pH-Stürze unter 6,4 zu verhindern, dosiert man 0,25 Gramm Calciumhydroxid [Ca(OH)₂] oder 0,40 Gramm Kaliumhydrogencarbonat [KHCO₃] pro Gramm verfüttertem Fischfutter, idealerweise im regelmäßigen Wechsel zur optimalen Versorgung mit Calcium und Kalium.

Was unterscheidet die Dimensionierung von Substratbeeten und Tiefwasserkultur (DWC)?

Substratbeete (Media Beds) nutzen Blähton oder Kies, die gleichzeitig als biologischer Filter, mechanischer Feststoffabscheider und Wurzelhalt dienen; hier genügt ein konservatives Beet-zu-Tank-Volumenverhältnis von 1:1 bis 2:1. Die Tiefwasserkultur (Deep Water Culture, DWC bzw. Floßkultur) kultiviert Pflanzen auf schwimmenden Hartschaumplatten in offenen Wasserkanälen ohne Substrat. Sie erfordert separate mechanische Vorfilter (z. B. Wirbelabscheider) und getrennte Moving-Bed-Biofilter (MBBR), erlaubt dafür jedoch eine deutlich größere Pflanz-zu-Tank-Skalierung von 3:1 bis 4:1.

Welche Förderleistung für Wasser- und Luftpumpe ist erforderlich?

Die Wasserförderpumpe muss das gesamte Volumen des Fischtanks unter Berücksichtigung der dynamischen Förderhöhe 1,0- bis 2,0-mal pro Stunde umwälzen. Die Luftpumpe sollte mindestens 1,0 bis 1,5 Liter Luft pro Minute (L/min) pro 100 Liter Gesamtsystemvolumen einspeisen. Für einen 1.000-Liter-Fischtank bedeutet das: Eine Förderpumpe mit real mindestens 1.500 L/h Förderleistung auf Ausströmerhöhe kombiniert mit einer Belüfterpumpe von mindestens 10 bis 15 L/min über mikroporöse Ausströmer.

Aquaponik-Rechner & Pflanzbeet-Planer

Q: Wie groß muss der Pumpensumpf für Ebbe-Flut-Substratbeete sein?

Das Nutzvolumen des Pumpensumpfs (Sumpftank) muss 100 % des Gezeiten-Hubvolumens aller Beete plus eine Sicherheitspuffer-Reserve von mindestens 30 % abdecken, damit die Tauchpumpe stets vollständig unter Wasser bleibt. Blähton (LECA) besitzt ein Porenvolumen (Zwischenraumvolumen) von etwa 35 % (Flusskies ca. 40 %). Ein 1.000-Liter-Substratbeet nimmt bei Überflutung also ca. 350 Liter Wasser auf. Ein Sumpftank von mindestens 455 bis 500 Litern verhindert zuverlässig ein Trockenlaufen der Pumpe beim Fluten der Beete.

Q: Warum sinkt der pH-Wert in der Aquaponik ständig und wie viel Puffer wird benötigt?

Der pH-Wert sinkt kontinuierlich, weil bei der biologischen Nitrifikation pro umgewandeltem Ammonium-Molekül zwei Wasserstoffionen (H⁺) freigesetzt werden. Dies zehrt 7,14 mg Calciumcarbonat-Äquivalent an Alkalinität pro Milligramm oxidiertem Ammonium auf. Um einen Filterstillstand und pH-Stürze unter 6,4 zu verhindern, dosiert man 0,25 Gramm Calciumhydroxid [Ca(OH)₂] oder 0,40 Gramm Kaliumhydrogencarbonat [KHCO₃] pro Gramm verfüttertem Fischfutter, idealerweise im regelmäßigen Wechsel zur optimalen Versorgung mit Calcium und Kalium.

Q: Was unterscheidet die Dimensionierung von Substratbeeten und Tiefwasserkultur (DWC)?

Substratbeete (Media Beds) nutzen Blähton oder Kies, die gleichzeitig als biologischer Filter, mechanischer Feststoffabscheider und Wurzelhalt dienen; hier genügt ein konservatives Beet-zu-Tank-Volumenverhältnis von 1:1 bis 2:1. Die Tiefwasserkultur (Deep Water Culture, DWC bzw. Floßkultur) kultiviert Pflanzen auf schwimmenden Hartschaumplatten in offenen Wasserkanälen ohne Substrat. Sie erfordert separate mechanische Vorfilter (z. B. Wirbelabscheider) und getrennte Moving-Bed-Biofilter (MBBR), erlaubt dafür jedoch eine deutlich größere Pflanz-zu-Tank-Skalierung von 3:1 bis 4:1.

Q: Welche Förderleistung für Wasser- und Luftpumpe ist erforderlich?

Die Wasserförderpumpe muss das gesamte Volumen des Fischtanks unter Berücksichtigung der dynamischen Förderhöhe 1,0- bis 2,0-mal pro Stunde umwälzen. Die Luftpumpe sollte mindestens 1,0 bis 1,5 Liter Luft pro Minute (L/min) pro 100 Liter Gesamtsystemvolumen einspeisen. Für einen 1.000-Liter-Fischtank bedeutet das: Eine Förderpumpe mit real mindestens 1.500 L/h Förderleistung auf Ausströmerhöhe kombiniert mit einer Belüfterpumpe von mindestens 10 bis 15 L/min über mikroporöse Ausströmer.

Basisparameter

Berechnungsmodus

Berechnungsansatz wählen: Dimensionierung nach geplanter Pflanzbeetfläche oder nach gewünschter Fischbiomasse.

Subsystem-Typ

Pflanzenkategorie

Fischart

Beckenvolumen500 L

100 L2,500 L5,000 L10,000 L

Fischbiomasse gesamt

10.0 kg~20 Adulte Tiere

Tägliche Futtermenge

150 g/d1.5Anteil des Körpergewichts (%)

Nutzbare Pflanzfläche

3.3 m²FRR 45 g/m²/d

Sumpftank-Mindestvolumen

455 LTrockenlaufschutz-Reserve

Systemdiagramm

Live-Telemetrie

Nitrifikation

Tägliche TAN-Ausscheidung4.42 g/day

Erforderliche Biofilter-Oberfläche7.75 m²

Biofilter-MedienvolumenIntegriertes Substratbeet

Biofilter-Sicherheitsfaktor38.72x (Min: 1.2x)

Wasserbilanz

Wasserpumpen-Volumenstrom885 L/h

Belüfter-Förderleistung12.0 L/min

Gesamtwasservolumen1,305 L

Empfohlene Fischanzahl~20 Exemplare

Spezifikationstabelle

Parameter	Metrischer Wert	Imperialer Wert	Dimensionierungsregel	Status
Beckenvolumen	500 L	132 gal	Direct rearing vessel primary fluid capacity	Optimal
Besatzdichte	20.0 kg/m³	0.167 lb/gal	FAO 552 Safe: 10-20 kg/m³, Max: 30 kg/m³	Sicher
Fischbiomasse gesamt	10.00 kg	22.05 lbs	Biomass = Volume (m³) × Density (kg/m³)	Optimal
Empfohlene Fischanzahl	20	20	Count = Biomass (g) / Harvest Weight (g)	Optimal
Tägliche Futtermenge	150.0 g/day	5.29 oz/day	Feed = Biomass × 1.5% body weight	Optimal
Nutzbare Pflanzfläche	3.33 m²	35.9 sq ft	Area = Feed (g) / FRR (45 g/m²/day)	Optimal
Pflanzbeettiefe	1,000 L (30 cm)	264 gal (11.8 in)	Bed Volume = Area × Depth (30 cm)	Optimal
Sumpftank-Mindestvolumen	455 L	120 gal	100% Interstitial Drawdown + 30% Anti-Run-Dry	Erzwungen
Wasserpumpen-Volumenstrom	885 L/h	234 GPH	1.5x Tank Turnover + Dynamic Head (1.2m)	Optimal
Belüfter-Förderleistung	12.0 L/min	0.42 CFM	1.2 - 2.0 LPM per kg fish biomass	Optimal
Tägliche TAN-Ausscheidung	4.42 g/day	0.156 oz/day	TAN = Feed × 32% Protein × 0.092	Optimal
Toxische Ammoniakfraktion (NH₃)	0.56%	0.56%	Emerson equilibrium at 25.0°C and pH 7.00	Sicher
Erforderliche Biofilter-Oberfläche	7.75 m²	83.4 sq ft	FAO 552: 0.57 g TAN / m² @ 25°C (100% temp efficiency)	Sicher
Biofilter-Sicherheitsfaktor	38.72x	38.72x	Available Biofilm Area / Required Area (Min 1.2x target)	Sicher
Gesamtwasservolumen	1,305 L	345 gal	Tank Hold + Sump Hold + Bed Interstitial Fluid	Optimal
Täglicher Sauerstoffbedarf	0.058 kg O₂/d	0.127 lb O₂/d	0.25 kg O2/kg feed (fish) + 4.57 kg O2/kg TAN (bacteria)	Optimal

16 Spezifikationen

Aquaponik-Rechner & Pflanzbeet-Planer

Clientseitige Verarbeitung

Kein Server-Upload

Praxisbereiter Export

Aquaponik Rechner & Pflanzbeet-Planer — Referenzhandbuch

Wichtige Parameter & Einstellungen

Profi-Tipps & Best Practices

Häufige Fehlerquellen & Fehlerbehebung

⚠️Gesamt-Ammoniumstickstoff (TAN) steigt über 1,0 ppm oder Nitrit überschreitet 0,5 ppm

⚠️pH-Wert sinkt chronisch unter 6,4 bei vollständigem Verlust der Karbonathärte

⚠️Junge Blätter vergilben zwischen den Blattadern bei tiefgrünen Adern (Interkostalchlorose)

⚠️Glockensiphon startet die Entleerung nicht oder saugt nach Ablauf dauerhaft Luft

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Verwandte Tools & Hilfsprogramme