Technik
Licht 6 | 2020

Wellness-Licht lässt Garnelen wachsen

Beleuchtungssteuerung schafft gesundes Licht in Schweizer Shrimpszucht

Die SwissShrimp AG in Rheinfelden hat als erstes Schweizer Unternehmen eine nachhaltige Aufzucht von Garnelen realisiert. Weil dabei das richtige Licht entscheidend ist, vertraut das Start-up auf eine Beleuchtungssteuerung von Wago, die einen natürlichen Tageslichtverlauf simuliert.

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Abb.: Die Garnelen von Produktionsleiter Marcus Thon wachsen dank simuliertem Tageslicht stressfrei auf. SwissShrimp AG

Die rohen Shrimps für eine halbe Stunde in einer Mischung aus Limettensaft, Chili und Koriander ziehen lassen und danach kalt servieren – so mag Marcus Thon die Delikatesse am liebsten. Bis der Produktionsleiter bei SwissShrimp diese jedoch als Ceviche genießen kann, vergeht einige Zeit. Als drei bis vier Millimeter große Postlarven angeliefert, benötigen die Krebse knapp sechs Monate, um auf den Umfang eines Daumens und die Länge eines Kugelschreibers heranzureifen. Erst dann eignen sie sich als Grundlage für das lateinamerikanische Gericht.

Für die gesunde Entwicklung der Tiere sind neben biologischem Futter, das aus europäischer Produktion stammt, die Lichtverhältnisse entscheidend. Abrupte Lichtwechsel mögen die flinken Schwimmer überhaupt nicht, es versetzt sie teils in einen solchen Stress, dass diese an Herzversagen sterben und als Futter für ihre stressresistenteren Kollegen enden können.

Simulation des natürlichen Habitats

Damit die Shrimps auf den Tellern Schweizer Feinschmecker und nicht im Magen ihrer Artgenossen landen, bedarf es daher kreativer Ideen. Dazu Geschäftsführer Rafael Waber: »Die Tiere sollen in einer ihnen vertrauten Umgebung aufwachsen.« Was plausibel klingt, erweist sich in der Umsetzung jedoch als schwierig. Aus der freien Natur kennen die Garnelen beispielsweise Mangroven und Algen. Doch diese würden die Wasseraufbereitungslage in ihrer Leistung beeinträchtigen – die Anlage wälzt schließlich einmal stündlich den Inhalt der 40 mal 5 Meter großen Kunststoffbecken komplett um und befreit die 100 Kubikmeter Wasser von den Ausscheidungen der schätzungsweise 80.000 Bewohner. Zusätzliche organische Abfälle bedürften einer komplexeren Anlage.

Abb.: Für die gesunde Entwicklung der Garnelen, die SwissShrimp in der Schweiz züchtet, sind neben biologischem Futter die Lichtverhältnisse entscheidend. SwissShrimp AG

Die Betreiber der Schweizer Shrimpszucht standen also vor der Herausforderung, das natürliche Habitat der Salzwasserbewohner darzustellen, ohne die Wasseraufbereitungsanlage an ihre Grenzen zu bringen. Die Verantwortlichen bei SwissShrimp fanden dafür einen interessanten Ansatz: Mit 210 DALI-Leuchten simulieren sie in den zwei fensterlosen Aufzuchthallen die Lichtverhältnisse, die am Golf von Mexiko herrschen. Zusätzliche Strukturen zur Oberflächenvergrößerung wie in die Becken eingelassene Kunststoffrohre schaffen Rückzugsräume und verunreinigen nicht wie Mangroven oder Algen das Wasser.
Abb.: Mit 210 DALI-Leuchten simulieren die Züchter in den zwei fensterlosen Aufzuchthallen die Lichtverhältnisse, die am Golf von Mexiko herrschen. SwissShrimp AG

Mit der Simulation des Lichts vom Golf von Mexiko wählte SwissShrimp einen Weg, der sich als richtungsweisend für die Branche zeigen könnte. In den meisten Aufzuchtbetrieben ist es bislang nämlich so, dass morgens der erste Mitarbeiter die Beleuchtung an- und abends der letzte wieder abstellt. Sanfte Übergänge von dunkel zu hell und umgekehrt, die den Tieren wesentlich besser bekommen, lassen sich mit einem Lichtschalter schlichtweg nicht darstellen.

Feinstufiges Dimmen ohne Programmiererfahrung

Doch wie simuliert man den Tag-/Nacht-Rhythmus am Golf von Mexiko? Diese Frage führte Rafael Waber und Marcus Thon zur Autcomp AG. Der Engineering-Dienstleister mit Sitz in Chur und Niederlassungen in der gesamten Schweiz setzt mit seinen Lösungen seit Jahrzehnten Gebäude und Tunnel ins richtige Licht. Trotz dieser Expertise war dieses Projekt selbst für die Abteilung Gebäudeautomation im aargauischen Wohlen etwas Besonderes. »Den Sonnenstand programmiertechnisch zu simulieren, ist selbst für uns nicht alltäglich«, erklärt Reto Guglielmo von der Autcomp AG.

Die Aufgabe, etwas feinstufig zu dimmen, erwies sich mit dem PFC100-Controller von Wago als sehr einfach. Auf Basis der Automatisierungssoftware e!Cockpit von Wago programmierte Reto Guglielmo eine intuitive Visualisierung, die leicht zu bedienen ist und nur die nötigsten Grundfunktionen bereitstellt. Dieser Lösungsansatz gestattet es, dass Mitarbeitende ohne Programmiererfahrung die Steuerung bedienen und so beispielsweise den Tageslichtverlauf über eine Helligkeitskurve manuell festlegen können.

Abb.: Mit Automatisierungstechnik von Wago simuliert SwissShrimp in den Aufzuchthallen die für das Garnelenwachstum optimalen Lichtverhältnisse. SwissShrimp AG

Steuerung über Webvisualisierung

Damit Produktionsleiter Marcus Thon das Licht ideal auf die Wachstumsphasen der Shrimps abstimmen kann, ist die Beckenbeleuchtung in den zwei Aufzuchthallen in zwei Gruppen unterteilt – jeweils ein Lichtstrang für die vier Becken in der ersten und für die vier Becken in der zweiten Etage. Diese agieren unabhängig voneinander und spielen im Automatikmodus ein individuelles Beleuchtungsprogramm ab. Insgesamt lassen sich elf Programme definieren, speichern und den jeweiligen Lichtsträngen zuordnen. Besonderer Clou: Für die Simulation des Tageslichtverlaufs muss Marcus Thon nur einen Helligkeitswert pro Stunde definieren, das Programm untergliedert diesen selbstständig in sechs Teilschritte, um den Helligkeitswechsel sanfter zu gestalten. Die Steuerung überträgt dazu alle zehn Minuten über den DALI-Bus den neu berechneten Wert an die Lampen.

Abb.: Sechs Monate dauert es, bis die Postlarven zu speisefertigen Shrimps herangereift sind. Produktionsleiter Marcus Thon prüft die Entwicklung. SwissShrimp AG

Die Verantwortlichen bei SwissShrimp sind zufrieden mit ihrer Beleuchtungslösung. Sie ist leicht zu bedienen und erlaubt individuelle Beleuchtungsszenarien, die sich auf die Wachstumsphasen der Shrimps abstimmen lassen. Besonders gut gefällt Marcus Thon die Möglichkeit, über Laptop, Desktop-PC, Tablet oder Smartphone jederzeit und von überall auf die Webvisualisierung zugreifen zu können. Zwar wohnt er in Sichtdistanz zu seinem Arbeitsplatz, kann so nun aber auch ohne schlechtes Gewissen verreisen. Schließlich ist ihm das Wohl seiner Shrimps, auch wenn er sie am liebsten als Ceviche mag, sehr wichtig.

Weitere Informationen:

Projekt: Shrimpsfarm in Rheinfelden (CH), SwissSchrimp AG, www.swissshrimp.ch

Lichtautomation: Autcomp AG, Chur (CH), www.autcomp.com

Beleuchtungssteuerung: Wago, Minden, www.wago.com/de

Quelle: Wago

Fotos: SwissShrimp AG

Dieser Artikel ist erschienen in

Licht 6 | 2020

Erschienen am 25. August 2020