Optimierung professioneller Lebendfischtransporte

Der Transport lebender Fische wird bei weiterem Zuwachs der Aquakulturwirtschaft weltweit an Bedeutung gewinnen. Die Gründe für solche Transporte können unterschiedlich sein. So werden Fische für den Neubesatz von Aquakulturanlagen transportiert, zur Versorgung von Anglerrevieren und beim Abtransport zur Schlachtung und Weiterverarbeitung.  Außerdem werden Fischtransporte z. B. auch für die Versorgung von Forschungsanlagen mit Versuchstieren durchgeführt. Dabei sind durchaus Distanzen von bis zu mehreren tausend Kilometern sowie größere Temperaturdifferenzen zwischen Transportmedium und Außentemperatur möglich.

Diese Transporte unterliegen diversen rechtlichen und wirtschaftlichen Anforderungen (siehe Artikel Lebendfischtransport). Der Transportunternehmer bzw. die Auftraggeber haben ein wirtschaftliches Interesse daran, dass die Tiere in optimalem Zustand ihre Überführung bewältigen, weil gestresste Fische z. B. eher appetitlos, anfällig für Krankheiten und in ihrer sensorischen Qualität nachweislich beeinträchtigt sind, was sich negativ auf die Erlöse oder die Kundenzufriedenheit auswirken kann. Es ist wichtig, die Stressoren, die beim Transport entstehen, zu identifizieren und technische Lösungen zu ihrer Eliminierung zu entwickeln, auch um die rechtlich vorgeschriebenen Parameter einhalten zu können.

Die in Deutschland und Europa eingesetzten Lebendtransportsysteme beschränken sich bislang ausschließlich auf die Versorgung der Tiere mit Sauerstoff. Hinzu kommt Messtechnik zur Kontrolle der Sauerstoffsättigung und Temperatur während des Transports. In einigen Situationen, insbesondere bei längerer Transportdauer (> 12 h) oder bei Arten, die besonders hohe Ansprüche an die Wasserqualität haben, kann es notwendig sein, einen Wasserwechsel vorzunehmen. Dies verursacht wiederum Kosten und stellt hohe Ansprüche an die Logistik. Solche Wasserwechsel werden bei Meeresfischen noch komplizierter, da Salzwasser selten zur Verfügung steht.

Zur Begasung werden auch Kompressoren verwendet, die im ungünstigen Fall zur Erwärmung des Mediums beitragen können. Temperaturschwankungen im Transportmedium lassen sich durch isolierte Transportbehälter oder Transporte in klimatisierten Fahrzeugen eingrenzen. Die chemischen Wasserparameter, die sich ungünstig auf das Wohl der transportierten Tiere auswirken, sind komplex und nicht so einfach zu beherrschen. Suboptimale Wasserbedingungen wirken letztendlich als Stressoren, die es einzudämmen gilt.

Im Rahmen des Projektes zur Optimierung für Lebendfischtransporte (FiT) des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) wurden als bedeutendste stresserzeugende Wasserparameter CO2 und Ammonium bzw. die entsprechenden Folgeprodukte, die Ansäuerung des Transportwassers und Ammoniak, identifiziert. Ammoniak und CO2 haben das Potential, bei entsprechenden Konzentrationen giftig zu wirken.

Neben den primären Reaktionen wirkt sich der Stress auch längerfristig auf den physiologischen Zustand und die Gesundheit der Fische aus und kann zu einer erhöhten Krankheitsanfälligkeit, Lethargie und Appetitlosigkeit nach dem Transport führen. Zur Stressbewältigung werden vom Körper bestimmte Botenstoffe abgegeben. Cortisol zählt hierbei zu den Hormonen der primären Stressreaktion, während steigende Glukosekonzentrationen als Nachweis für die sekundäre Stressreaktion als Folge der Ausschüttung von Stresshormonen gewertet werden. Hierdurch kann sich der Körper der Situation anpassen.

Optimale pH-Werte für Fische liegen zwischen pH 7 und 8. Starke bzw. abrupte Änderungen des pH-Werts sollten vermieden werden, da es hierdurch zu erhöhtem Stress kommen kann. Änderungen des pH-Werts können unter anderem auch durch eine Anreicherung von CO2 im System hervorgerufen werden. Kohlendioxid entsteht durch die Atmung der Tiere und führt zur Absenkung des pH-Werts infolge einer Veränderung des Carbonat-Gleichgewichts im Wasser.

Ammoniak (NH3) wirkt als leicht eindringendes Zellgift, was je nach Fischart schon bei geringen Konzentrationen seine schädliche Wirkung entfalten kann. Die gleichzeitige Anreicherung von CO2 und damit einhergehende Ansäuerung verschiebt günstigerweise das Gleichgewicht zum unschädlicheren Ammonium (NH4+). Allerdings kann die Anreicherung von hochkonzentriertem CO2 zu Atemnot in Form von erhöhter Atemfrequenz und anschließender Orientierungslosigkeit führen.

Als mobile Lösung zur Verringerung des CO2 im Prozesswasser wurden Airlifts und zur Eliminierung von Ammonium Zeolith-Filter, anfänglich für den Transport von Forellen, entwickelt. Zeolithe sind kristalline Alumosilikate, die vor allem für ihre Funktion als Wasserenthärter in Waschmitteln bekannt sind. Ihre große Oberfläche, bedingt durch die mikroporöse Struktur, und die Fähigkeit, eigene freie Kationen durch andere auszutauschen, machen sie zu einem idealen Medium zur Entfernung von Ammonium-Molekülen aus aquatischem Prozesswasser. Besonders praktisch hierbei ist die Möglichkeit der Regenerierung dieses Materials nach jedem Einsatz, was Material und Kosten sparen hilft.

Es konnte nachgewiesen werden, dass diese Technik deutlich zur Verbesserung der Wasserqualität auch nach längeren Transporten beiträgt. Das dargestellte 3-Kammer-System war aufgrund des Produktdesigns auch wirkungsvoller als ein einfacher Zeolith-Layer auf dem Boden mit einfachem Airlift oder ein kombiniertes Rohrsystem, das durch Kotansammlungen leichter zu Verstopfung neigte.

Es gelang, den CO2-Gehalt in Transport-Simulationen mit der neuen Aufbereitungstechnik um bis zu 60 % und Ammoniumkonzentrationen um 33 % zu senken und den pH-Abfall zu halbieren. Airlift/Zeolith-Kombinationen sind demnach rundweg empfehlenswert als technische Ergänzung bei Lebendfischtransporten.

Die 3-Kammer-Technik hat sich als besonders wirksam und wirtschaftlich erwiesen, da sie einen höheren Transportbesatz bei gleicher Wasserqualität ermöglicht.

Die Arbeitsgruppe Aquakulturforschung des AWI bearbeitete das Projekt gemeinsam mit den Partnern Zordel Fischhandels GmbH und dem Niedersächsischen Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (LAVES) – Institut für Fische und Fischereierzeugnisse Cuxhaven (IFF) unter Förderung durch die Landwirtschaftliche Rentenbank.