KLA vs. traditionelle Aquakultur: Was gewinnt 2025?

Diese Frage wird mir häufiger gestellt als fast jede andere: Soll ich in eine Kreislaufanlage investieren oder bei der traditionellen Aquakultur bleiben? Die Antwort lautet -- wie so oft in der Wissenschaft -- es kommt darauf an. Doch die Daten weisen für bestimmte Anwendungen zunehmend in eine Richtung, und ich halte es für wichtig, das Gesamtbild ehrlich darzulegen: die Vorteile, die Grenzen und die Wirtschaftlichkeit.

Kreislaufanlagen (KLA, im Englischen RAS -- Recirculating Aquaculture Systems) haben sich von experimentellen Nischenlösungen zu einem globalen Markt von 4,69 Milliarden Dollar im Jahr 2024 entwickelt, der laut aktuellen Branchenanalysen bis 2029 auf 7,24 Milliarden Dollar anwachsen soll. Das entspricht einer jährlichen Wachstumsrate von über 9 %. Die traditionelle Aquakultur -- Netzgehege, Erdteiche, Fließkanäle -- produziert derweil noch immer den Großteil der weltweit gezüchteten Meeresfrüchte. Beide Systeme ernähren Menschen. Beide haben ihre Berechtigung. Doch es sind grundlegend verschiedene Ansätze für dieselbe Herausforderung.

Die beiden Systeme im Überblick

Bevor wir vergleichen, möchte ich klären, wovon wir eigentlich sprechen.

Traditionelle Aquakultur umfasst ein breites Spektrum von Systemen: Netzgehege in Küstengewässern, Erdteiche (weltweit am weitesten verbreitet), Fließkanäle mit natürlicher Wasserzufuhr sowie Käfiganlagen in Seen oder Flüssen. Allen diesen Systemen gemein ist die Abhängigkeit von der natürlichen Umgebung für Wasserversorgung, Temperaturregulierung und Abbauverdünnung. Sie arbeiten mit der Natur -- im Guten wie im Schlechten.

Kreislaufanlagen (KLA) sind geschlossene, landbasierte Anlagen, in denen das Wasser kontinuierlich gefiltert, aufbereitet und wiederverwendet wird. Eine gut konzipierte KLA rezirkuliert 95-99 % ihres Wassers. Die Fische leben in Tanks innerhalb klimatisierter Gebäude. Jeder Parameter -- Temperatur, Sauerstoff, pH-Wert, Ammoniak, Nitrit -- wird überwacht und gesteuert. Im Grunde handelt es sich um Präzisionsfertigung, angewandt auf Biologie.

Wasserverbrauch: Der dramatischste Unterschied

Hier liefert die KLA ihr überzeugendstes Argument. Traditionelle Teichaquakultur verbraucht enorme Wassermengen. Ein typischer Wels-Teich im Süden der USA benötigt unter Berücksichtigung von Verdunstung, Versickerung und Wasseraustausch rund 6.000-8.000 Liter Wasser pro Kilogramm produziertem Fisch. Forellen-Fließkanäle können sogar noch mehr verbrauchen.

KLA-Anlagen kommen dagegen mit nur 100-500 Litern pro Kilogramm Fisch aus -- eine Reduktion von bis zu 98 %. Das Wasser durchläuft eine mechanische Filtration zur Feststoffentfernung, eine biologische Filtration zur Umwandlung von Ammoniak in Nitrat, eine UV- oder Ozonbehandlung zur Pathogenkontrolle sowie eine Entgasung zur CO2-Entfernung. Danach fließt es direkt zu den Fischen zurück.

In einer Welt, in der Süßwasserknappheit eine zunehmende Krise darstellt -- die Vereinten Nationen schätzen, dass bis 2025 1,8 Milliarden Menschen in Regionen mit absoluter Wasserknappheit leben werden -- ist dieser Unterschied nicht trivial. Er ist transformativ. KLA ermöglicht Aquakultur an Orten, an denen traditionelle Zucht unmöglich wäre: in Wüsten, urbanen Zentren und Binnenregionen ohne geeignete natürliche Gewässer für die Fischzucht.

Krankheitskontrolle: Biosicherheit vs. Biologie

Krankheiten sind das größte betriebliche Risiko in der Aquakultur. Die FAO schätzt, dass Krankheitsausbrüche die globale Aquakulturbranche jährlich über 6 Milliarden Dollar kosten. Allein Seeläuse verursachen in der norwegischen Lachsindustrie Kosten von rund 500 Millionen Dollar pro Jahr.

Traditionelle Freigewässersysteme sind von Natur aus anfällig. Fische sind Wildpathogenen ausgesetzt, Parasiten bewegen sich frei zwischen Wild- und Zuchtpopulationen, und Umweltbedingungen, die Krankheiten begünstigen -- hohe Temperaturen, niedriger Sauerstoffgehalt, Algenblüten -- liegen weitgehend außerhalb der Kontrolle des Züchters. Wenn eine Krankheit ein Netzgehege befällt, sind die Möglichkeiten begrenzt: Therapeutika (die Umwelt- und Verbraucherbedenken aufwerfen), Brachezeiten (die teuer sind) oder vorzeitige Ernte (oft mit Verlust).

KLA-Anlagen funktionieren als biosichere Umgebungen. Einlaufendes Wasser wird sterilisiert. Fische stammen in der Regel aus zertifizierten, pathogenfreien Bruthäusern. Es gibt keinen Kontakt zu Wildpopulationen. Temperatur und Wasserqualität werden so gesteuert, dass Stress -- der Hauptauslöser für Krankheitsanfälligkeit -- minimiert wird. Das Ergebnis ist eine deutlich geringere Krankheitsinzidenz und, entscheidend, ein deutlich geringerer Antibiotikaeinsatz.

Ich habe KLA-Anlagen in Norwegen, Dänemark und den USA besucht, die keinerlei Antibiotika einsetzen -- nicht als Marketingaussage, sondern als Ausdruck echter Biosicherheit. Das ist von enormer Bedeutung für das Verbrauchervertrauen und für die übergeordnete Herausforderung der Antibiotikaresistenz.

Umweltauswirkungen: Eine komplexe Bilanz

Beim Umweltvergleich wird es differenziert -- und hier sehe ich die größten Vereinfachungen in Branchendiskussionen.

Die Umweltprobleme der traditionellen Aquakultur sind gut dokumentiert:

• Nährstoffbelastung durch nicht gefressenes Futter und Exkremente in offenen Gewässern
• Genetische Kontamination bei Entweichen von Zuchtfischen in Wildpopulationen
• Zerstörung von Lebensräumen durch Teichbau (insbesondere Mangrovenabholzung für die Garnelenzucht)
• Chemische Einträge: Antibiotika, Antifouling-Mittel, Pestizide gegen Seeläuse
• Benthische Belastung unter Netzgehegen durch Ansammlung organischer Abfälle

KLA beseitigt die meisten dieser Probleme -- keine Entweichung, keine direkte Gewässerverschmutzung, keine Habitatzerstörung, keine chemische Kontamination von Wasserläufen. Abfälle werden aufgefangen und können als landwirtschaftlicher Dünger wiederverwendet werden -- ein Beitrag zum Kreislaufwirtschaftsmodell.

Allerdings hat auch die KLA ihren eigenen ökologischen Fußabdruck, der oft heruntergespielt wird:

• Energieverbrauch: Das ist der zentrale Punkt. Pumpen, Belüftung, Heizung/Kühlung, UV-Sterilisation und Überwachungssysteme benötigen erhebliche Mengen an Strom. Eine typische KLA-Anlage verbraucht 5-15 kWh pro Kilogramm produzierten Fisch, verglichen mit nahezu null bei einem passiven Teichsystem. Sofern dieser Strom nicht aus erneuerbaren Quellen stammt, kann der CO2-Fußabdruck pro Kilogramm sogar höher sein als bei gut geführter traditioneller Aquakultur.
• Infrastruktur: Beton, Stahl, Kunststoffe und hochentwickelte Technik haben eingebettete CO2-Emissionen und Ressourcenkosten.
• Schlammmanagement: Konzentrierte Abfallströme erfordern eine fachgerechte Aufbereitung und Entsorgung.

Wirtschaftlichkeit und ROI: Die harten Zahlen

Hier haben viele KLA-Projekte Schwierigkeiten gehabt, und es ist wichtig, das offen zu benennen.

Die Investitionskosten für KLA sind deutlich höher. Der Bau einer modernen KLA-Anlage mit einer Jahreskapazität von 5.000 Tonnen Lachs erfordert eine Investition von 150-300 Millionen Dollar, abhängig von Standort, Technologiewahl und regulatorischen Anforderungen. Eine vergleichbare Netzgehege-Anlage könnte 30-60 Millionen Dollar kosten. Das ist ein Unterschied von Faktor 3 bis 5 bei den Anfangsinvestitionen.

Auch die Betriebskosten sind bei KLA höher, hauptsächlich bedingt durch Energie, qualifiziertes Personal und Anlagenwartung. Die Futterkosten sind vergleichbar (und machen bei beiden Systemen 40-60 % der Betriebsausgaben aus), doch alle übrigen Posten sprechen dafür, dass KLA pro Kilogramm teurer ist.

Mehrere aufsehenerregende KLA-Projekte hatten in den letzten Jahren finanzielle Schwierigkeiten. Atlantic Sapphire, eine der Pionierfirmen für landbasierte Lachszucht in den USA, erlebte erhebliche Rückschläge, darunter Fischsterblichkeitsereignisse und Kostenüberschreitungen. Das hat einige Investoren verunsichert.

Dennoch verschieben sich die ökonomischen Rahmenbedingungen. Die Energiekosten sinken mit dem Ausbau erneuerbarer Quellen. Die Technologie reift und standardisiert sich, was das technische Risiko verringert. Und die Bereitschaft der Verbraucher, für antibiotikafreie, lokal produzierte und nachhaltige Meeresfrüchte einen Aufpreis zu zahlen, schafft Margen, die es vor einem Jahrzehnt noch nicht gab.

Welche Arten eignen sich am besten für KLA?

Nicht alle Arten sind gleichermaßen für die KLA-Produktion geeignet -- ein entscheidender Aspekt, der in der Begeisterung über die Technologie oft übersehen wird.

Hervorragende KLA-Kandidaten:

• Atlantischer Lachs: Hoher Wert, gut erforschte Biologie, starke Verbrauchernachfrage und die Art mit den weltweit größten KLA-Investitionen
• Regenbogenforelle: Passt sich gut an Tankkultur an, kürzere Produktionszyklen, geringere Temperaturanforderungen
• Barramundi: Hervorragende Wachstumsraten in Warmwasser-KLA, zunehmend beliebt auf dem US-amerikanischen und europäischen Markt
• Gelbschwanz (Seriola): Hoher Marktwert, starke Wachstumsraten, gewinnt in KLA an Bedeutung
• Garnelen (L. vannamei): Biofloc- und Hybrid-KLA-Systeme für Garnelen expandieren rasant, insbesondere in Asien

Schwierig oder unwirtschaftlich für KLA:

• Tilapia: Der Marktpreis ist in den meisten Regionen zu niedrig, um die KLA-Investitionskosten zu rechtfertigen
• Pangasius: Dasselbe Problem -- hohe Mengen, niedrige Margen
• Karpfen: Der weltweit meistproduzierte Süßwasserfisch, doch die Wirtschaftlichkeit spricht nicht für KLA
• Muscheln und Austern: Als Filtrierer sind sie definitionsgemäß auf offene Gewässer angewiesen

Die allgemeine Regel lautet: KLA ist wirtschaftlich rentabel für Arten, deren Marktpreis am Farmtor über 8-10 Dollar pro Kilogramm liegt. Unterhalb dieser Schwelle lassen sich die Kapital- und Betriebskostenaufschläge nur sehr schwer amortisieren.

Skalierbarkeit: Kann KLA die Welt ernähren?

Die weltweite Aquakulturproduktion liegt bei rund 130 Millionen Tonnen jährlich. KLA macht derzeit weniger als 1 % davon aus. Selbst bei dem prognostizierten Marktwachstum wird KLA die traditionelle Aquakultur auf globaler Ebene in absehbarer Zukunft nicht ersetzen.

Aber das ist auch nicht die richtige Frage. Die richtige Frage lautet: Wo ist welches System am sinnvollsten?

Traditionelle Aquakultur ist dort überlegen, wo die natürlichen Bedingungen günstig sind: tropische und subtropische Regionen mit reichlich Wasser, geeigneten Temperaturen und niedrigen Grundstückskosten. Länder wie Vietnam, Indonesien, Bangladesch und Ägypten werden für den Großteil ihrer Produktion weiterhin auf Teich- und Freigewässersysteme setzen. Diese Systeme ernähren Milliarden von Menschen erschwinglich, und wir sollten ihre Bedeutung nicht unterschätzen.

KLA ist dort überlegen, wo traditionelle Aquakultur unmöglich, unpraktisch oder unerwünscht ist: Binnenregionen, Länder mit strengen Umweltvorschriften, städtische Gebiete mit dem Wunsch nach lokaler Lebensmittelproduktion und Märkte, die höchste Nachhaltigkeitsstandards fordern. Norwegen, Dänemark, Japan und die USA sind aus genau diesen Gründen führend bei der KLA-Einführung.

Die hybride Zukunft

Ich bin überzeugt, dass die Zukunft der Aquakultur nicht KLA gegen Tradition heißt. Es ist ein Spektrum, und zahlreiche Hybridansätze entstehen:

• Partielle KLA: Einsatz von Kreislauftechnologie für Brut- und Aufzuchtphasen, anschließend Auswachsen der Fische bis zur Marktgröße in offenen Systemen. So werden die Biosicherheitsvorteile der KLA während der empfindlichsten Lebensphasen genutzt, ohne die vollen Energiekosten tragen zu müssen.
• Halbgeschlossene Systeme: Schwimmende geschlossene Systeme in Meeresgewässern, die Entweichung verhindern und Abfälle auffangen, dabei aber natürliches Meerwasser nutzen. Unternehmen wie Aquafarm Equipment und Hydra Aqua entwickeln solche Lösungen.
• KLA mit integrierter multitrophischer Aquakultur (IMTA): Nutzung des KLA-Abwassers zum Anbau von Pflanzen, Algen oder Muscheln -- so werden Abfälle zu Einnahmequellen.
• Biofloc-Technologie (BFT): Ein Mittelweg zwischen KLA und Teichen, bei dem die Wasserqualität durch mikrobielle Gemeinschaften statt durch mechanische Filtration gesteuert wird.

Meine Einschätzung

Nach zwei Jahrzehnten, in denen ich dieses Feld beobachtet habe, ist meine Position wie folgt:

KLA ist die Zukunft für die Produktion hochwertiger Arten an ressourcenbegrenzten oder ökologisch sensiblen Standorten. Die Technologie ist erprobt, die Wirtschaftlichkeit verbessert sich, und die Verbrauchernachfrage nach nachhaltigen, rückverfolgbaren Meeresfrüchten liefert den Marktantrieb, den junge Technologien zur Reifung benötigen.

Traditionelle Aquakultur bleibt unverzichtbar für die globale Ernährungssicherheit. Die Hunderte Millionen Menschen in Asien und Afrika, die auf bezahlbaren Zuchtfisch angewiesen sind, werden nicht von 300-Millionen-Dollar-KLA-Anlagen versorgt werden. Die Nachhaltigkeit und Effizienz traditioneller Systeme durch bessere Managementpraktiken, Selektionszucht und Futterinnovation zu verbessern, ist mindestens ebenso wichtig -- wohl sogar wichtiger -- als die KLA-Entwicklung.

Die Diskussion sollte nicht konfrontativ geführt werden. Beide Systeme brauchen Investitionen, Innovation und kluge Regulierung. Erfolgreich werden diejenigen Produzenten sein, die das richtige System für ihren spezifischen Kontext wählen und es kompetent umsetzen.

Wenn Sie eine Investition in die Aquakultur erwägen -- ob KLA oder traditionell -- und eine wissenschaftlich fundierte Perspektive wünschen, nehmen Sie gerne über die Kontaktseite Verbindung auf. Genau bei solchen Entscheidungen berate ich.

Prof. Dr. Zayde Ayvaz

Professor für Fischereiindustrietechnik an der COMU. Forschung zu KI-gestützter Qualitätsbewertung von Meeresfrüchten und nachhaltigen blauen Lebensmittelsystemen.