Aquaponik ist die Kombination aus zwei verschiedenden Formen der Landwirtschaft, daher setzt sich auch aus das Wort aus zwei Begriffen zusammen. In einer Aquakultur werden Fischen in einer kontrollierten Umgebung, also z.B einem Becken oder einem Teich gehalten. Hydroponik hingegen bezeichnet den kommerziellen Anbau von Pflanzen in einem wässrigen Medium statt in Erde. Aquaponik verbindet diese beiden Systeme miteinander, damit sie voneinander profitieren und eine nachhaltigere Produktion von Lebensmitteln ermöglichen.
Viele unserer Lebensmittel, wie z.B. Tomaten werden in großen Gewächshäusern mit der Methode der Hydroponik angebaut. Dazu werden große Mengen an Kunstdünger benutzt, dessen Herstellung äußerst energieintensiv ist. Die Zucht von Fischen in Aquakultur schont zwar die Bestände der wildlebenden Fische, verursacht allerdings auch viel Abwasser, was zu einer Überdüngung von Gewässern führen kann. Es liegt also nahe, diese beiden Systeme zusammenzuschalten. Das nährstoffreiche Wasser aus einer Fischzucht wird so gereinigt und der Fischkot als Dünger für Pflanzen genutzt. So können der Einsatz von Wasser und Dünger reduziert werden. Setzt man diese Technik ein um in der Stadt oder im stadtnahen Raum zu produzieren, können auch lange Transportwege gespart werden.
Die Ausscheidungen der Fische können allerdings nicht direkt von den Pflanzen verwertet werden. Dazu muss der ammoniakhaltige Fischkot zunächst unter Hilfe von Bakterien und Sauerstoff in Nitrat verwandelt werden. Das so entstandene nährstoffreiche Wasser kann dann den Pflanzen als Dünger zugeleitet werden. Diese nehmen das Nitrat auf und reinigen das Wasser, welches dann wieder zu den Fischen geleitet wird.
Ebbe und Flut System (Vitavia Dortmund)
Es gibt verschiedene Arten den Anbau von Pflanzen in einem Aquaponik-Systemen zu realisieren. Diese Methoden wurden ursprünglich für die Hydrokultur entwickelt, können also auch konventionell mit Einsatz von Kunstdünger betrieben werden. Am bekanntesten ist das Ebbe und Flut System, welches auf dem Prinzip eines steigenden und sinkenden Wasserstandes basiert. Die mit einem Substrat wie Blähton gefüllten Beete mit den Pflanzen laufen bis zu einem bestimmten Punkt mit Wasser voll, dann entleeren sie sich wieder. Die Pflanzen werden so mit Wasser und Nährstoffen versorgt, die Wurzeln der Pflanzen können sich aber weiter gut mit dem benötigten Sauerstoff versorgen.
Nährstofffilm Technik (SBZ am Rombergpark, Dortmund)
Eine weitere Methode ist die Nährstofffilm Technik (NFT). Hier fließt eine Lösung aus Wasser und Nährstoffen in einem Rohr hinab und umgibt die Wurzeln der darin stehenden Pflanzen. Damit die Wurzeln noch Sauerstoff aufnehmen können, befinden sich ein Teil dieser in der Luft, nur die Wurzelspitzen ragen in den Nährstofffilm hinein. Die Pflanzen benötigen nur wenig Wasser und wenig Substrat, manchmal werden die Pflanzen auch mittels Halterungen in die Lösung gesetzt, und kommen ganz ohne Substrat aus. Ein NFT-System ist etwas komplizierter als ein Ebbe Flut System und wird eher im kommerziellen Bereich genutzt. Dafür kann diese Technik auch für vertikale Bepflanzungen angewandt werden.
Deep Water Culture im Dachgewächshaus Altmarktgarten Oberhausen
Die dritte verbreitete Technik ist die Deep Water Culture (DWC). Hier schwimmen die Pflanzen (meist auf Styroporplatten) auf einem Becken mit nährstoffreichem Wasser. Wie bei der NFT befinden sich nur die Wurzelspitzen der Pflanzen im Wasser.