Die grundlegenden Wasserwerte
Die Gesamthärte (GH):
Grob kalkuliert kann man sagen, dass 1°dH in etwa 33µS/cm Leitfähigkeit entspricht, wenn die sonstigen Salze in der Menge vernachlässigt werden können.
Die Gesamthärte wird in °dH (= Grad deutscher Härte)angegeben und entspricht der Summe der gelösten Erdalkali Ionen, die in unseren Wässern fast nur durch Kalzium und Magnesium Kationen repräsentiert werden.
Bei den handelsüblichen GH-Tests werden nur die Ca und Mg Ionen erfasst.
Wenn entsprechend viel Kalzium/Magnesium gelöst ist, ist das Wasser hart. Bei wenigen gelösten Ca/Mg-Ionen hingegen ist es weich.
1°dH entspricht 7,19 mg Magnesiumoxid oder 10 mg Kalziumoxid.
Im internationalen Gebrauch taucht auch die Einheit mmol/L (Millimol pro Liter) auf, 1°dH entspricht ca. 0,178 mmol/L, oder umgekehrt entspricht 1 mmol/L etwa 5,6°dH.
Weiterhin wird man auch die Einheit ppm (Parts per Million) oder mg/L finden, beide bedeuten das selbe, finden nur in den verschiedenen Sprachen ihren Hauptgebrauch. Hier entspricht 1°dh etwa 17,9 ppm(mg/L), oder umgekehrt entspricht 1 ppm (mg/L) ca. 0,056°dH.
Gemessen wird die GH normalerweise mit Tropfentests, die durch ein Umschlagen der Indikatorfarbe den GH Wert anzeigen. Diese lösen normalerweise auf 1°dH auf und können durch ein Verdoppeln der Messmenge auf eine Auflösung von ½ °dH gebracht werden.
Oft sieht man auch Teststreifen, die durch die Farbe oder Anzahl der verfärbten Testflächen die GH anzeigen. Meistens sind diese Tests aber sehr ungenau und Tröpfchentests sind vorzuziehen.
Nur bei welchen °dGH- Werten (°dGH = Grad deutscher Gesamthärte) ist das Wasser nun weich oder hart? Hier eine kleine Liste zur Orientierung:
- 0 - 4 °dH = sehr weich
- 4 - 8 °dH = weich
- 8 - 15 °dH = mittelhart
- 15 - 20 °dH = hart
- 20 - 25 °dH = sehr hart
Der GH-Wert ist in "normalem" Wasser sicherlich einer der wichtigsten Werte, da die Gesamthärte die organischen Funktionen aller Lebewesen im Wasser beeinflusst. Ein Fisch kann im falschen Wasser durchaus sterben oder - viel schlimmer - sehr lange leiden.
Pflanzen können bei falschen Werten nicht richtig arbeiten, das bedeutet sie wachsen nicht oder gehen sogar ein. Das Ergebnis kann eine Übersättigung mit Nährstoffen sein und damit verbunden ein stärkeres Algenwachstum.
Der GH-Wert im Aquarium sollte daher in der Anfangszeit eines Beckens häufiger kontrolliert werden, um zu sehen wie sich die Härte einpendelt. Bei einem stabil laufenden AQ kann man davon ausgehen, dass sich die GH nahezu nicht ändern wird.
Erhöhen kann man die GH mit einer Zugabe von Mg- oder Ca-Salzen, z.B. MgCO3 (hier wird die KH mit erhöht) oder CaSO4 (hier wird die KH nicht mit erhöht).
Eine Verringerung erreicht man am einfachsten durch einen Entsalzer oder eine Osmoseanlage.
Die Karbonathärte (KH):
Wie bereits erläutert, wird die GH durch gelöste Kationen bestimmt. Die KH bildet das Pendant dazu und besteht aus Anionen.
Auch die Karbonathärte wird in °dH (= Grad deutscher Härte)angegeben und entspricht der Summe der gelösten Karbonate (CO3--) und Hydrogenkarbonate (HCO3-) (Bikarbonat), die als Salz eine Verbindung mit Kalzium oder Magnesium haben. Die KH ist ein Teil der Gesamthärte und beträgt in einem ausgeglichenen Wasser in der Regel 80% der GH und kann nie größer sein als die GH. Die KH ist der Teil der GH, der als Kesselstein bei einer Erhitzung ausfällt und auch für die Verkalkung von Wasserhähnen und Töpfen verantwortlich.
Nun gibt es aber Wässer, in denen die KH scheinbar größer ist als die GH. Das liegt daran, dass in der Aquaristik immer die Karbonathärte angegeben wird, obwohl eigentlich das Säurebindungsvermögen (auch Säurekapazität genannt) gemessen wird.
Das Säurebindungsvermögen (SBV bis pH 4,3) ist die Summe aller Carbonat- und Hydrogencarbonationen, gleich welcher Verbindungspartner. In den "Sodawässern" des afrikanischen Kontinents liegt nun Natrium als hauptsächliches Kation vor, wenig Kalzium und Magnesium. Daher ist das SBV größer als die GH und wird fälschlicherweise als KH angegeben.
Im internationalen Gebrauch taucht wieder die Einheit mmol/L (Millimol pro Liter) auf, 1°dH entspricht ca. 0,178 mmol/L, oder umgekehrt entspricht 1 mmol/L etwa 5,6°dH.
Die Einheiten ppm (Parts per Million) oder mg/L bedeuten wiederum das gleiche. 1°dH entspricht etwa 17,9 ppm(mg/L), oder umgekehrt entspricht 1 ppm (mg/L) ca. 0,056°dH.
Gemessen wird die KH normalerweise mit Tropfentests, die durch ein Umschlagen der Indikatorfarbe den KH Wert anzeigen. Diese lösen normalerweise auf 1°dH auf und können durch ein Verdoppeln der Messmenge auf eine Auflösung von ½ °dH gebracht werden.
Oft sieht man auch Teststreifen, die durch die Farbe der Testflächen die KH anzeigen. Meistens sind diese Tests aber sehr ungenau und Tröpfchentests sind vorzuziehen. Für eine Berechnung des CO2 Gehaltes sind Streifentests absolut unbrauchbar.
Carbonat(CO3--)- und Hydrogencarbonationen(HCO3-) stehen in einem pH abhängigen Verhältnis. Bei einem pH-Wert von etwa 10,3 sind beide in gleicher Menge vorhanden. Darüber steigt das CO3--, darunter das HCO3-. Man kann sagen, das bei einem pH-Wert von unter 8,3 faktisch kein CO3-- mehr vorhanden ist.
Für uns hat die Karbonathärte im Aquarium eine wichtige Aufgabe, sie puffert den pH-Wert und verhindert somit zu starke und zu rasche Veränderungen des pH-Wertes.
Durch das enge Zusammenspiel zwischen KH und pH ist die KH ein wichtiger Wert für das Wohlbefinden unsere Pfleglinge.
Die Formel zur Berechnung der KH aus dem pH und CO2-Wert lautet:
KH = 2,8*CO2/(10^(7,9-pH))
Der KH-Wert im Aquarium sollte daher in der Anfangszeit eines Beckens häufiger kontrolliert werden, um zu sehen wie sich die Karbonathärte einpendelt. Bei einem stabil laufenden AQ in dem nichts verändert wird, kann man davon ausgehen, dass sich die KH nahezu nicht ändert.
Erhöhen kann man die KH mit einer Zugabe von Karbonat- oder Hydrogenkarbonat- Salzen, z.B. MgCO3 (hier wird die GH mit erhöht) oder NaHCO3 (hier wird die GH nicht mit erhöht).
Eine Verringerung erreicht man am einfachsten durch einen Entsalzer oder eine Osmoseanlage. Wer weiß was er tut, kann die KH auch mittels Zugabe von Mineralsäuren (z.B. 3%iger Salzsäure) zerstören und somit senken. Achtung: auf diese Art das Wasser immer außerhalb des AQ aufbereiten und dann erst ins AQ geben.
Eine geringe Senkung der KH findet auch statt, wenn man dem Wasser Erlenzäpfchen oder Buchen/Eichenlaub zugibt. Torf ist auch eine Alternative zur leichten Senkung.
Der pH-Wert: (potentia Hydrogenii):
Der pH Wert ist der negative dekadische Logarithmus des H+ Ionen Anteil.
Bereits reines Wasser (H2O) zerfällt zum Teil in OH- und H+ Ionen (Eigendissoziation), und der pH pendelt sich darin beim Neutralpunkt bei pH 7,0 ein.
Werte zwischen 7 und 14 bezeichnen basisches (alkalisches) Wasser und werden durch einen Überschuss von OH- Ionen bewirkt.
pH Werte zwischen 0 und 7 bezeichnen saures Wasser und werden durch einen H+ Überschuss erzeugt.
Durch die logarithmische Aufteilung ist unbedingt zu beachten, dass ein Wasser mit pH 5 zehnmal so sauer ist, wie ein Wasser mit pH 6. pH 4 ist wiederum zehnmal so sauer wie pH 5. Deshalb sind falsche pH-Werte sehr fatal.
Gemessen wird der pH normalerweise mit Tropfentests, die durch ein Vergleichen der Indikatorfarbe mit einer Farbtabelle den pH Wert anzeigen.
Oft sieht man auch Teststreifen, die durch die Farbe der Testflächen den pH anzeigen. Meistens sind diese Tests aber ungenau und Tröpfchentests sind vorzuziehen.
Auch kann man den pH mit einem elektronischen Messgerät überprüfen. Die Anfangsinvestition ist wesentlich höher, dafür kann man beliebig viele Messungen durchführen. Eine regelmäßige Kalibrierung dieser pH-Tester ist unbedingt erforderlich, denn die Anzeige bis zur zweiten Stelle nach dem Komma täuscht eine Genauigkeit vor, die ohne Kalibrierung nicht vorhanden ist.
Für eine Berechnung des CO2 Gehaltes sind frisch kalibrierte pH-Tester am besten geeignet.
Der pH wird in den bei uns gebräuchlichen Wässern durch die Karbonate und Hydrogenkarbonate gepuffert. Ein freies H+ Ion bindet sich an ein freies (Bi)Karbonat Ion und wird somit "neutralisiert". In sehr weichem Wasser kann es, wenn sämtliche Karbonate und Bikarbonate aufgebraucht ist, zu einem Säuresturz kommen. Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen reagieren sehr empfindlich auf rasche und starke Veränderungen des pH-Wertes.
Leitungswasser hat in der Regel einen pH über 7 zum Schutz der Wasserleitungen, die von einem sauren Wasser allmählich zerstört würden. Im AQ kann sich der pH allerdings bei einem ganz anderen Wert einpendeln.
Der pH-Wert sollte je nach Aquarium regelmäßig überprüft werden. Wenn der pH-Wert über längere Zeit stabil bleibt, genügt es, ihn in größeren Abständen zu kontrollieren.
Die Formel zur Berechnung des pH-Wertes aus dem CO2-Wert und der KH lautet:
PH = 7,9-log(2,8*CO2/KH)
Erhöhen kann man den pH mit einer Durchlüftung, die CO2 austreibt. Auch eine Erhöhung der KH lässt den pH steigen, da dadurch die Pufferung des Wassers erhöht wird.
Eine Verringerung erreicht man durch Zugabe von Säuren, am einfachsten durch Zugabe von CO2. Aber die Verringerung lässt sich nicht beliebig betrieben, lest dazu das nächste Kapitel über CO2. Deshalb ist zur Senkung des pH eine Senkung der KH zu empfehlen.
CO2 = Kohlendioxid:
Der CO2 Wert steht in einem direkten Verhältnis zur KH und dem pH. Dieser Zusammenhang ist ein Naturgesetz und wird lediglich durch die Anwesenheit von Phosphorsäure beeinflusst (erzeugt eine Fehlmessung bei der KH). Deshalb Obacht bei Verwendung von diversen Wasserzusätzen.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Gemessen wird der CO2 Gehalt mittels dafür ausgelegter Tests. Am weitesten verbreitet ist allerdings eine Berechnung aus der KH und dem pH. Hier gilt allerdings zu beachten, dass bereits geringste Fehler in der pH und KH Messung zu einer starken Verfälschung der CO2 Berechnung führen.
Bei konstanter KH bewirkt eine Verdoppelung des CO2 Gehaltes eine Senkung des pH um 0,3 Einheiten. Daraus wird auch das große Fehlerpotential ersichtlich. Die Berechnung kann locker um 100% daneben liegen. Berechnet man z.B. 20mg/l CO2, können durch ein unkalibriertes pH-Meter und eine auf 1°dH genau bestimmte KH schon mal 40 oder auch nur 10mg/l CO2 im Wasser sein.
Die Formel zur Berechnung des CO2-Gehaltes aus der KH und dem pH-Wert lautet:
CO2 = (KH/2,8)*10^(7,9-PH)
CO2 ist für die Pflanzen ein Hauptnährstoff. Bis zu einem Gehalt von etwa 10 bis 15 mg/L wirkt es steigernd auf das Wachstum, darüber hinaus findet nahezu keine Wachstumssteigerung mehr statt.
Aber auch die Fische werden durch den CO2 Gehalt sehr stark beeinflusst. Sie produzieren im Körper CO2 und müssen es über die Kiemen abatmen. Das CO2 wird am Kiemenephitel per Diffusion (Konzentrationsausgleich) abgegeben. Wenn nun der CO2 Gehalt des Wassers bereits sehr hoch ist, ist die Effektivität der CO2 Abgabe stark gemindert und der CO2 Gehalt im Blut des Fisches nimmt zu.
Erschwerend kommt hinzu, dass der Fisch im Gegensatz zu uns Menschen seine Atemfrequenz über den Sauerstoffgehalt des Blutes steuert. Wenn nun genügend Sauerstoff im Wasser und damit im Blut des Fisches vorhanden ist, nimmt die Atemfrequenz nicht zu und der pH Wert des Fischblutes sinkt ab. Dies kann bis zum Tod des Fisches führen.
Deshalb sollte der CO2 Gehalt des Aquariums generell nicht über 20 mg/L steigen.
Erhöhen kann man den CO2 Wert mit einer Zugabe von CO2 aus Druckflaschen oder Bio-CO2 Anlagen.
Eine Verringerung erreicht man ganz einfach mittels einer Durchlüftung des Wassers, auch eine stärkere Oberflächenbewegung des Wassers treibt CO2 aus.
Temperatur:
Die Temperatur muss den Fischen angepasst werden. Dabei haben Fische einen optimalen Bereich und einen Toleranzbereich (wie bei jedem anderen Parameter auch). Auch die Pflanzen haben einen optimalen Bereich und müssen je nach Aquarium entsprechend ausgewählt werden.
Die Angaben erfolgen in °C (Grad Celsius), im englischen Sprachraum wird die Einheit °F (Grad Fahreinheit) verwendet.
Zur Umrechnung zieht man von den °F 32 Grad ab und teilt den Restbetrag durch 1,8. Umgekehrt multipliziert man die °C mit 1,8 und zählt 32 Grad dazu.
- 0°C entsprechen 32°F.
- 10°C entsprechen 50°F.
- 20°C entsprechen 68°F.
- 25°C entsprechen 77°F.
- 30°C entsprechen 86°F.
Gemessen wird die Temperatur mit einem Thermometer. Verbreitet sind Glasthermometer und Flüssigkristallthermometer.
Ein Aquarianer sollte sich auch angewöhnen, mit dem Handrücken am Aquarienglas zu fühlen. Nach einiger Zeit hat man ein ganz gutes Gefühl für die Temperatur und kann so ganz einfach die Thermometer gegen checken.
Erhöht wird die Temperatur über eine Heizung. Bei einem Aquarium mit niedriger gewünschter Temperatur in einem warmen Raum, kann es sein, das gar kein Heizung notwendig ist. Dagegen kann ein Aquarium mit hoher Temperatur in einem kalten Raum eine enorme Heizleistung verbrauchen.
Abgesenkt wird die Temperatur über einen Teilwasserwechsel mit kühlerem Wasser. Das Zufügen von Eiswürfeln kann auch hilfreich sein. Wenn man für eine erhöhte Verdunstung des Wassers sorgt (z.B. öffnen der Abdeckung, Lüfter über die Wasseroberfläche blasen lassen), kühlt sich das AQ auch ab.
Fibel-Tour: Im nächsten Kapitel lernt ihr die weitere Wasserwerte kennen.
