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AquaTrainVR hat das Ziel, immersive interaktive Lernmodule mithilfe von Virtual Reality (VR) - Technologie zu entwickeln. Diese sollen praxisnahes Wissen zu guter fachlicher Praxis, Tierwohl sowie aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen in Aquakultur und blauer Bioökonomie vermitteln.
Das Projekt strebt an, die öffentliche Wahrnehmung des Aquakultursektors zu verbessern. Durch virtuelle und interaktive Einblicke in Produktionsanlagen und -methoden sollen Informationen aus dem Innovationsraum BaMS für die Öffentlichkeit zugänglich und erlebbar gemacht werden. Dies soll die gesellschaftliche Akzeptanz für moderne Produktionssysteme steigern.
In wissenschaftlicher Hinsicht soll evaluiert werden, wie VR-gestützte Lernmethoden die Aus- und Weiterbildung von Praxisanwendern beeinflussen. Dabei werden Vorteile, Einschränkungen und Hindernisse des Wissenstransfers in VR untersucht. Das Projekt zielt auch darauf ab, die Anwendung von VR-Lerninhalten im wissenschaftlichen Bereich zu erforschen.
Im wirtschaftlich-technischen Bereich liegt der Fokus auf der Entwicklung eines Verwertungsplans und eines Pilotsystems für die Fischwirtausbildung. Die Projektarbeit soll klären, welche Themen und Zielgruppen für eine wirtschaftliche Verwertung der VR-Lerninhalte geeignet sind. Das Pilotsystem und die Doppelnutzung erstellter Medien für die Öffentlichkeitsarbeit der Aquakulturbetriebe bieten eine Grundlage für die Entwicklung eines gewerblichen VR-Wissenstransfersystems mit Mehrfachnutzen.
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Das Zentrum für Aquakulturforschung (ZAF) des Alfred-Wegener-Institutes (Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung) bietet eine moderne und vielseitige Infrastruktur für Forschungsarbeiten im Bereich Aquakultur. Die Systeme eignen sich zur standardisieren Aufzucht von Meer- und Süßwasserfischarten, Shrimps und anderen Krebsen aber auch von besonderen Organismen wie Schwämmen, Algen, Seegurken oder Quallen. Die Systeme können an aktuelle Forschungsfragen von der Größe und den Komponenten her angepasst werden. In jedem System kann der Salzgehalt nach Bedarf reguliert werden. Das Glashaus eignet sich besonders für Versuche mit Algen und Aquaponik-Systemen. Dies zeigt, wie vielseitig die Arbeitsbereiche des ZAF innerhalb der blauen Bioökonomie sind.
Im Norden Deutschlands werden bei der HanseGarnelen GmbH White Tiger Garnelen in einer hochmodernen Kreislaufanlage produziert, die sich in einer tropisch warmen Halle befindet. In der Produktionsanlage wird das eigenhändig aus reinem Trinkwasser, natürlichem Meersalz und hochwertigen Meeresmineralien angemischte Meerwasser mit Hilfe verschiedener Filterstufen kontinuierlich gereinigt, wodurch optimale Produktionsbedingungen für die Garnelen eingestellt werden können. Die Kreislaufanlage ist dabei nicht nur effizient und ressourcenschonend, sondern auch umweltfreundlich. Ca. 99% des Wassers werden wiederverwendet, und die Beheizung der Halle erfolgt nahezu klimaneutral durch Restwärme von einer benachbarten Anlage. Dadurch wird der ökologische Fußabdruck minimiert und die Garnelen zu einem nachhaltigen Produkt der blauen Bioökonomie.
Die Sea & Sun Organic GmbH arbeitet an der nachhaltigen Kultivierung von Mikroalgen, der Entwicklung innovativer, Mikroalgen-basierter Produkte sowie der Erforschung von nachhaltigen- und energieeffizienten Produktionssystemen. Für die Mikroalgenproduktion im Pilotmaßstab steht ein Gewächshaus mit 5.000 m² Fläche zur Verfügung, in dem schon verschiedene Produktionssysteme getestet, weiterentwickelt und zahlreiche Mikroalgenstämme untersucht und kultiviert worden sind. Der Fokus liegt auf der Produktion von natürlichem Astaxanthin aus der Blutregenalge (lat. Haematococcus pluvialis). Am Standort Trappenkamp wird der gesamte Up- und Downstreamprozess abgebildet, sodass die Mikroalgen direkt vor Ort produziert und verarbeitet werden können. Gemeinsam mit Partner:innen aus Forschung, Wissenschaft und Wirtschaft arbeitet die Sea & Sun Organic an Projekten und nutzt dabei die internationalen Verbindungen für die stetige Verbesserung der Produktion. Somit stellt die Firma Sea & Sun Organic ein tolles Beispiel für die Vielfältigkeit der blauen Bioökonomie dar.
Das Team des Kompetenzzentrums Algenbiotechnologie beschäftigt sich nicht nur mit der Kultivierung von Algen, sondern erforscht auch wie man aus Algen Biokunststoffe, Bioenergie, Kosmetika und auch Pharmawirkstoffe herstellen kann. Häufig sind diese Wirkstoffe nur in Algen zu finden und nirgendwo anders in der Natur. Die kleinen Alleskönner produzieren z.B. Stoffe, die helfen gegen Viren, Bakterien und Demenzerkrankungen vorzugehen. Algen lassen aber auch Autos fahren, Flugzeuge abheben, man kann sie aber auch essen. In den Algen sind viele für uns nützliche Stoffe, wie z.B. Vitamin B12 oder Omega-3-Fettsäuren. Genau aus diesem Grunde beschäftigt sich das Team auch mit neuen Algenarten, die man zur Herstellung gesunder Lebensmittel nutzen kann. Das Kompetenzzentrum Algenbiotechnologie arbeit also an vielen spannenden Themenfeldern der blauen Bioökonomie.
Im Transferprojekt EOM der Viva-Maris GmbH, der Schierbecker Handels GmbH & Co.Kg sowie der Muthesius Kunsthochschule soll ein neues Trägermaterial mit spezieller Oberflächenstruktur entwickelt werden, um das Wachstum von Meeresalgen zu fördern und so gezielte Kultivierung ermöglichen. Der bisher übliche Einsatz von Netzen oder Leinen zur Algenkultivierung, die manuell in Küstennähe ausgelegt werden, ist arbeitsintensiv und unwirtschaftlich. Ziel des Projekts ist es daher, eine ressourcenschonende und kontrollierte Kultivierung von Makroalgen zu Land und zu Wasser mithilfe von biogenen Oberflächen zu ermöglichen, ähnlich dem Konzept von Vertical Farming und Urban Gardening. Dabei sollen nur natürliche Materialien eingesetzt werden, die eine hohe Ansiedlungsrate für juvenile Algen bieten, um eine schnelle Anhaftung zu gewährleisten.
Die Kieler Meeresfarm besteht seit 2014 und ist ursprünglich aus einem Forschungsprojekt entstanden, im März 2020 wurde sie als Kieler Meeresfarm GmbH & Co. KG neu gegründet. Seitdem wird kontinuierlich der Ausbau der Anlage und die Erweiterung der Fläche vorangetrieben. Auf der Farm werden Algen, Miesmuscheln und zukünftig auch Fische in einer ufernahen Aquakultur in Holtenau am Westufer der Kieler Förde gezüchtet. Die Aquakulturanlage verfolgt das Modell einer IMTA (integrierten multitrophen Aquakultur). In dieser wird der ökologische Fußabdruck bei der Produktion von Lebensmitteln minimiert und die Muscheln und Algen zu nachhaltigen Produkten der blauen Bioökonomie.
Die BaMS-Roadmap wurde zu Beginn des BaMS-Projektes entwickelt und zeigt die unterschiedlichen Facetten und vielfältigen Themenbereiche, an denen die einzelnen BaMS-Partner arbeiten und forschen. Die BaMS-Roadmap-Tour soll diese anschauliche Illustration erlebbar machen, indem die unterschiedlichen Themenbereiche virtuell besucht werden können. Dazu kann man einfach auf einen entsprechenden Themenbereich klicken, um den virtuellen Besuch zu starten. Am Ende gelangt man dann wieder zu der Roadmap und kann einen weiteren Themenbereich auswählen. Viel Spaß!
Diese Tour zeigt eine geschlossene Kreislaufanlage zur Produktion von Zandern (Sander lucioperca). Die Pilotanlage wurde von 2012 bis 2015 in Mecklenburg-Vorpommern aufgebaut und entwickelt und in den folgenden Jahren in verschiedenen Projekten kontinuierlich weiterentwickelt. Die Anlage ist ein tolles Beispiel, wie unter kontrollierten Bedingungen und unabhängig von äußeren Einflüssen Fische vermehrt und aufgezogen werden können. Gefördert wurde diese Anlage durch Mittel des Landes Mecklenburg-Vorpommern sowie des Europäischen Fischereifonds (EFF), des Europäischen Meeres- und Fischereifonds (EMFF) und des Europäischen Meeres-, Fischerei- und Aquakulturfonds (EMFAF). Die Projektleitung wird vom Institut für Fischerei der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern übernommen.
Das Innovationszentrum Bioökonomie befindet sich in dem ehemaligen Logistikzentrum der Gärtnersiedlung Gönnebek im Herzen Schleswig-Holsteins. Das Gelände (ca. 3,2ha inkl. diverser Hallen und Gewächshäuser) wurde 2022 von Malte Graf (Peer-Span GmbH) übernommen, um dem Standort neues Leben einzuhauchen. Im Jahr 2024 wurde im Rahmen des BMFTR geförderten Projektes NAFi das „Herzstück" des Innovationszentrums aufgebaut: eine Kreislaufanlage bestehend aus einer Aquakultur und einem Mikroalgenreaktor. Inzwischen haben sich auf dem Gelände mehrere etablierte Unternehmen und Start ups aus dem Bereich der Bioökonomie angesiedelt, die gemeinsam das Ziel verfolgen den Standort und die Gärtnersiedlung zu einem Leuchtturm der Bioökonomie in Norddeutschland auszubauen.
Stefan-Andreas Johnigk
4D im Blick
Virtuelle Realität für die Aquakultur und Blaue Bioökonomie
AquaTrainVR entwickelt interaktive Lernmodule auf Basis von Virtual Reality (VR), um Wissen zu guter fachlicher Praxis, Tierwohl und aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen in der Aquakultur und der Blauen Bioökonomie anschaulich zu vermitteln. Im Mittelpunkt steht ein praxisnahes Lernerlebnis: ortsunabhängig, interaktiv und immersiv.
Die virtuelle Darstellung moderner Aquakulturbetriebe macht moderne Produktionsprozesse sichtbar, die bisher oft im Verborgenen lagen. So wird der Zugang zur Thematik erleichtert, für Lernende, Quereinsteiger, Umlerner, Fachkräfte, Entscheidungsträger, Schüler:innen und interessierte Bürger. Ziel ist es, die gesellschaftliche Akzeptanz für innovative Produktionssysteme zu verbessern.
Im wissenschaftlichen Teil des Projekts wird untersucht, wie VR-basierte Lernmethoden die Aus- und Weiterbildung beeinflussen. Vorteile und Grenzen digitaler Wissensvermittlung stehen dabei ebenso im Fokus wie der Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und Praxis.
Zugleich wird ein Pilotsystem für die Fischwirtausbildung entwickelt, das auch zur Öffentlichkeitsarbeit genutzt werden kann. AquaTrainVR strebt an, ein tragfähiges Modell für die wirtschaftliche Verwertung mit Mehrfachnutzen für Ausbildung, Kommunikation und Forschung mit Hilfe von immersiven, VR-basierten Lerninhalten zu schaffen.
Das ZAF des Alfred-Wegener-Instituts bietet flexible Systemlösungen für die Aufzucht von Meer- und Süßwasserfischen, Shrimps, Quallen und Algen. Die Forschungseinrichtung ermöglicht anpassbare Studien zu Haltung, Ernährung und Umweltwirkung in unterschiedlich salzigen, kontrollierten Umgebungen.
White Tiger Garnelen wurden hier in einer klimaneutral beheizten Kreislaufanlage gezüchtet. Das Meerwasser wurde aus Trinkwasser und Meersalz selbst aufbereitet und zu 99 % wiederverwendet. Ein Leuchtturmprojekt für nachhaltige Aquakultur made in Germany.
In Trappenkamp produziert das Unternehmen wertvolles Astaxanthin aus Haematococcus-Mikroalgen. Von der Algenstammkultur bis zum fertigen Produkt wird alles vor Ort selbst raffiniert. Die 5.000 m² große Pilotanlage steht exemplarisch für nachhaltige Wertschöpfung aus Mikroalgen.
Von Biokunststoffen über Kosmetik bis hin zu Pharmawirkstoffen – hier entstehen Lösungen aus Algen für eine nachhaltige Zukunft. Neben Anwendungsforschung steht die Entdeckung neuer Algenarten im Fokus, insbesondere für gesunde Lebensmittelproduktion.
Stefan-Andreas Johnigk
