Bedarf an Aquakultur- und Wasserqualitätsüberwachung auf den Philippinen

Die Philippinen sind ein Inselstaat mit einer langen Küstenlinie und reichhaltigen aquatischen Ressourcen. Die Aquakultur (insbesondere von Garnelen und Tilapia) ist eine wichtige wirtschaftliche Säule des Landes. Allerdings führt die intensive Tierhaltung zu erhöhten Kohlendioxidkonzentrationen (CO₂) im Wasser, die hauptsächlich durch die Atmung der Zuchttiere und die Zersetzung organischer Stoffe entstehen.

Übermäßig hohe CO₂-Werte stellen eine direkte Bedrohung dar:

1. Wasserversauerung: CO₂ löst sich in Wasser und bildet Kohlensäure, wodurch der pH-Wert sinkt und die physiologischen Funktionen von Wasserlebewesen beeinträchtigt werden. Dies ist besonders schädlich für die Kalzifizierung von Schalentieren und Krustentieren (wie Garnelen) und führt zu schlechtem Schalenwachstum.
2. Toxizität: Hohe CO₂-Konzentrationen wirken narkotisch und giftig auf Fische, schädigen deren Atmungssystem und erhöhen die Anfälligkeit für Krankheiten.
3. Stressreaktion: Selbst unterhalb akuter Toxizitätsschwellen führt eine langfristige Exposition gegenüber erhöhten CO₂-Konzentrationen bei Nutztieren zu Stress, was zu Wachstumsstörungen und einer verminderten Futterverwertungseffizienz führt.

Die herkömmliche pH-Wert-Messung kann zwar indirekt Säureänderungen widerspiegeln, aber nicht die Säurequelle (ob CO₂ oder andere organische Säuren) bestimmen. Daher ist die direkte Echtzeitüberwachung des Kohlendioxidpartialdrucks (pCO₂) im Wasser unerlässlich.

Hypothetischer Fall: Eine Garnelenfarm in Pangasinan, Luzon

Projektname: IoT-basiertes Projekt für intelligentes Wasserqualitätsmanagement

Ort: Eine mittelgroße Garnelenfarm in der Provinz Pangasinan auf der Insel Luzon.

Technische Lösung:
Der landwirtschaftliche Betrieb implementierte ein IoT-Überwachungssystem (Internet der Dinge), das mit CO₂-Gassensoren zur Wasserqualitätsmessung integriert ist. Zu den Kernkomponenten gehörten:

• In-situ-Tauchsensor für CO₂: Dieser Sensor nutzt nichtdispersive Infrarot-Technologie (NDIR) und bietet hohe Genauigkeit und Langzeitstabilität. Er ermöglicht die direkte Messung des Partialdrucks von gelöstem CO₂-Gas.
• Multi-Parameter-Wasserqualitätssonde: Gleichzeitige Messung wichtiger Parameter wie pH-Wert, gelöster Sauerstoff (DO), Temperatur und Salzgehalt.
• Datenlogger und Übertragungsmodul: Sensordaten werden in Echtzeit über ein drahtloses Netzwerk (z. B. 4G/5G oder LoRaWAN) an eine Cloud-Plattform übertragen.
• Zentrales Steuerungs- und Warnsystem: Landwirte können Echtzeitdaten und historische Trends auf einem Computer oder per Mobil-App einsehen. Das System ist mit Sicherheitsgrenzwerten für die CO₂-Konzentration programmiert; bei Überschreitung eines Grenzwerts wird automatisch ein Alarm ausgelöst (SMS- oder App-Benachrichtigung).

Bewerbungsprozess und Nutzen:

1. Echtzeitüberwachung: Landwirte können den CO₂-Gehalt in jedem Teich rund um die Uhr überwachen und sind somit nicht mehr auf manuelle, sporadische Wasserprobenahmen und Laboranalysen angewiesen.
2. Präzise Entscheidungsfindung:
   • Wenn das System einen Anstieg des CO₂-Gehalts meldet, können Landwirte die Belüfter ferngesteuert oder automatisch aktivieren. Die Erhöhung des gelösten Sauerstoffs deckt nicht nur den biologischen Bedarf, sondern fördert auch den Abbau organischer Stoffe durch aerobe Bakterien und reduziert so die CO₂-Produktion direkt an der Quelle.
   • Durch die Korrelation der Daten mit pH-Wert und Temperatur kann eine genauere Beurteilung des allgemeinen Zustands des Wassers und der toxischen Wirkungen von CO₂ vorgenommen werden.
3. Verbesserte Vorteile:
   • Risikominderung: Verhindert wirksam großflächige Krankheitsausbrüche oder Sterbeereignisse in Garnelenbeständen, die durch CO₂-Anreicherung verursacht werden.
   • Höherer Ertrag: Die Aufrechterhaltung einer optimalen Wasserqualität führt zu schnelleren Wachstumsraten und verbesserter Futterverwertung, was letztendlich die Produktion und den wirtschaftlichen Ertrag steigert.
   • Kosteneinsparungen: Verringert den unnötigen Wasseraustausch (und spart so Wasser und Energie) sowie den Medikamentenverbrauch und ermöglicht so ein umweltfreundlicheres und nachhaltigeres Landwirtschaftsmodell.

Weitere potenzielle Anwendungsgebiete (im philippinischen Kontext)

1. Grundwasser- und Trinkwassersicherheit: Viele Gebiete auf den Philippinen sind auf Grundwasser angewiesen. Die Überwachung des CO₂-Gehalts im Grundwasser hilft, die Auswirkungen geologischer Aktivitäten (z. B. Vulkanismus) auf die Wasserqualität zu beurteilen und dessen Korrosivität zu bestimmen, was für den Schutz von Rohrleitungen von Bedeutung ist.
2. Umweltforschung und Klimawandelüberwachung: Die Gewässer der Philippinen sind wichtige Kohlenstoffsenken. Forschungseinrichtungen können hochpräzise CO₂-Sensoren in wichtigen Meeresgebieten (z. B. Korallenriffgebieten) einsetzen, um die CO₂-Aufnahme im Ozean und die daraus resultierende Ozeanversauerung zu untersuchen und so Daten zum Schutz empfindlicher Ökosysteme wie Korallenriffe zu liefern.
3. Abwasserbehandlung: In städtischen Kläranlagen kann die Überwachung der CO₂-Emissionen während biologischer Prozesse dazu beitragen, die Behandlungseffizienz zu optimieren und den CO₂-Fußabdruck zu berechnen.

Herausforderungen und Zukunftsaussichten

• Herausforderungen:
  • Kosten: Hochpräzise In-situ-Sensoren sind nach wie vor relativ teuer und stellen für Kleinbauern eine erhebliche Anfangsinvestition dar.
  • Wartung: Die Sensoren müssen regelmäßig kalibriert und gereinigt werden (um Biofouling zu verhindern), was von den Anwendern ein gewisses Maß an technischem Können erfordert.
  • Infrastruktur: In abgelegenen Inselgebieten können eine stabile Stromversorgung und Netzabdeckung problematisch sein.
• Ausblick:
  • Mit dem Fortschritt der Sensortechnologie und sinkenden Kosten wird ihre Anwendung auf den Philippinen zunehmen.
  • Die Integration mit künstlicher Intelligenz (KI) wird es den Systemen ermöglichen, nicht nur zu warnen, sondern auch Trends in der Wasserqualität mittels maschinellen Lernens vorherzusagen. Dies ebnet den Weg für eine vollautomatische Belüftung und Fütterung – und führt zu einer wahrhaft „intelligenten Aquakultur“.
  • Die Regierung und Branchenverbände könnten diese Technologie als wichtiges Instrument zur Steigerung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit des philippinischen Aquakultursektors fördern.

Abschluss

Auch wenn es schwierig sein mag, ein konkretes Dokument mit dem Titel „Fallstudie zur Anwendung von CO₂-Sensoren durch die Firma XX auf den Philippinen“ zu finden, steht fest, dass CO₂-Sensoren zur Wasserqualitätsmessung auf den Philippinen ein erhebliches und dringendes Anwendungspotenzial besitzen, insbesondere in der Aquakultur, einem Eckpfeiler des philippinischen Agrarsektors. Dies stellt einen notwendigen Wandel von der traditionellen, erfahrungsbasierten Landwirtschaft hin zu datengestütztem, präzisem Management dar, der für die Ernährungssicherheit und wirtschaftliche Stabilität des Landes unerlässlich ist.

Wir können Ihnen auch eine Vielzahl von Lösungen anbieten für

1. Handmessgerät zur Messung der Wasserqualität mehrerer Parameter

2. Schwimmbojensystem zur multiparametrischen Wasserqualitätsmessung

3. Automatische Reinigungsbürste für Multiparameter-Wassersensor

4. Komplettes Server- und Software-Funkmodul, unterstützt RS485, GPRS, 4G, WLAN, LoRa und LoRaWAN.

Weitere Wassersensoren Information,

Bitte wenden Sie sich an Honde Technology Co., LTD.

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