Die Chinesen haben 40 Jahre auf diesen "Flugzeugträger" gewartet

Derzeit liegt ein „Flugzeugträger“ vor der Küste der Insel Dachen in der Provinz Zhejiang vor Anker. Es ist so groß wie zwei Liaonings und das weltweit erste intelligente Fischerei- und Aquakulturschiff mit 100.000 Tonnen – „Guoxin Nr. 1“. Das blau-weiße Riesenschiff liegt wie ein kauernder Drache auf den Wellen, ruhig eingebettet im Meer.

An Bord gibt es ein Geheimnis. Die Mitarbeiter starrten nervös auf den Bildschirm und alle möglichen Maschinen waren beschäftigt: Fisch aussaugen, vorkühlen, sortieren, kühlen und andere Prozesse pendelten wie am Fließband hin und her. Es dauerte nur 45 Minuten, bis der gefangene Gelbe Umber verpackt und verschickt war. Auf der anderen Seite tippte Frau Bi, die in der Provinz Shaanxi lebt, auf der Kurzvideoplattform auf das „kleine gelbe Auto“.

Zwei Tage später wird ein frischer großer Gelber Umberfisch aus der Tiefsee von einem Kurier an die Tür geliefert und auf dem Esstisch der einfachen Leute serviert.

Tiefseefisch ist eine hochwertige Proteinquelle. Die neueste Version der Ernährungsrichtlinien empfiehlt, zweimal wöchentlich 300–500 Gramm Fisch zu essen. Seit der Gründung des neuen China haben zahllose Wissenschaftler und Techniker die Fackel weitergegeben und ihr Leben und ihre Weisheit dieser Sache gewidmet, um es dem chinesischen Volk zu ermöglichen, Fisch zu essen und guten Fisch zu essen.

Seit dem 1. September dieses Jahres werden die in der Kabine des Schiffs „Guoxin Nr. 1“ gezüchteten Gelben Umbrinen einer nach dem anderen gefangen und auf den Markt gebracht, und qualitativ hochwertige Gelbe Umbrinen, die mit denen in freier Wildbahn vergleichbar sind, „schwimmen“ auf die Tische der einfachen Leute.

Dieser „Flugzeugträger“ der Fischzucht integriert eine große Zahl innovativer Technologien, eröffnet neue Wege im Bereich der Fischereiproduktion und führt die Sehnsucht der chinesischen Bevölkerung nach einem besseren Leben in eine neue Ära.

Die Chinesen warten seit 40 Jahren auf dieses Schiff

Der Ozean gilt als die „blaue Kornkammer“ des Menschen, wo er hochwertiges Eiweiß findet. Es gibt Aufzeichnungen darüber, dass die Chinesen bereits in der Shang-Dynastie Fisch aßen.

Zu Beginn der Gründung des Neuen China war das Problem des Fischverzehrs lange Zeit sehr ausgeprägt. Dank der Bemühungen wissenschaftlicher Forscher ist die künstliche Zucht der „vier großen Karpfen“ gelungen; Auch in der Zucht von Garnelen, Jakobsmuscheln, Algen usw. wurden Durchbrüche erzielt.

Mit der Entwicklung der Sozialwirtschaft geben wir uns nicht mehr damit zufrieden, jedes Jahr nur Fisch zu fangen. Wir möchten besseren Fisch auf gesunde und umweltfreundliche Weise essen. Dies ist nur durch Industrialisierung möglich.

Schon in den 1980er Jahren schlugen die Meeresfischereiexperten meines Landes proaktiv das Designkonzept für Offshore-Aquakulturschiffe vor, doch aufgrund der damals schwachen industriellen Basis wurde dieser Traum auf Eis gelegt.

Am 20. Mai dieses Jahres wurde „Guoxin 1“ unter langem Aufsehen offiziell ausgeliefert und in Betrieb genommen. Es stach von der Qingdao Haixi-Bucht in See und nahm Kurs auf die Hochsee, womit es eine neue Ära der Meereslandwirtschaft und Fischerei einläutete.

„Von der Konzeption bis zur Umsetzung haben die Chinesen 40 Jahre auf dieses Schiff gewartet!“ Dong Shaoguang, stellvertretender Generaldirektor der Qingdao Guoxin Group, sagte dies am selben Tag bewegt.

Erst wenn Sie auf dem Pier stehen, können Sie seine Erhabenheit spüren. Es hat den Körperbau eines großen Handelsschiffs: 249,9 Meter Länge, 45 Meter Breite und 21,5 Meter Tiefe; aber es wird als Fischerboot betrieben: Es verfügt über 15 Zuchtkabinen, fast 90.000 Kubikmeter Zuchtwasser und produziert jährlich 3.700 Tonnen Gelbe Umbrinen.

Dieses riesige Schiff hat eine Verdrängung von 130.000 Tonnen und eine Tragfähigkeit von 100.000 Tonnen. Das Wasservolumen einer Zuchthütte ist größer als das von zwei Standardschwimmbecken. Das gesamte Wasservolumen der 15 Zuchthütten beträgt knapp 90.000 Kubikmeter.

Der Schock, den „Guoxin Nr. 1“ auslöste, geht weit darüber hinaus.

Auf dem Boot können Prozesse wie das Füttern der Brut, der Wasseraustausch, das Anzünden und das Fangen erwachsener Fische automatisch durchgeführt werden. Im Aquakultur-Überwachungsraum beobachten die Mitarbeiter über den Bildschirm aufmerksam den Betrieb verschiedener Systeme auf dem Schiff, wie etwa Sauerstoff, Fütterung, Aquakultur-Meerwasser, Aquakultur-Beleuchtung usw., und überwachen in Echtzeit die Temperatur, den Salzgehalt, den gelösten Sauerstoff und den pH-Wert des Wassers in der Aquakultur-Kabine.

„Wir haben ein intelligentes Kontrollzentrum an Bord und eine integrierte intelligente Cloud-Plattform für beide Seiten des Schiffs an Land gebaut“, sagte Tian Naidong, Projekt- und Geschäftsleiter von Guoxin CSSC (Qingdao) Marine Technology Co., Ltd. Über diese Plattform ermöglichen 2.108 Messpunkte auf dem gesamten Schiff eine zentrale Steuerung und Echtzeitüberwachung von Wasser, Sauerstoff, Licht, Futter und Fisch in der Aquakulturkabine. So können Daten aus dem gesamten Produktions- und Zuchtprozess in Echtzeit an Land übertragen werden. Dies gewährleistet eine integrierte Verbindung zwischen Schiff und Land sowie eine Fernüberwachung vom Land aus und macht die Intelligenz von Aquakulturschiffen wahrhaftig nutzbar.

Dieses Boot war schwer zu bekommen. Im Jahr 2019 begann die Qingdao Guoxin Group in Zusammenarbeit mit der China Shipbuilding Industry Corporation, dem China Fishery Research Institute, dem Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology und anderen Einheiten mit der Erforschung des Baus großer Aquakulturschiffe.

Das Forschungs- und Entwicklungsteam führte unabhängige Untersuchungen durch, organisierte über 80 Expertenseminare, führte über 100 Inspektionen und Untersuchungen durch, klärte über 1.000 Fragen zur Schiffstechnologie und zur Industrialisierung der Aquakultur und entwickelte das „Aquakulturschiff“ schrittweise von einem vagen Konzept zu einem detaillierten Satz von Zeichnungen und Berichten weiter und schloss die Forschung und Entwicklung, den Bau und die Seeerprobung des Aquakulturschiffs Schritt für Schritt ab.

MacKanson, Mitglied der Chinesischen Akademie der Ingenieurwissenschaften und Professor an der Ocean University of China, ist davon überzeugt, dass der Betrieb von „Guoxin-1“ nicht nur die Entwicklung direkt damit verbundener Branchen wie Setzlinge, Zucht, Futtermittel, Gesundheit, Verarbeitung und Vertrieb vorantreiben wird, sondern auch die Entwicklung unterstützender Branchen wie Schiffs- und Zuchtausrüstungsbau, intelligente Fischereiausrüstung und Hochseelogistik vorantreiben und eine neue Runde der technologischen Revolution in der Aquakultur einleiten wird.

Multidisziplinäre Querschnittsarbeit und Integration von Schlüsseltechnologien

Wie wurde dieser „Flugzeugträger“ hergestellt?

„Die Forschung, das Design und der Bau des Aquakulturschiffs ‚Guoxin Nr. 1‘ sind ein systematisches Projekt, das das Ergebnis einer multidisziplinären Integration und Zusammenführung verschiedener Schlüsseltechnologien ist.“ sagte Xu Hao, Direktor des Instituts für Fischereimaschinen und -instrumente der Chinesischen Akademie der Fischereiwissenschaften.

Aquakultur- und Schiffstechnologie werden seit vielen Jahren entwickelt, doch die Hochsee-Aquakultur an Bord von Schiffen ist noch immer ein aufstrebendes Gebiet, das erforscht werden muss. Zwar gibt es weltweit Beispiele für den Umbau von Handelsschiffen zu Aquakulturschiffen, um dort Aquakulturexperimente durchzuführen. Doch hinsichtlich des Schiffsbaus, der Fischzucht, der industriellen Umsetzung und der Nutzung von Technologie und Betriebsabläufen kann auf keine ausgereifte Erfahrung zurückgegriffen werden.

Die Forscher schienen in einer Blackbox zu stecken. Als das Schiff gebaut wurde, war noch nicht bekannt, wo sich die Türen und Fenster befanden und ob man hinauskam.

Die Zuchttechniker von „Guoxin Nr. 1“ legen die relevanten Parameter fest.

Das Kernmodell von „Guoxin-1“ wird von wissenschaftlichen Forschern als „Schiffskabinenwartung“ bezeichnet, was eine internationale Premiere darstellt.

„Niemand hat jemals zuvor über den gesamten Lebenszyklus hinweg Fische auf einem Schiff gezüchtet. Ist die Fischzucht in Schiffskabinen machbar? Wie züchtet man sie? Wie schafft man die besten Wachstumsbedingungen für Fische?“ Xu Hao sagte, dass das Forschungs- und Entwicklungsteam ausgehend von diesen Fragen gemeinsam daran gearbeitet habe, ein Problem nach dem anderen zu lösen.

Zuerst kommt das Stromversorgungssystem. Die Größe von „Guoxin 1“ ist mit der von zwei Liaoning-Schiffen vergleichbar. Was das Stromversorgungssystem betrifft, muss es nicht nur den Hauptstrombedarf unter Reisebedingungen decken, sondern auch die stabile Stromversorgung des gesamten Schiffs unter verschiedenen Brutmodi umfassend berücksichtigen. Zu diesem Zweck hat das Forschungs- und Entwicklungsteam das Arbeitsschiff mit einem kompletten Stromversorgungssystem ausgestattet, das den Hauptgeneratorsatz, ein elektrisches Antriebssystem, ein Propellerantriebssystem und ein Automatisierungssystem umfasst. Beim Überführen des Schiffes kommt das elektrische Antriebssystem zum Einsatz, um die Navigationsanforderungen zu erfüllen. Wenn das Schiff vor Anker liegt, liefert der Hauptgeneratorsatz Strom für die gesamte Zucht- und Verarbeitungsausrüstung des Schiffs, um die Kontinuität der Zucht sicherzustellen.

Zweitens ist das Hauptzuchtziel von „Guoxin Nr. 1“ der Große Gelbe Umberfisch, der hohe Ansprüche an eine ruhige Brutumgebung stellt. Eine der größten Schwierigkeiten bei der Konstruktion und dem Bau des Schiffes ist die Kontrolle von Vibrationen und Lärm.

In den Ohren der Gelben Umberfische befinden sich Otolithen. Seit der Antike besteht unter chinesischen Fischern der Brauch, Fische zu jagen und Gelbe Umbrinen zu fangen, indem sie auf dem Boot Otolithen anfertigen. Wissenschaftlich gesehen ist der Große Gelbe Umber eine Zuchtfischart mit einer relativ starken Stressreaktion, weshalb die Unterdrückung von Lärm zu einem zentralen Punkt wissenschaftlicher und technologischer Forschung geworden ist.

Xu Hao sagte, dass das Forschungs- und Entwicklungsteam angesichts der Ausrüstung und Umgebung, die auf dem Arbeitsschiff Vibrationsgeräusche erzeugen würden, gemeinsam an einer endgültigen Lösung gearbeitet habe. Dabei würden aktive Stoßdämpfungsmaßnahmen für die Hauptquellen der Vibrationsgeräusche eingesetzt, um die Vibrations- und Geräuschpegel des gesamten Schiffs wirksam zu kontrollieren.

Nach einer Reihe von Verbesserungen der Geräuschreduzierungstechnologie hat der Unterwasserlärm in der Aquakulturkabine des Arbeitsschiffs unter Navigations- und Aquakulturbedingungen das Niveau eines leisen wissenschaftlichen Forschungsschiffs erreicht.

Was den Wasseraustausch betrifft, verwendet das Arbeitsschiff zur Wasserversorgung eine Aquakulturpumpe mit geringer Förderhöhe und hohem Durchfluss, sodass aus einer Tiefe von 40 Metern kontinuierlich hochwertiges Meerwasser in das Aquakulturbecken gepumpt wird. Insgesamt wird das Wasser bis zu 16 Mal am Tag gewechselt, wodurch sichergestellt wird, dass sich die Zuchtfische in hoher Dichte immer in einem ausgezeichneten Meerwasser-Lebensumfeld befinden.

Um Meeresströmungen zu simulieren und ein rotierendes Strömungsfeld zu bilden, das zum Schwimmen von Fischen geeignet ist, wird die Fließgeschwindigkeit des Wassers in der Aquakulturkabine des Arbeitsschiffs stets bei 0,2–0,4 m/s gehalten. „Die Schaffung einer optimalen Wachstumsumgebung für Fische kann die Vitalität von Zuchtfischen sicherstellen.“ Xu Hao erklärte, dass Meerwasser durch Abflussrohre seitlich überläuft, um den Wasseraustausch abzuschließen und ein rotierendes Strömungsfeld zu bilden.

Im Rahmen der Forschung zu Wasserumgebungskontrolltechnologie und Ausrüstung für Arbeitsbootkabinen hat das Forschungs- und Entwicklungsteam Arbeitsboote mit Schlüsselausrüstung wie hocheffizienten und energiesparenden Kabinenbelüftungsgeräten und intelligenten Lichtsteuerungssystemen ausgestattet.

Blick auf das Deck von „Guoxin 1“.

Das F&E-Team konzentrierte sich auf Design, Forschung und Entwicklung sowie den Bau von „Guoxin Nr. 1“ und erzielte innovative Ergebnisse zu den Themen „Funktionen und Schiffstypen großer Aquakulturschiffe“ und „Technologie und Ausrüstung für die intensive Fischzucht an Bord von Fischtanks“. Das Unternehmen hat über 30 unabhängige Rechte an geistigem Eigentum erworben und Durchbrüche in sechs Schlüsseltechnologien erzielt, darunter Tanklager an Bord von Schiffen, Wasseraustausch, Roll- und Schwankungsreduzierung, Vibrations- und Lärmreduzierung, Schadstoffreinigung und Korrosionsschutz sowie intelligente zentrale Steuerung. Das Projekt hat mehr als 60 technische Errungenschaften hervorgebracht und über 40 Patente angemeldet, darunter ein internationales Patent und mehr als 10 Zulassungen.

Mobile „Sea Ranch“ dringt in die Tiefsee vor

Die Fischerei ist ein wichtiger Bestandteil der Ernährungssicherheitsstrategie eines Landes. In den letzten Jahren hat Überfischung zu einem Rückgang der Meeresfischereiressourcen geführt und traditionelle Methoden der küstennahen Aquakultur, wie etwa Käfige, sind mit zahlreichen Problemen konfrontiert, wie etwa einer übermäßigen Aquakulturdichte und Umweltverschmutzung in den örtlichen Gewässern. Die Entwicklung der Fischereiindustrie meines Landes muss sich dringend auf die Tiefsee und die Ozeane konzentrieren und eine neue Art der Meeresfischereiproduktion auf der Grundlage der Aquakultur entwickeln.

„Angesichts der Konsumgewohnheiten der Chinesen in Bezug auf Meeresprodukte und Chinas Anforderungen an die Getreide- und Nahrungsmittelsicherheit ist die Tiefsee-Aquakultur ein notwendiger Schritt“, sagte McConson.

Im Bordzuchtmodus kann sich „Guoxin Nr. 1“ selbst fortbewegen und je nach Wassertemperatur und Umweltveränderungen, die auf den Merkmalen der Fischzucht beruhen, zwischen ausgewählten Ankerplätzen bewegen. Es kann im Sommer nach Norden und im Winter nach Süden fahren und zwischen dem Gelben Meer, dem Ostchinesischen Meer und dem Südchinesischen Meer kreuzen. Die Fischzucht erfolgt in den aufgrund der Wassertemperatur, der Meeresströmungen, des Klimas usw. am besten geeigneten Meeresgebieten, wodurch eine geeignete Temperatur und eine gute Umgebung für das Fischwachstum gewährleistet wird, die Qualität und Effizienz der Zuchtfische verbessert wird und eine ganzjährige nachhaltige Versorgung mit hochwertigen Fischen wie dem Gelben Umbrin gewährleistet wird.

Auf dem Boot hatte der frisch gefangene Gelbe Umbrin wunderschöne Streifen, goldene Bäuche und jadegrüne Flossen und war von ausgezeichneter Qualität. Tian Naidong sagte, dass der Gelbe Umber kein Licht mag. Wenn der erwachsene Fisch in einer dunklen, sauerstoffarmen Umgebung gefangen wird, wird er rundum golden und die Farbe sieht besser aus. Deshalb passen die Arbeiter vor dem Fang der Fische die Licht- und Sauerstoffbedingungen in der Zuchtkabine an.

Der gefangene Gelbe Umberfisch hat wunderschöne Streifen, einen goldenen Bauch und jadegrüne Flossen.

Laut früheren Zuchtversuchen in Pilotschiffkabinen und den bisherigen Erfahrungen mit dem Betrieb des Arbeitsschiffs beträgt die Zuchtdichte von „Guoxin Nr. 1“ das 4- bis 6-fache der von herkömmlichen Käfigen und der Zuchtzyklus kann um 1/3 verkürzt werden.

Mit einer Tragfähigkeit von 100.000 Tonnen und zwei Modi für Selbstantrieb und Verankerung verfügt „Guoxin Nr. 1“ sowohl über Stabilität als auch über Flexibilität. Dadurch können Taifune und Rote Fluten wirksam vermieden, Umweltverschmutzung vermieden und die Auswirkungen von Naturkatastrophen auf die Aquakulturindustrie erheblich verringert werden. Gleichzeitig kann „Guoxin Nr. 1“ durch präzise industrielle Kontrolle die Auswirkungen auf die ökologische Umwelt wirksam reduzieren und ist eine Meeresfischereipraxis, die das Konzept „Grünes Wasser und grüne Berge sind Gold- und Silberberge“ umsetzt.

Im Vergleich zum Käfigaquakultursystem ist das Aquakulturschiff „Guoxin Nr. 1“ ein fortschrittlicheres und intelligenteres neues Aquakultursystem und markiert einen Durchbruch von 0 auf 1 in Chinas Industrie für große Tiefseeaquakulturschiffe.

Kann „Guoxin Nr. 1“ kopiert werden?

„Tatsächlich bereitet sich ‚Guoxin Nr. 1‘ bereits auf den Einsatz nachfolgender Arbeitsboote vor.“ Tian Naidong gab bekannt, dass „Guoxin Nr. 1“ neben der Hauptzuchtart, dem Gelben Umbrin, auch aktiv die Zuchttechnologie und Spezifikationen von Arbeitsbooten für andere Fischzuchtarten erforscht.

Dabei handelt es sich um eine mobile „Meeresranch“, die den gesamten Prozess vom Laden der Fischbrut, Füttern und Züchten bis hin zum Fang, Verarbeiten und Transportieren übernehmen kann. Es demonstriert, leitet und fördert die Meeresaquakultur vom traditionellen Modell bis zum industrialisierten und intelligenten Modell und von festen Aquakulturanlagen bis zu mobilen Aquakulturgeräten und erweitert so den Entwicklungsraum der Tiefsee.

„Guoxin Nr. 1“ hat die Produktionsmethoden der Meeresfischerei erneuert. Die ersten fünf Wellen der Meeresaquakultur in meinem Land zielten alle darauf ab, das Problem der Industrialisierung von Setzlingen für biologische Meeresressourcen zu lösen, während die sechste Welle der Meeresaquakultur von der traditionellen küstennahen Fischerei auf die großindustrielle Produktion in der Tiefsee übergehen wird. Bei dieser Transformation handelt es sich um eine integrierte Innovation der gesamten industriellen Kette, die die Setzlingszucht, die industrielle Landwirtschaft, die Schiffsausrüstung, die künstliche Intelligenz und die Informationstechnologie umfasst. Es hat einen neuen Weg eröffnet und stellt die neueste Produktionsmethode der Meeresfischerei dar.

„,Guoxin Nr. 1‘ hat das Big-Food-Konzept der ,fordernden Proteingewinnung aus Flüssen, Seen und Meeren‘ erfolgreich umgesetzt, den Aquakulturbereich vom Küstenbereich in die Tiefsee vorgeschoben und die innovative Erforschung der Meeresaquakultur von der traditionellen landwirtschaftlichen Produktion zu modernen industriellen Produktionsmethoden verwirklicht.“ Wang Jianhui, Sekretär des Parteikomitees und Vorsitzender der Qingdao Guoxin Group, erklärte Reportern, dass die Guoxin Group zur weiteren Umsetzung der „chinesischen Lösung“ für die Tiefsee-Aquakultur die Aquakulturschiffprojekte Guoxin Nr. 2-1, Nr. 2-2 und Nr. 2-3 gestartet und gleichzeitig die Funktionsdemonstration und das Gesamtdesign des 300.000 Tonnen schweren, ultragroßen Rumpfes gestartet, Schlüsseltechnologien im Voraus reserviert und die Elternerhaltung, Setzlingszucht und industrielle Aquakultur im gesamten Zyklus erforscht habe.

„In den nächsten fünf Jahren werden wir weiterhin in den Bau von 50 Aquakulturschiffen investieren, ausgestattet mit 13 Versorgungsschiffen, Treibstoffbunkerschiffen und umfassenden Testschiffen, um eine Tiefsee-Aquakultur-Industriekette mit einer Gesamttonnage von über 10 Millionen Tonnen, einer jährlichen Produktion von 400.000 Tonnen verschiedener Meeresfische und einem jährlichen Produktionswert von über 50 Milliarden Yuan aufzubauen und danach zu streben, eine ‚blaue Kornkammer‘ auf See zu schaffen.“ Sagte Wang Jianhui.

Geschrieben von Science and Technology Daily-Reporter Wang Jiangao

Praktikant Reporter Song Yingying ◎

Planung丨Zhao Yingshu, Teng Jipu, Lin Lijun

Die Bilder in diesem Artikel wurden von den Interviewpartnern zur Verfügung gestellt. Yang Lun, ein Reporter von Science and Technology Daily, hat ebenfalls zu diesem Artikel beigetragen.

Produziert von Science and Technology Daily und Deep Eye Studio