Der Einsatz von Sensoren zur Messung des gelösten Sauerstoffs (DO) in der Wasserqualität ist ein weit verbreitetes und erfolgreiches Beispiel für IoT-Technologie in der südostasiatischen Aquakultur. Gelöster Sauerstoff ist einer der wichtigsten Wasserqualitätsparameter und hat direkten Einfluss auf die Überlebensrate, das Wachstumstempo und die Gesundheit der gezüchteten Arten.
In den folgenden Abschnitten wird ihre Anwendung anhand verschiedener Fallstudien und Szenarien detailliert beschrieben.
1. Typische Fallanalyse: Eine große Garnelenfarm in Vietnam
Hintergrund:
Vietnam ist einer der größten Garnelenexporteure Südostasiens. Eine große, intensive Vannamei-Garnelenfarm im Mekongdelta verzeichnete aufgrund mangelhafter Sauerstoffregulierung hohe Sterberaten. Bisher mussten die Arbeiter die Parameter mehrmals täglich manuell messen, indem sie mit dem Boot zu jedem Teich fuhren. Dies führte zu uneinheitlichen Daten und der Unfähigkeit, rechtzeitig auf Hypoxie aufgrund nächtlicher Bedingungen oder plötzlicher Wetterumschwünge zu reagieren.
Lösung:
Die Farm implementierte ein intelligentes IoT-basiertes Wasserqualitätsüberwachungssystem, dessen Kernstück der Online-Sensor für gelösten Sauerstoff ist.
- Einsatz: In jedem Teich wurden ein oder zwei DO-Sensoren installiert und mithilfe von Bojen oder festen Stangen in einer Tiefe von etwa 1–1,5 Metern (der primären Wasserschicht für die Garnelenaktivität) platziert.
- Datenübertragung: Die Sensoren übertragen DO-Daten und Wassertemperatur in Echtzeit über drahtlose Netzwerke (z. B. LoRaWAN, 4G/5G) an eine Cloud-Plattform.
- Intelligente Steuerung: Das System wurde in die Teichbelüfter integriert. Es wurden sichere Grenzwerte für den Sauerstoffgehalt festgelegt (z. B. Untergrenze: 4 mg/l, Obergrenze: 7 mg/l).
- Warnungen und Verwaltung:
- Automatische Steuerung: Wenn der DO-Wert unter 4 mg/l fiel, schaltete das System die Belüfter automatisch ein; wenn er über 7 mg/l stieg, schaltete es sie aus. Dadurch wurde eine präzise Belüftung erreicht und Stromkosten gespart.
- Fernalarme: Das System sendet Warnungen per SMS oder App-Benachrichtigung an den Farmmanager und die Techniker, wenn die Daten abnormal sind (z. B. stetiger Rückgang oder plötzlicher Abfall).
- Datenanalyse: Die Cloud-Plattform zeichnete historische Daten auf und half so bei der Analyse von DO-Mustern (z. B. nächtlicher Verbrauch, Veränderungen nach der Fütterung), um Fütterungsstrategien und Managementprozesse zu optimieren.
Ergebnisse:
- Risikominderung: Massensterben durch plötzliche Hypoxie („Floating“) wurde nahezu vollständig eliminiert, was die Erfolgsraten in der Landwirtschaft deutlich verbesserte.
- Kosteneinsparungen: Durch die Präzisionsbelüftung wird die Leerlaufzeit der Belüfter reduziert, wodurch etwa 30 % der Stromkosten eingespart werden.
- Verbesserte Effizienz: Die Manager mussten keine häufigen manuellen Kontrollen mehr durchführen und konnten alle Teiche über ihre Smartphones überwachen, was die Verwaltungseffizienz erheblich steigerte.
- Optimiertes Wachstum: Eine stabile DO-Umgebung fördert ein gleichmäßiges Wachstum der Garnelen und verbessert so den endgültigen Ertrag und die Größe.
2. Anwendungsszenarien in anderen südostasiatischen Ländern
- Thailand: Käfigkultur für Zackenbarsche/Seebarsche
- Herausforderung: Die Käfighaltung in offenen Gewässern wird stark von Gezeiten und Wellen beeinflusst, was zu schnellen Veränderungen der Wasserqualität führt. Arten mit hoher Dichte wie Zackenbarsche reagieren extrem empfindlich auf Hypoxie.
- Anwendung: Korrosionsbeständige DO-Sensoren in den Käfigen ermöglichen eine Echtzeitüberwachung. Bei einem DO-Abfall aufgrund von Algenblüten oder schlechtem Wasseraustausch werden Warnmeldungen ausgelöst. So können Landwirte Unterwasserbelüfter aktivieren oder Käfige umstellen, um erhebliche wirtschaftliche Verluste zu vermeiden.
- Indonesien: Integrierte Polykulturteiche
- Herausforderung: In Polykultursystemen (z. B. Fisch, Garnelen, Krabben) ist die biologische Belastung hoch, der Sauerstoffverbrauch erheblich und verschiedene Arten haben unterschiedliche Sauerstoffanforderungen.
- Anwendung: Sensoren überwachen wichtige Punkte und helfen Landwirten, die Sauerstoffverbrauchsmuster des gesamten Ökosystems zu verstehen. Dies ermöglicht fundiertere Entscheidungen über Fütterungsmengen und Belüftungszeiten und gewährleistet so eine gute Umgebung für alle Arten.
- Malaysia: Zierfischfarmen
- Herausforderung: Hochwertige Zierfische wie Arowanas und Kois haben extrem strenge Anforderungen an die Wasserqualität. Schon eine leichte Hypoxie kann ihre Farbe und ihren Zustand beeinträchtigen und ihren Wert drastisch mindern.
- Anwendung: Hochpräzise DO-Sensoren werden in kleinen Betontanks oder Indoor-Umlaufsystemen für Aquakulturen (RAS) eingesetzt. Diese sind in Systeme zur Injektion von reinem Sauerstoff integriert, um den DO auf einem optimalen und stabilen Niveau zu halten und so die Qualität und Gesundheit der Zierfische zu gewährleisten.
3. Zusammenfassung des Kernwerts der Anwendung
| Anwendungswert | Spezifische Manifestation |
|---|---|
| Risikowarnung, Verlustminderung | Echtzeitüberwachung und sofortige Alarme verhindern eine hypoxische Sterblichkeit in großem Umfang – der unmittelbarste und wichtigste Wert. |
| Energieeinsparung, Kostensenkung | Ermöglicht die intelligente Steuerung von Belüftungsgeräten, vermeidet Energieverschwendung und senkt die Betriebskosten erheblich. |
| Effizienzsteigerung, Wissenschaftliches Management | Ermöglicht die Fernüberwachung und reduziert so den Arbeitsaufwand. Datengesteuerte Entscheidungen optimieren tägliche Abläufe wie Fütterung und Medikamentengabe. |
| Höherer Ertrag und höhere Qualität | Eine stabile DO-Umgebung fördert ein gesundes und schnelles Wachstum und verbessert den Ertrag pro Einheit und die Produktqualität (Größe/Qualität). |
| Erleichterung von Versicherungen und Finanzierungen | Digitale Managementaufzeichnungen liefern den landwirtschaftlichen Betrieben zuverlässige Daten und erleichtern so den Abschluss von Agrarversicherungen und Bankkrediten. |
4. Herausforderungen und zukünftige Trends
Trotz der weitverbreiteten Anwendung bleiben einige Herausforderungen bestehen:
- Anfängliche Investitionskosten: Ein komplettes IoT-System stellt für kleine Einzellandwirte immer noch eine erhebliche Ausgabe dar.
- Sensorwartung: Sensoren müssen regelmäßig gereinigt (um Biofouling zu verhindern) und kalibriert werden, was vom Benutzer ein gewisses Maß an technischem Geschick erfordert.
- Netzwerkabdeckung: In einigen abgelegenen landwirtschaftlichen Gebieten können die Netzwerksignale instabil sein.
Zukünftige Trends:
- Sinkende Sensorkosten und Verbreitung der Technologie: Die Preise werden aufgrund des technologischen Fortschritts und der Skaleneffekte erschwinglicher.
- Integrierte Multiparameter-Sonden: Integration von Sensoren für Sauerstoff, pH-Wert, Temperatur, Ammoniak, Salzgehalt usw. in einer einzigen Sonde, um ein umfassendes Wasserqualitätsprofil zu erstellen.
- KI und Big Data Analytics: Die Kombination künstlicher Intelligenz dient nicht nur der Warnung, sondern auch der Vorhersage von Wasserqualitätstrends und der Bereitstellung intelligenter Managementempfehlungen (z. B. vorausschauende Belüftung).
- „Sensors-as-a-Service“-Modell: Aufkommen von Dienstanbietern, bei denen Landwirte statt des Kaufs von Hardware eine Servicegebühr zahlen und der Anbieter die Wartung und Datenanalyse übernimmt.
- Wir bieten auch eine Vielzahl von Lösungen für
1. Handmessgerät für die Multiparameter-Wasserqualität
2. Schwimmendes Bojensystem für die Messung der Wasserqualität mit mehreren Parametern
3. Automatische Reinigungsbürste für Multiparameter-Wassersensor
4. Kompletter Satz von Servern und Software-Funkmodul, unterstützt RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Für mehr Wassersensor Information,
wenden Sie sich bitte an Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Webseite des Unternehmens:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Veröffentlichungszeit: 25. September 2025