Sauerstoffgeneratoren für die Aquakultur: von der Futtermenge zur Baugröße

Ihre Futtermenge ist der beste Ausgangspunkt für die Auslegung, weil sie die eine Zahl ist, die der Betrieb bereits aufs Kilo führt. Futterkosten und Wachstumsrechnung hängen daran, also ist sie genau, aktuell, und niemand muss sie schätzen. Der Sauerstoffbedarf in Nm³/h ist dagegen die Zahl, die kaum ein Betrieb kennt, und beide hängen eng genug zusammen, um die Lücke zu schließen.

Das sind Auslegungswerte aus der Aquakultur-Fachliteratur, keine von Berg GaseTech an Ihrer Anlage gemessenen Werte, und zwischen den beiden Enden liegt mehr als der Faktor drei. An welchem Ende Sie stehen, entscheiden Ihr Biofilter und Ihre Feststoffbehandlung, nicht der Generator.

Die Spitze zählt so viel wie der Tageswert. Bei hoher Last muss die Sauerstoffversorgung in der Spitzenfütterung den gesamten Sauerstoffinhalt der Anlage alle 20 bis 30 Minuten ersetzen können. Lufthebeanlagen decken bei einer vollen Besatzdichte von 60 kg/m³ nach der Auslegungsliteratur nur etwa die Hälfte des Bedarfs. Das ist der praktische Grund, warum reiner Sauerstoff am oberen Ende der Dichte ins Spiel kommt und nicht am unteren.

Was dabei herauskommt, ist ein Tagesmittel, kein Spitzenwert. Die Spitze folgt aus Ihrem eigenen Fütterungsmuster und Ihrer Wassertemperatur, und ein belegter Faktor dafür existiert nicht. Spitzenabdeckung und Reserve gehören in die Auslegung des Gesamtsystems, mit der Futtermengen-Rechnung als Ausgangspunkt.

Aus dem Bedarf der letzten zwei Abschnitte wird in vier Schritten eine Baugröße. Jedes Zwischenergebnis können Sie mit Ihren eigenen Werten nachrechnen.

Rechenbeispiel, Richtwerte. Ein Fischzuchtbetrieb mit 500 kg Futter am Tag:

Derselbe Betrieb, derselbe Bestand, dieselbe Futtermenge, und allein das Eintragsgerät verschiebt die Maschine um mehrere Baugrößen. Das ist die Rechnung, die sich vor allen anderen lohnt.

Das Beispiel rechnet ohne vorhandene Belüftung, der Generator trägt hier also den gesamten Bedarf. Tragen bei Ihnen Gebläse oder eine Lufthebeanlage bereits Sauerstoff ein, ziehen Sie diesen Anteil nach Schritt 1 ab, dann fällt die Baugröße entsprechend kleiner aus. Für einen preisempfindlichen Betrieb ist die zu groß gekaufte Maschine der teuerste Fehler, den es hier gibt.

Das sind Tagesmittelwerte aus veröffentlichten Auslegungswerten und dem OXYBERG®-Datenblatt. Sie sind kein Angebot und kein Spitzenwert. Spitze, Regelkonzept und Reserve werden in der Auslegung des Gesamtsystems festgelegt.

Für die meisten Betriebe lautet die Frage nicht, ob Gas eingesetzt wird. Sie lautet, ob das Gas per Tankwagen kommt oder am Standort entsteht. Beide Antworten sind vertretbar, und welche günstiger ist, hängt an Ihrem eigenen Lastverlauf und nicht an einem allgemeinen Argument.

Was für den Tank spricht, ist echt und gehört klar benannt. Er braucht keinen Stromanschluss, er regelt sich selbst, und er ist so wartungsfrei, wie eine Gasversorgung werden kann. Bei stark saisonalem Betrieb ist er häufig die günstigere Antwort, weil der Sommerverbrauch mehr als doppelt so hoch liegen kann wie der Winterverbrauch und eine darauf gebaute Maschine den Rest des Jahres ungenutzte Kapazität ist.

Was der Tank nicht lösen kann, ist die Entfernung. Die Verflüssigung ist schon für sich ein teurer Prozess, und die Wirtschaftlichkeit einer Lieferversorgung wird wesentlich davon bestimmt, wie weit der Standort vom nächsten Lieferwerk entfernt liegt, eine Größe, die kein Betreiber beeinflusst. Nachfüllungen laufen in einem Takt, der dem Lieferanten gehört, Preise werden jährlich angepasst, ohne viel Verhandlungshebel, und aus langen Tankverträgen kommt man schwer heraus.

Der Generator hat seinen eigenen ehrlichen Nachteil. PSA verdichtet auf rund 7 bis 8 bar, während die Vakuum-Wechseladsorption (VSA) mit deutlich niedrigerem Druck arbeitet und für dieselbe Sauerstoffmenge weniger Strom braucht. Berg baut PSA, dieser Unterschied gehört also auf den Tisch, bevor Sie Betriebskosten vergleichen. Dagegen stehen eine Amortisation von zwei bis drei Jahren, Verschleißteile, die Sie überall kaufen können, und Liefertermine, die kein anderer setzt.

Diese Spanne gilt für Betriebe, die ihren Sauerstoff heute laufend als Flüssigsauerstoff beziehen. Wer über Gebläse und Lufteintrag fährt und nur in den warmen Wochen zukauft, ersetzt mit einem Generator keine Jahresrechnung, sondern den Zukauf. Die Amortisation folgt dann allein aus dieser Zukaufmenge und fällt anders aus, in der Regel später. Rechnen Sie deshalb mit dem, was Sie in den letzten beiden Sommern tatsächlich gekauft haben, und nicht mit der Spanne oben.

Als Entscheidungsregel: gleichmäßiger Tagesbedarf spricht für die eigene Erzeugung, stark saisonaler Bedarf für den Tank, und eine Kombination aus beidem ist der Normalfall und kein Widerspruch. Im kombinierten Fall deckt der Generator die Grundlast, die über das Jahr gleichmäßig anfällt, und der vorhandene Tank die saisonale Spitze. Ausgelegt wird der Generator dann nicht auf die wärmste Woche, sondern auf die Menge, die Sie ohnehin ganzjährig brauchen, der Zukauf schrumpft auf die Spitzen, und derselbe Tank stützt den Generator bei Stromausfall oder Leistungsverlust automatisch. Welche Aufteilung sich rechnet, hängt an Ihrer Zukaufmenge und daran, was Ihr Lieferant bei kleinerem Abnahmevolumen verlangt. Dieselbe Rechnung von der anderen Seite steht unter wann ein Miettank aufhört, die günstigere Antwort zu sein.

Die zertifizierte Bio-Aquakultur in der EU begrenzt den Einsatz von Sauerstoff eng, und das lohnt sich vor einer Investition zu prüfen und nicht danach. Die Verordnung (EU) 2018/848, Anhang II, Teil III, Nr. 3.1.6.5 lässt Sauerstoff nur zu, „wenn die Gesundheit und der Schutz der Tiere sowie kritische Phasen der Produktion oder des Transports dies erfordern”, und dann nur in drei Fällen: „a) bei außergewöhnlichem Temperaturänderungen, Druckabfall oder versehentlicher Verschmutzung des Wassers; b) bei vereinzelten Bewirtschaftungsverfahren wie Probenahmen und Sortieren; c) um das Überleben des Bestands sicherzustellen.” Nr. 3.1.6.4 desselben Anhangs erlaubt eine Belüftung der Anlagen „im Interesse des Tierschutzes und der Tiergesundheit” und ergänzt, dass mechanische Belüftungsgeräte „vorzugsweise mit erneuerbaren Energien betrieben” werden.

Die praktische Folge ist eindeutig. Im zertifizierten Bio-Betrieb steht die dauerhafte Sauerstoffzufuhr zur Erhöhung der Besatzdichte nicht als Option zur Verfügung.

Die drei zulässigen Fälle zeigen aber in eine Richtung. Ein Temperaturereignis, ein Sortier- oder Probenahmetag und eine Lage, in der der Bestand am Leben gehalten werden muss, haben eine Eigenschaft gemeinsam: der Sauerstoff muss kurzfristig da sein. Für kurzfristige Verfügbarkeit ist die Erzeugung am Standort strukturell besser geeignet als eine Lieferung mit Liefertermin, und das, nicht die Besatzdichte, ist das Bio-Argument für die eigene Erzeugung.