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Aquakultur-USV: Füttern, Patrouillieren und Überwachen

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Aquakultur-USV: Füttern, Patrouillieren und Überwachen

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1. Automatisierte Fütterung: Präzision, wo es darauf ankommt
Futter stellt den größten Einzelposten bei den variablen Kosten in der Aquakultur dar – in der Regel 40–60 % der gesamten Betriebskosten. Ineffiziente Fütterung führt zu Futterverschwendung, schlechten Futterverwertungsquoten (FCR) und anfallenden Abfällen, die die Wasserqualität beeinträchtigen.

Ein mit einem Futtertrichter und einem Streusystem ausgestattetes USV kann Futter nach einem programmierten Zeitplan oder auf Abruf per Fernsteuerung ausbringen. Zu den Vorteilen gegenüber fest an Belüftern montierten Futterautomaten oder der manuellen Ausbringung gehören:

Mobilität – Das USV bewegt sich zu dem jeweiligen Käfig oder Teichbereich, in dem Futter benötigt wird, anstatt von einem festen Punkt aus zu verteilen. Dies ist besonders wertvoll für große Teichkomplexe oder Offshore-Anlagen mit mehreren Käfigen, bei denen die Futterverteilung an die Fischdichte und die Strömungsverhältnisse angepasst werden muss.

Präzision – Der Bediener kann die Futtermenge je nach Zone variieren und so unterschiedliche Arten, Größen und Fressverhalten innerhalb desselben Gewässers berücksichtigen. Bei halbtauchfähigen USVs wie dem HM250 ermöglichen das flache Profil und der leise Elektroantrieb eine Annäherung an die Fütterungszonen, ohne die Fische zu verschrecken.

Datenerfassung — Fütterungsvorgänge werden mit Zeitstempel und Geotag versehen, sodass Fischzuchtbetriebsleiter eine digitale Aufzeichnung darüber erhalten, wann, wo und wie viel Futter ausgegeben wurde — wesentliche Daten für die FCR-Analyse und die Einhaltung von Audit-Vorgaben.

Wichtige Spezifikationen für Fütterungsanwendungen:

Ausreichende Nutzlastkapazität für den Futtertrichter (das HM250 unterstützt die modulare Montage der Nutzlast)
Fähigkeit zur Positionshaltung bei niedriger Geschwindigkeit, um die Position an den Käfigstandorten zu halten
Elektronik mit IP-Schutzklasse, die gegen Futterstaub und korrosive Ammoniakatmosphären beständig ist
2. Perimeterpatrouille: Abschreckung und Frühwarnung
Aquakulturbetriebe sind drei Arten von Bedrohungen ausgesetzt: Eindringen von Raubtieren (Vögel, Otter, Robben), Wilderei sowie Schäden an Netzen oder Käfigen durch Wetterbedingungen oder Schiffsverkehr. Ein bemanntes Patrouillenboot für jede Schicht ist kostspielig und für abgelegene Betriebe oft unpraktisch.

Ein für Patrouillen einsatzbereites USV kann:

Autonome Rundgänge durchführen – Der Bediener legt eine Route mit Wegpunkten entlang des Perimeters fest, und das USV fährt diese nach einem wiederkehrenden Zeitplan ab, tagsüber oder nachts. Wärmebildkameras erkennen bei schlechten Lichtverhältnissen Raubtiere mit warmer Körperwärme, während optische Zoomkameras unbefugte Schiffe identifizieren, die sich den Käfigzonen nähern.

Echtzeit-Warnmeldungen senden – Wenn das bordeigene Kamerasystem Bewegungen in Sperrzonen erkennt, kann das USV automatisch Videomaterial an eine Kontrollstation an Land übertragen. Der Bediener bewertet die Situation und kann eine Lautsprecher- oder Sirenenausrüstung einsetzen, um Eindringlinge abzuschrecken, ohne eine bemannte Einsatzkraft entsenden zu müssen.

Vorfälle dokumentieren – Das gesamte Patrouillenmaterial wird mit GPS-Überlagerung aufgezeichnet und liefert Beweismaterial für Versicherungsansprüche, behördliche Meldungen oder die Weiterleitung an Strafverfolgungsbehörden.

Für Patrouillen in der Aquakultur ist die Wasserstrahlantriebskonfiguration der USVs von HVON besonders vorteilhaft. Mit Unkraut bewachsene Teiche und schwimmender Unrat (Futtersäcke, Pflanzenreste, lose Netze) würden einen herkömmlichen Propeller verstopfen, doch das geschlossene Laufrad eines Wasserstrahlsystems arbeitet unter diesen Bedingungen zuverlässig.

3. Überwachung der Wasserqualität: Kontinuierliche, georeferenzierte Daten
Die Wasserqualität in der Aquakultur ist nicht statisch – sie ändert sich mit Fütterungszyklen, Wetter, Gezeitenströmungen und Besatzdichte. Eine einzige tägliche Stichprobe an einem festen Punkt kann kritische Schwankungen bei gelöstem Sauerstoff, pH-Wert oder Ammoniak übersehen, die den Fischbestand belasten oder töten können.

Ein mit einer Multiparameter-Wasserqualitätssonde ausgestattetes USV liefert kontinuierliche, räumlich verteilte Daten:

Gemessene Parameter:

Gelöster Sauerstoff (DO) – der kritischste kurzfristige Parameter; die Werte können in Teichen mit hoher Besatzdichte über Nacht gefährlich absinken
Temperatur – beeinflusst den Stoffwechsel, das Fressverhalten und die Sauerstofflöslichkeit
pH-Wert – Schwankungen der Alkalität können auf biologischen Stress oder den Beginn einer Algenblüte hinweisen
Salzgehalt/Leitfähigkeit – entscheidend für Brackwasser- und Küstenzuchtbetriebe
Trübung – misst Schwebstoffe aus Futterabfällen, Sedimentabfluss oder Algenwachstum
Ammoniak (NH₃) – bereits in geringen Konzentrationen giftig für Fische; Spitzenwerte nach der Fütterung
Betriebsablauf:

Das USV fährt ein vorprogrammiertes Vermessungsraster über die Fischzuchtanlage ab. An jedem Wegpunkt erfasst die Sonde einen vollständigen Parametersatz mit GPS-Koordinaten. Die Daten werden in Echtzeit an die Landstation übertragen oder an Bord gespeichert, um nach Abschluss der Mission heruntergeladen zu werden. Falls der Sauerstoffgehalt (DO) unter einen konfigurierbaren Schwellenwert fällt, kann das System einen Alarm auslösen oder Belüftungsanlagen automatisch aktivieren.

Das USV HM250 eignet sich hervorragend für diese Aufgabe: Durch seine halbtauchfähige Bauweise befindet sich die Sensorkapsel in einer konstanten Tiefe unter der Oberfläche, wodurch eine Verunreinigung durch den Oberflächenfilm vermieden wird, die die Messwerte verfälschen könnte. Für größere Zuchtanlagen und Einsätze mit längerer Laufzeit bietet das HM400 eine größere Reichweite und eine höhere Nutzlastkapazität.

4. Der Vorteil der Mehrzweck-Einsätze
Der wahre Wert eines USV für die Aquakultur liegt darin, dass eine einzige Plattform alle drei Aufgaben – Fütterung, Patrouille und Überwachung – bei einem einzigen Einsatz erfüllen kann.

Ein typisches tägliches Einsatzprofil:

Zeit Aufgabe Nutzlast
06:00 Wasserqualitätsmessung in allen Teichen Multiparametersonde
07:00 Raubtierpatrouille (nördlicher Randbereich) Wärmebildkamera
08:30 Futterausbringung (Käfige 1–6) Futtertrichter
10:00 Wiederholung der Wasserqualitätsmessung an den Abflusszonen Sonde
14:00 Futterausgabe (Teiche 7–12) Futtertrichter
16:00 Patrouille entlang des gesamten Umfangs Tag-/Nachtkamera + Lautsprecher
18:00 Abendliche Wasserqualitätsmessung Sonde
Durch die Zusammenfassung dieser Einsätze in einem einzigen USV-Arbeitsablauf reduzieren die Betriebe den Bootsverkehr, den Kraftstoffverbrauch und den Personalaufwand und steigern gleichzeitig die Datendichte und Reaktionsgeschwindigkeit.

5. Plattformauswahl für USVs in der Aquakultur
Nicht alle USVs sind für Aquakulturumgebungen geeignet. Zu den wichtigsten Auswahlkriterien gehören:

Flachwassertauglichkeit — Teichtiefen von 1–3 Metern sind üblich. Das USV muss unter diesen Bedingungen sicher operieren können, ohne den Grund zu berühren. Ein Wasserstrahlantrieb wird dringend empfohlen (siehe den Vergleich zwischen Wasserstrahl- und Propellerantrieb für weitere Details).

Unempfindlichkeit gegenüber Fremdkörpern — Futtersäcke, Netzfragmente, Pflanzenreste und Sedimente kommen in allen Aquakulturumgebungen vor. Offene Propeller verunreinigen sich schnell; Wasserstrahl-Einlässe mit richtig dimensionierten Gittern kommen mit Fremdkörpern deutlich besser zurecht.

Modularität der Nutzlast — Das USV muss eine schnell austauschbare Befestigung für Fütterungs-, Sonden- und Kameramodule unterstützen. Modulare Schienen- oder Einschub-Befestigungssysteme werden bevorzugt.

Autonomiegrad — Das USV sollte mindestens Wegpunktnavigation, Positionshaltung und den Betrieb innerhalb geogegebener Grenzen unterstützen. Eine autonome Rückkehr zum Ausgangspunkt und eine Ausfallsicherung bei niedrigem Akkustand sind für unbeaufsichtigte Einsätze unerlässlich.

Korrosionsbeständigkeit – Ammoniak aus Fischabfällen, Salznebel in Küstenzuchtanlagen und Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit erfordern Materialien in Marinequalität und versiegelte Elektronik.

Sowohl das HM250 (35.000 US-Dollar) als auch das HM400 (52.000 US-Dollar) erfüllen diese Kriterien, wobei das HM400 eine längere Betriebsdauer und eine höhere Nutzlastkapazität für größere Zuchtbetriebe bietet.

Zusammenfassung
USVs für die Aquakultur entwickeln sich von experimentellen Werkzeugen zu einsatzfähigen Ressourcen. Durch die Zusammenführung von Fütterung, Patrouillen und Wasserqualitätsüberwachung auf einer einzigen unbemannten Plattform profitieren Zuchtbetriebsbetreiber von besseren Daten, geringeren Arbeitskosten und einer schnelleren Reaktion auf sich ändernde Bedingungen.

Für Betriebe, die den ersten Einsatz eines USV in Betracht ziehen, ist es ein praktischer, schrittweiser Ansatz, mit einer Plattform zur Wasserqualitätsüberwachung zu beginnen und im Laufe der Zeit Nutzlasten für Fütterung und Patrouillen hinzuzufügen. Wenden Sie sich an das HVON Boat-Team für eine technische Beratung, die auf die Größe Ihres Betriebs, die gehaltenen Arten und die Wasserbedingungen zugeschnitten ist.

BILDMATERIAL
Bild 1

URL: https://25795189.s21i.faiusr.com/2/ABUIABACGAAg3pyIhAYo-Iq9iAYwoAY4oAY.jpg

Alternativtext: Halbtauchendes USV HM250 im Einsatz zur Überwachung der Wasserqualität in der Aquakultur und zur Patrouille in Teichumgebungen

Bild 2

URL: https://25795189.s21i.faiusr.com/4/ABUIABAEGAAgq_it-QUo1qH73gQw7gY4rAQ.png

Alt-Text: HVON-Boot-USV bei der Durchführung von Aquakultur-Einsätzen mit vielfältigen Aufgaben, darunter Futterausbringung und Perimeterpatrouillen

INTERNE LINKS
https://www.qdhvon.com/h-pd-26.html — Anker: „HM250 Halbtauchendes USV“
https://www.qdhvon.com/h-pd-32.html — Anker: „HM400 halbtauchfähiges USV mit Wasserstrahlantrieb“
https://www.qdhvon.com/en/h-nd-313.html — Anker: „Vergleich zwischen Wasserstrahlantrieb und Propeller“
https://www.qdhvon.com/en/ — Anker: „HVON-Boot“
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