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Mineralisierung eines Aquaponik-Systems durch Gesteine?

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Nils91:
Guten Tag,

ich beschäftige mich seit längerer Zeit mit der sog. Aquaponik und den von Pflanzen/Menschen benötigten "Mineralien" bzw. Elementen.

Kurz zur Aquaponik:
Die Aquaponik (engl. = Aquaponic(s); nachfolgend "AP") ist eine Mischung/Symbiose aus Fisch und Pflanzenzucht (Gemüse, Früchte, etc.) bei der die Fische in einem Aquarium/einem Becken gehalten werden. Dieses "Fischwasser" wird dauerhaft in sich automatisch über sog. "Autosyphons" leerende Kiesbeete (engl. = Growbeds) gepumpt. In diesen Kiesbeeten siedeln sich Bakterien an, welche das von den Fischen ausgeschiedene Ammonium zuerst in Nitrit und anschließend in Nitrat umwandeln. Dieses wiederum dient den Pflanzen als Nitrat-Dünger (= Stickstoffdünger), welche dieses aus dem Wasser herausfiltern und somit das Wasser für die Fische reinigen.
Kurz gesagt die beste Pflanzenanbau-Methode die es heutzutage gibt. Natürlich gelangt so nicht nur Nitrat in das Wasser (und somit zu den Pflanzen) sondern auch allehand andere Stoffe/Elemente (sog. Mineralien/Mineralstoffe), jedoch (höchstwahrscheinlich) nicht in der perfekten bzw. ausreichenden Konzentration für Pflanzen/Menschen/Tiere und sicherlich nicht alle von uns benötigten.

Nach langer Recherge kann ich davon ausgehen, dass wir Menschen alle uns bekannten Elemente (das komplette Periodensystem), zumindest aber alle "katalytisch aktiven Metalle" (wozu ich jedoch leider keine vollständige Liste habe/finde) in unserer Nahrung (und somit im oben beschriebenen System im Wasser) benötigen.

# Und ja, viele der Elemente (Quecksilber, Blei, Strontium, etc.) sind giftig, jedoch bin ich der Meinung allein die Dosis macht das Gift und möchte es gerne so testen! Bei "Nebenwirkungen" werde ich mich natürlich von Ärzten beraten lassen und ich werde für 5 Jahre jedes halbe Jahr eine umfassende Blutuntersuchung machen lassen. Sicher ist sicher.

Jetzt kam ich natürlich auf die Idee, da Steine/Mineralien aus versch. Elementen bestehen, eben bestimmte (Edel-)Steine in so ein System zu integrieren, damit schlussendlich alle Elemente in dem "Fischwasser" gelöst, von den Pflanzen aufgenommen und in uns nützliche Formen (sog. "Organische/bioverfügbare Mineralien/Mineralstoffe") umgewandelt werden.
In letzter Zeit versuchte ich herauszufinden, ob sich alle Elemente/Mineralien in dem Wasser überhaupt lösen und wenn nicht, wie man diese Stoffe/Elemente in ein solches System kriegen könnte - damit sie von den Pflanzen aufgenommen werden.
In der Natur funktioniert es ungefähr so, dass versch. Elemente aus Gesteinen durch Wassereinfluss, Sonneneinstrahlung, Druck, Temperaturschwankungen und auch durch Baumwurzeln (nehmen die Mineralien direkt vom Gestein, lagern die in den Blättern ein und im Herbst fallen die auf den Boden, wo sie zersetzt werden und anschließend z.B. von Nahrungsmittelpflanzen genutzt werden können) herausgelöst werden. (Ihr kennt euch damit sicherlich besser aus als ich.)
In einem AP-System würden Bäume, Temperaturschwankungen und Druck wegfallen - besteht durch das Wasser und die Sonneneinstrahlung noch genügend "Erosions-Fähigkeit"?

Habt ihr eventuell Kritikpunkte an der generellen Idee durch versch. Mineralien/Gesteine die einzelnen Elemente des Periodensystems für Pflanzen zur Verfügung zu stellen?
Habt ihr noch weitere Ideen wie man so ein System verbessern könnte?
Wäre es "besser" Edelsteine oder "normale" Gesteine zu verwenden oder gibt es dort keine zu berücksichtigen Unterschiede?
Welche Mineralien würdet ihr verwenden?

Ich hoffe auf konstruktive Kritik und viele Ideen. Falls noch Fragen offen bleiben einfach nachfragen ;-)

Viele liebe Grüße,
Nils

PS.: Sollte sich der eine oder andere für die Aquaponik interessieren, will ich hier noch ein paar Links reinstellen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik
http://aquaponik-forum.de/ (mein Nutzername: Nils)
http://www.aquaponics-blog.com/
http://www.backyardaquaponics.com/ (englisch)

Links zur richtigen Ernährung/den benötigten Nährstoffen:
http://www.youtube.com/watch?v=zkr6ZbfIytc
http://www.youtube.com/watch?v=yh-jO1ja7fo
http://www.youtube.com/watch?v=rwjSY9rajwI
(Es gibt natürlich noch weit mehr Informationen im Internet zu dem Thema, jedoch sind das wohl die "besten".)

Jörg:
Hallo Nils,

zuerst einmal ein herzliches Willkommen hier im Forum  :)

1:
--- Zitat ---# Und ja, viele der Elemente (Quecksilber, Blei, Strontium, etc.) sind giftig, jedoch bin ich der Meinung allein die Dosis macht das Gift und möchte es gerne so testen! Bei "Nebenwirkungen" werde ich mich natürlich von Ärzten beraten lassen und ich werde für 5 Jahre jedes halbe Jahr eine umfassende Blutuntersuchung machen lassen. Sicher ist sicher.
--- Ende Zitat ---
Warum? Das haben Hahnemann und Co. in D-Potenzen doch schon ausreichend belegt. Wenn Du nicht gerade in klinischer Biochemie bewandert bist, rate ich von Selbstversuchen doch eher ab.

2: Du beschreibst mit Aquaponik in etwa das Prinzip der Biozönose, in welcher sich hoch differenzierte Mechanismen abspielen, von denen m. E. noch viele unerkannt sind. Du beschreibst zwar die populäre Wechselwirkung von Bakterien und Nahrungsaufnahme. Doch hier sind es in erster Linie die Pilze und Mykobakterien, welche Nährstoffe in Pflanzen und tierische Organismen einschleusen, bzw. diese erst bioverfügbar machen.

3: Da ich mich beruflich auch mit der klinischen Biochemie beschäftigen musste, auf welche dieser thread abzielt, kann ich aus meiner Sicht keine Verbesserungsvorschläge einbringen. Die Aquaponic ist mit Sicherheit ein spannendes Thema, kann aber nie die Natur ersetzen. Weiterhin bitte ich zu bedenken, dass mit der Nahrung aufgenommene Mineralien z. T. alimentär nur wirksam sind, wenn sie durch Pflanzen vorher verstoffwechselt wurden! Ansonsten wäre ich bei unserem kalkhaltigem Wasser bereits hoffnungslos verkalkt. Doch das kann nicht verallgemeinert werden. Calcium wirkt z. B. auch so (Stabilisierung der Zellmembranen). Andererseits kann Calcium in Knochen nur eingebaut werden, wenn ein bestimmtes Vitamin und ein anderer Stoff in adäquater Menge vorhanden sind. So funktioniert auch die Biozönose im Rahmen des Ökosystems.
Wenn ich meinen Teich als Beispiel nehme, funktioniert dieses System weitaus besser, wenn ich nicht versuche regulierend einzugreifen.

4:
--- Zitat ---Nach langer Recherge kann ich davon ausgehen, dass wir Menschen alle uns bekannten Elemente (das komplette Periodensystem), zumindest aber alle "katalytisch aktiven Metalle" (wozu ich jedoch leider keine vollständige Liste habe/finde) in unserer Nahrung (und somit im oben beschriebenen System im Wasser) benötigen.
--- Ende Zitat ---
Das stimmt zwar soweit, kann aber nicht als Grundlage heran gezogen werden, um Gedanken zur womöglichen Substitution oder gar Sublimierung anzuwenden. So brauchen wir zwar Jod (Schilddrüse, Grundumsatzt der Zellen) und Brom (Nerven); da beide im Periodensystem an der 7. Stelle stehen, können sie sich gegenseitig verdrängen; ein Problem, welches in der Pharmazie und Galenik bekannt ist.

5:
--- Zitat ---Habt ihr eventuell Kritikpunkte an der generellen Idee durch versch. Mineralien/Gesteine die einzelnen Elemente des Periodensystems für Pflanzen zur Verfügung zu stellen?
--- Ende Zitat ---
Ja!
Pflanzen siedeln sich nicht freiwillig in Blumentöpfen an. Sie gedeihen auf am besten auf Böden, bei denen Pflanze und Mineralgehalt des Bodens auf einander abgestimmt sind. Ganz banal gesagt wirken mache Dünger bei Sträuchern, andere bei Beerenobst, wiederum andere bei... . Die Substitution (hier explizit Sublimierung) für Pflanzen muss spezifisch sein, im Prinzip bei jeder Art verschieden. Dieses wird dadurch erschwert, dass die Biozönose einer jeden Art sehr verschieden ist, und die angeboteten Mineralien, Spurenelemente etc. in der Aufnahme auch durch jeweils verschiedene Gemeinschaften von Bakterien und Pilze an den Wurzeln beeinflusst wird. Dein Vorhaben wird sich im Einzelnen kaum durchführen lassen.

6:
--- Zitat ---Jetzt kam ich natürlich auf die Idee, da Steine/Mineralien aus versch. Elementen bestehen, eben bestimmte (Edel-)Steine in so ein System zu integrieren, damit schlussendlich alle Elemente in dem "Fischwasser" gelöst, von den Pflanzen aufgenommen und in uns nützliche Formen (sog. "Organische/bioverfügbare Mineralien/Mineralstoffe") umgewandelt werden.
--- Ende Zitat ---
Du kannst einen Edelstein meinetwegen jahrelang ins Wasser legen, da löst sich nichts ab (außer man zählt sich in die Esoterikecke)  Die Mineralien, welche wir aufnehmen, sind durch natürliche Mahlprozesse zerkleinert worden, ins Grundwasser gelangt ...

Resume:
Warum willst Du einem begrenzten System alles mögliche auf`s Auge drücken? Meine Fische fühlen sich am wohlsten, wenn am Grund ein bisschen Schlamm liegt - wodrin sich Bakterien entwickeln - den Rest besorgt die Natur schon selber. Wäre doch Quatsch den Schlamm gründlich zu entfernen, und dann wieder Bakterien etc. zuzugeben. Ein Ostfriese nimmt ein Vielfaches an Jod zu sich als ein Süddeutscher; trotzdem leben beide ganz gut, da sich der Organismus eines Bayern an die geringere Jodaufnahme seit der Steinzeit gewöhnt, und sich damit arrangiert hat. Gibt Du jetzt beiden die gleiche Jodmenge, wird der Bayer krank, der Norddeutsche grinst nur. Ich halte nichts von einer Verallgemeinerung, da neben geografischen Besonderheiten auch individuelle vorhanden sind. Du Hast oben sehr treffend Paracelsus mit "die Dosis machts ob ein Gift Gift ist" zitiert - aber der hat auch gesagt, dass man nur die Heilpflanzen anwenden soll, die in der unmittelbaren Nähe des Heimatortes wachsen. Sieh es auch so mit der Sublimentierung von Mineralien  ;)

Glück Auf!
Jörg

Am besten funktionieren Ökosysteme wenn man sie in Ruhe lässt (ist in Jahrmillionen durch Evolution erwachsen).

Nils91:
Hallo Jörg,

du hast etwas falsch verstanden: "Wir Aquaponiker" fügen keine Bakterien hinzu und entfernen auch keinen Schlamm, die Bakterien finden selber ihren Weg in ein solches System und siedeln sich dort an - der Schlamm findet seinen Weg (über die Pumpe) in die Kiesbeete und wird dort von Bakterien (und Würmern sofern man welche ins System integriert) zersetzt, wobei diese weitere Stoffe (die unverdauten Nahrungsbestandteile) ans Wasser (in dem Fall also das Pflanzmedium wenn man so will) abgegeben werden und dann von den Pflanzen genutzt werden.
(Und nebenbei: Regulierend eingreifen halte ich auch für problematisch - habe ich auch nicht vor. Ich möchte ja nur die Mineralisierung eines solchen Systems verbessern.)


--- Zitat ---Weiterhin bitte ich zu bedenken, dass mit der Nahrung aufgenommene Mineralien z. T. alimentär nur wirksam sind, wenn sie durch Pflanzen vorher verstoffwechselt wurden!
--- Ende Zitat ---
Das ist mir bekannt und war meinerseits mit dem Begriff "bioverfügbarkeit" bzw. "organische Mineralien" gemeint.


--- Zitat ---Ja!
Pflanzen siedeln sich nicht freiwillig in Blumentöpfen an. Sie gedeihen auf am besten auf Böden, bei denen Pflanze und Mineralgehalt des Bodens auf einander abgestimmt sind. Ganz banal gesagt wirken mache Dünger bei Sträuchern, andere bei Beerenobst, wiederum andere bei... . Die Substitution (hier explizit Sublimierung) für Pflanzen muss spezifisch sein, im Prinzip bei jeder Art verschieden. Dieses wird dadurch erschwert, dass die Biozönose einer jeden Art sehr verschieden ist, und die angeboteten Mineralien, Spurenelemente etc. in der Aufnahme auch durch jeweils verschiedene Gemeinschaften von Bakterien und Pilze an den Wurzeln beeinflusst wird. Dein Vorhaben wird sich im Einzelnen kaum durchführen lassen.
--- Ende Zitat ---
In dem Fall der AP ist der "Boden" ja das Wasser (die Steine o.ä. geben den Pflanzen hauptsächlich nur halt), welches die Nährstoffe gelöst transportiert. Das System ist ein geschlossenes Kreislaufsystem; in der Natur würden die Nährstoffe periodisch aus dem Boden "ausgeschwemmt" werden und somit den Pflanzen nur selten zur Verfügung stehen.
Sprich: In einem AP System können die Sträucher, das Beerenobst, Gemüse, usw. sich die Nährstoffe selbstständig nehmen welche sie brauchen (bei Düngern werden sie auf bestimmte Nährstoffe limitiert ["weil wir sagen was die Pflanze braucht..."]) - zu jeder Zeit, rum um die Uhr - ebenso das benötigte Wasser und Sauerstoff gibt es zwischen den "Flutungen" (während das Wasser über den sog. Autosyphon aus dem Kiesbeet herausgezogen wird) zur genüge.
Kannst du mir vielleicht erklären (oder einen Link geben) wie die Nährstoffaufnahme durch die von dir genannten Bakterien & Pilze funktioniert? Würde mich mal interessieren. Ich persönlich gehe fest davon aus, dass eben diese Bakterien sich ebenfalls in einem AP System niederlassen - zu den Pilzen habe ich jedoch "keine Ahnung" und wüsste gerne welche das genau sind. (Ich denke mal nicht, dass du damit Pfifferlinge, etc. meinst, sondern so Pilze wie Mykorrhiza? Diese wiederrum könnte man eventuell integrieren; wobei ich mir da nicht sicher bin.)


--- Zitat ---Das stimmt zwar soweit, kann aber nicht als Grundlage heran gezogen werden, um Gedanken zur womöglichen Substitution oder gar Sublimierung anzuwenden. So brauchen wir zwar Jod (Schilddrüse, Grundumsatzt der Zellen) und Brom (Nerven); da beide im Periodensystem an der 7. Stelle stehen, können sie sich gegenseitig verdrängen; ein Problem, welches in der Pharmazie und Galenik bekannt ist.
--- Ende Zitat ---
Das ist natürlich "übel" - d.h. also wenn man über mehrere Mineralien die beiden Stoffe zuführt kann es dazu kommen, dass "plötzlich" nur noch Jod im System ist oder nur Brom, richtig? Dies würde doch bei der sicht auf Mineralien heißen, dass das eine Mineral sich im Wasser löst - das andere hingegen nicht oder?
Wie kommt es dann eigentlich im Meerwasser/-salz und im Grundwasser zum gleichzeitigen auftreten der beiden Stoffe?
Würde sich nicht Brom z.B. zu Bromwasserstoff und Jod z.B. zu Iodwasserstoff zusammensetzen (oder beides zu Bromjodid, Chlorjodid, usw.) und damit parallel zueinander im System "existieren"? (Klar, Brom und Jod als "reine Elemente" ist ein anderes Thema - aber Verbindungen?)
Diese Verbindungen könnten doch dann von den Pflanzen wieder nach bedarf zerlegt werden, wenn ich nicht falsch liege?


--- Zitat ---Du kannst einen Edelstein meinetwegen jahrelang ins Wasser legen, da löst sich nichts ab. Die Mineralien, welche wir aufnehmen, sind durch natürliche Mahlprozesse zerkleinert worden, ins Grundwasser gelangt ...
--- Ende Zitat ---
Kurz gesagt: Um die Mineralien den Pflanzen zur Verfügung zu stellen müsste man die zermahlen? Meinst du es würde schon eine "Pulvergröße" reichen oder müsste man das auf kolloidgröße zermahlen?


--- Zitat ---Am besten funktioniert die Natur selbst (ist in Jahrmillionen durch Evolution erwachsen).
--- Ende Zitat ---
Da gebe ich dir absolut recht. Ich habe leider nur den nötigen "Platz" nicht, um der Natur in Form einer Permakultur die Arbeit zu überlassen und will mich trotz allem gesund ernähren (also auch mit allen Nährstoffen, die so auf unseren Äckern garnicht mehr vorhanden sind).  ;)

Auf jedenfall vielen dank für deinen Beitrag, du gibst mir echt zu denken  ;D

cmd.powell:

--- Zitat von: Nils91 am 05 Dec 11, 21:40 ---# Und ja, viele der Elemente (Quecksilber, Blei, Strontium, etc.) sind giftig, jedoch bin ich der Meinung allein die Dosis macht das Gift und möchte es gerne so testen! Bei "Nebenwirkungen" werde ich mich natürlich von Ärzten beraten lassen und ich werde für 5 Jahre jedes halbe Jahr eine umfassende Blutuntersuchung machen lassen. Sicher ist sicher.

--- Ende Zitat ---

"All Ding' sind Gift und nichts ohn' Gift; allein die Dosis macht, das ein Ding kein Gift ist." - Darauf ist Paracelsus schon ein paar Jahre früher gekommen  :)

Desweiteren solltest Du den Selbstversuch tunlichst unterlassen, da sich z.B. Quecksilbervergiftungen erst nach Jahrzehnten auswirken können und dann könnte der Arzt sowas wie "tut mir leid, aber das wird nichts mehr" zu Dir sagen. Auch Veränderungen am Erbgut sind nicht unwahrscheinlich und sofern Du Deine Familienplanung noch nicht abgeschlossen haben solltest, kann es passieren, das Deine Nachfahren die Suppe auslöffeln, die Du ihnen eingebrockt hast. Und bei einer akuten Vergiftung kann der Arzt sowieso nur Symptome bekämpfen und der Zufall entscheidet dann über Kiste oder nicht - lass es !

Grubenkumpel:

--- Zitat von: Nils91 am 06 Dec 11, 01:00 ---Hallo Jörg,

du hast etwas falsch verstanden: "Wir Aquaponiker" fügen keine Bakterien hinzu und entfernen auch keinen Schlamm, die Bakterien finden selber ihren Weg in ein solches System und siedeln sich dort an - der Schlamm findet seinen Weg (über die Pumpe) in die Kiesbeete und wird dort von Bakterien (und Würmern sofern man welche ins System integriert) zersetzt, wobei diese weitere Stoffe (die unverdauten Nahrungsbestandteile) ans Wasser (in dem Fall also das Pflanzmedium wenn man so will) abgegeben werden und dann von den Pflanzen genutzt werden.
(Und nebenbei: Regulierend eingreifen halte ich auch für problematisch - habe ich auch nicht vor. Ich möchte ja nur die Mineralisierung eines solchen Systems verbessern.)
--- Ende Zitat ---


Bei deinem beschriebenen System handelt es sich um ein offenes System. Du fütterst die Fische sicherlich mit Zusatzfutter und nicht (ausschließlich) mit Erzeugnissen aus den angebauten Pflanzen. Somit hast du schonmal keinen geschlossenen Kreislauf und wirkst auf jeden Fall regulierend ein, ob du nun willst oder nicht.
Anstatt nun Minerale in das Pflanzensubstrat einzufügen, die sich möglicherweise lösen könnten, solltest du (als echter Aquaponiker) viel eher untersuchen, welche Art von Futter du den Fischen geben musst und wie diese das Futter verstoffwechseln, damit die Pflanzen und somit auch später der Mensch die optimale Menge an nötigen Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen bilden bzw bekommt.
Denn wenn du Mineralien dem Pflanzsubstrat beifügst, die sich dann lösen sollen, kannst du auch auf die Fische verzichten und die Pflanzen mit normalem Wasser gießen.

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