SektoRAS - Aquakultur & Energie

Entwicklung von Aquakulturstandorten unter Nutzung von Synergien der energetischen Sektorenkopplung

Wir sind überzeugt, dass die Synergien der energetischen Sektorenkopplung besondere Chancen für den wirtschaftlichen Ausbau der Blauen Bioökonomie bieten. Ziel unseres Projektes ist es, Schnittstellen zwischen der Aquakultur und der Energiewirtschaft, speziell der Energieumwandlung und Sektorenkopplung, zu identifizieren und zusammen mit weiteren Standortfaktoren zu bewerten. Zudem wollen wir die Entwicklung der erforderlichen technischen Lösungen zur Umsetzung vorantreiben.

Hintergrund: Hohe Betriebskosten in Aquakulturanlagen

Mit der Fischproduktion in geschlossenen Kreislaufanlagen werden zwar stoffliche Umweltbelastungen stark reduziert, der Energiebedarf und damit die Betriebskosten dieser Anlagen sind allerdings sehr hoch. Diese hohen Betriebskosten sind ein wesentlicher Grund dafür, dass in Deutschland viele Aquakulturvorhaben als unrentabel betrachtet und daher nicht realisiert werden. Die Kopplung der Aquakultur mit erneuerbaren Energie-Anlagen und die damit verbundenen Synergien in den Bereichen Strom und Wärme sowie die Nutzung von Koppelprodukten aus der Produktion von Wasserstoff und seinen Derivaten können erheblich zur Steigerung der Energieeffizienz beitragen. Dies hat das Potenzial, die Kreislauftechnologie in der Aquakulturproduktion auch in Deutschland wettbewerbsfähig zu machen. Die Kopplung von Kreislaufanlagen mit Energiewandlungsanlagen, in denen grüner Wasserstoff und/oder dessen Derivate erzeugt werden, bietet darüber hinaus die Möglichkeit z.B. Regenbogenforellen mit geringen CO2-Emissonen und weiteren positiven Umwelteffekten zu produzieren als dies durch den Einsatz von Netzstrom aus erneuerbaren Energien allein möglich wäre. Beispielsweise kann durch integrierte Wassernutzungskonzepte ein signifikanter Beitrag zur Stabilisierung der landwirtschaftlichen Produktion und des Grundwasserschutzes in der Region geleistet werden.

Über SektoRAS

Ziel des Projektes SektoRAS – Entwicklung von Sektorenkopplungskonzepten für Regenerative Energien und Aquakultursysteme ist es, energetische und stoffliche Schnittstellen zwischen der Aquakultur und der Energiewirtschaft, speziell der wasserstoffbasierten Energieumwandlung, zu identifizieren und zu bewerten. Diese Schnittstellen sollen gemeinsam mit weiteren Standortfaktoren betrachtet werden, um im Ergebnis ein Bewertungstool für die optimale Standortwahl kombinierter Energie-/Aquakulturprojekte zu erhalten. Zudem geht es um die Entwicklung der erforderlichen technischen Lösungen. Die Nutzung von Synergien der energetischen Sektorenkopplung soll in Zukunft wirtschaftlich tragbare und nachhaltige Aquakulturkonzepte ermöglichen.

Durch die Umwandlung von Grünstrom in grünen Wasserstoff und/oder dessen Derivate kann erneuerbare Energie gespeichert werden und steht so für den Einsatz in verschiedenen Energiesektoren zur Verfügung. Ausgehend von solchen wasserstoffbasierten Energieprojekten untersuchen wir, wie stoffliche und energetische Produkte dieser Energieumwandlungsprozesse als Eingangs- und Ausgangsmedien für die Produktion aquatischer Biomasse genutzt werden können. Betrachtet wird dabei vorrangig die Produktion von Fischen und Invertebraten in Aquakulturanlagen. Ziel des Projektes ist auch, Methoden zu entwickeln, um geeignete Standorte für sinnvolle Kombinationen von Aquakultur und Energiewirtschaft zu identifizieren. Dazu werden neben Experteninterviews und Erfahrungen aus der eigenen Projektentwicklung auch relevante Daten aus Geoinformationssystemen (GIS) ausgewertet und zur Modellierung verwendet.

Im Projekt SektoRAS sollen Schnittstellen zwischen der Energieproduktion und einer geschlossenen Kreislaufanlage zur Produktion von Regenbogenforellen in der Aquafarm Lübesse genutzt werden.

Leuchtturmprojekt Aquafarm Lübesse

In der Aquafarm Lübesse soll künftig Süßwasserfisch in einer geschlossenen Kreislaufanlage vollständig klimaneutral und ressourceneffizient produziert werden. Die Aquafarm Lübesse soll in direkter Nachbarschaft zu einer in Planung befindlichen Energiewandlungsanlage in Lübesse (Mecklenburg-Vorpommern) entstehen. Die Energiewandlungsanlage wird Wärme und Sauerstoff für die Fischproduktion liefern. Zudem soll die Aquafarm mit grünem Strom aus einem örtlichen Windpark versorgt werden, sodass die Fischproduktion klimaneutral erfolgen kann. Ein integriertes Wassernutzungskonzept sieht auch die Einbindung der lokalen Landwirtschaft vor.  Vorgesehen ist die Aufzucht von jährlich rund 1.000 Tonnen Regenbogenforellen zur überwiegend regionalen Vermarktung.

Im Dorf Lübesse, südlich von Schwerin (Mecklenburg-Vorpommern), produzieren Wind- und Solaranlagen Grünstrom, der für eine regionale Versorgung von Unternehmen, Anwohnern und der Aquafarm genutzt werden soll. Die regionale Wertschöpfung wird durch eine Wasserstoff- und Methanproduktion weiter gesteigert.

Energiewandlungsanlage Lübesse

Die Energiewandlungsanlage Lübesse entsteht ab 2024 im Gewerbegebiet von Lübesse und wird aus Windstrom Wasserstoff und in einem zweiten Schritt Flüssiggas (LNG) erzeugen, das als regenerativer Kraftstoff im Verkehrssektor genutzt werden kann. Bei den Umwandlungsprozessen in der Energiewandlungsanlage entsteht neben Wärme, die über ein Nahwärmenetz an Verbraucher vor Ort abgegeben wird, in der Elektrolyse auch reiner Sauerstoff, der für die Fischaufzucht genutzt werden soll. Die Energiewandlungsanlage ermöglicht es, Windstrom regional und auch in anderen Energiesektoren zu nutzen.

Weitere Aquakulturstandorte und -vorhaben

SektoRAS erstreckt sich über die Grenzen des Vorhabens in Lübesse hinaus. Um möglichst allgemeingültige Erkenntnisse und Vorgehensweisen zur Identifizierung optimaler Standorte zu entwickeln, werden Daten aus anderen Aquakulturprojekten berücksichtigt. Diese Daten können sowohl von bestehenden RAS-Anlagen stammen als auch von solchen, die sich in der Planung befinden. Der jeweilige Fortschritt in der Planung ist dabei von sekundärer Bedeutung. Sowohl frühe Konzeptstudien, in denen noch optimale Standorte ermittelt werden müssen, als auch bereits in Betrieb befindliche Anlagen werden in die Auswertung einbezogen.