3. Wasserchemie und Wasserwerte.
Dies ist eine überarbeitete und ausgeweitete Version dieses Kapitels. Hier ist der Zugriff auf die Originalversion des Wasserchemie Kapitels der Fibel.
Vorwort:
Der Fisch ist zeitlebens vom Wasser umgeben, ähnlich wie wir von Luft. Wie auch die Luft wird das Wasser von seiner Umwelt geprägt. Regenwasser nimmt schon in der Atmosphäre Umweltschadstoffe auf.
Wenn es dann endlich am Boden angelangt ist und zu versickern beginnt, nimmt es noch mehr Stoffe auf. Es verändert ständig seine chemische Zusammensetzung. Ein Wasser gleicht nie dem Anderen.
Auch der Mensch verändert es, unbewusst durch Verschmutzungen der Umwelt, zum Beispiel mit Nitraten, und bewusst, wenn auch sehr selten, mit Chlor, damit es durch die Wasserleitung "rein" zu uns kommt. Darum kann Wasser hier ganz anders sein als dort.
Leider ist es genau das, was viele Aquarianer nicht beachten. Wahl- und arglos werden Pflanzen und Fische aus den verschiedensten Regionen zusammen in ein Aquarium gesteckt.
Damit das Aquarium als Biotop aber richtig funktionieren kann, müssen alle Bedingungen so weit wie möglich mit denen im natürlichen Lebensraum des Fisches übereinstimmen. Ist das nicht der Fall, scheitert das neue Hobby meist genau daran.
Dieses Kapitel soll einen kleinen Einblick in die faszinierende Welt des Wassers geben und helfen, Wasser besser zu verstehen, damit der Erfolg beim neuen Hobby nicht ausbleibt.
Chemisch reines Wasser besteht nur aus Sauerstoff und Wasserstoff, H2O. So ein Wasser ist aber für den Betrieb eines Aquariums nicht brauchbar, da alle Bewohner wie Fische Pflanzen und Mikroorganismen auf viele Mineralstoffe angewiesen sind, die mit dem Wasser geliefert werden müssen. Wenn wir den Wasserhahn aufdrehen, kommt ein Wasser zu uns, dass noch viele weitere Inhaltsstoffe mitführt.
Viele Bestandteile des Wassers bestehen aus Salzen. Da aber Salze sich im Wasser lösen, zerfallen sie in negativ geladene Anionen und positiv geladene Kationen. So zerfällt z.B. Kalziumkarbonat beim Lösen in Wasser in ein positiv geladenes Kalzium- Ion und in ein negativ geladenes Karbonat- Ion.
Der Leitwert:
Ionen sind elektrisch erfassbar, dadurch kann man mittels des Leitwertes die meisten Stoffe im Wasser feststellen.
Der Leitwert ist im Prinzip eine andere Ausdrucksform für den elektrischen Widerstand. Die Angaben erfolgen in µS/cm.
Verwendet werden dafür spezielle elektronische Messgeräte, deren Elektrodenfläche und -abstand genau definiert ist. Da außerdem der Leitwert abhängig von der Temperatur ist, sind gute Messgeräte mit einem Thermosensor und einer automatischen Temperaturkompensation ausgestattet.
Leider ist der Leitwert nur ein Summenparameter und lässt nur bedingte Rückschlüsse auf die Qualität und Eignung des Wassers zu. Der Leitwert gibt die Summe aller gelösten Ionen im Aquarium an. Diese Ionen kommen von allen möglichen Salzen, nicht nur von der Härte. Auch Nitrat ist ein Salz.
Der Leitwert ist kein absoluter Wert, der etwas aussagt. Aber man kann ihn wunderbar zur Überwachung des Aquariums einsetzen.
Im Normalfall bleibt die Härte im Aquarium konstant, das heißt, das eine Erhöhung des Leitwertes auf eine Anreicherung von anderen Salzen schließen lässt, z.B. Nitrat.
Anhand des Leitwertes lässt sich eine Veränderung des Wassers schnell und einfach feststellen. Aber nicht alles wird angezeigt, z.B. drückt sich eine erhöhte organische Belastung nicht in einem verändertem Leitwert aus.
Aber für Fische ist der Leitwert wichtig. Er beeinflusst die osmotischen Verhältnisse. Vereinfacht gesagt, reguliert ein Fisch mittels Osmose den Salzgehalt in seinem Körper.
Flüssigkeiten haben das Bestreben, ihren Salzgehalt durch Diffusion, auch durch eine Membran hindurch (bei Fischen stellt die Haut eine solche sogenannte semipermeable Membran dar) auszugleichen (Konzentrationsausgleich). Dabei wandert Wasser von der niedrigeren Salzkozentration zur höheren, um eben diese Unterschiede in der Konzentration auszugleichen.
Ein Fisch hat in seinem Heimatgebiet in Jahrtausenden der Evolution Körperfunktionen entwickelt, die den Salzgehalt in seinem Körper konstant gehalten. Bei einem harten Wasser (hoher Salzgehalt) des Umgebungswassers ist eine Gewinnung der Salze ein kleineres Problem, dagegen muss in einem weichen Wasser (geringer Salzgehalt) schon ein effektiver Mechanismus zum Einsatz kommen (Ionenpumpen).
Da Fische aus Weichwassergebieten oder Hartwassergebieten andere Umweltbedingungen vorfinden, haben sie auch andere Methoden für die Osmose-Regulierung entwickelt.
Nehmen wir als Beispiel mal an, der Salzgehalt im Fischkörper beträgt 5, weiches Wasser ist 1, hartes Wasser ist 10.
Setzen wir diesen Fisch nun in weiches Wasser, strömt mittels Diffusion Wasser in seinen Körper. Nun muss er aktiv Wasser abgeben, um seinen Wassergehalt im Körper konstant zu halten. Meist geschieht dies über den Urin, das belastet die Nieren und zusätzlich werden mit dem Urin auch wieder ein paar Salze ausgeschieden. Der Mechanismus zur Ionengewinnung, der meistens in der Haut sitzt, wird somit doppelt belastet, hat aber ein genetische Programmierung, die nicht so einfach umgestellt werden kann.
Im harten Wasser strömt Wasser aus seinem Körper durch die Haut hindurch. Der Fisch muss aktiv Wasser aufnehmen um nicht auszutrocknen. Mit dem aufgenommenen Wasser nimmt er auch Salze auf, zusätzlich fördern die Ionenpumpen in seiner Haut viel zuviel Salze in den Körper, weil die genetische Veranlagung für weicheres Wasser ausgelegt ist. Dieses Übermaß an Salzen wird über die Nieren ausgeschieden, was diese sehr belastet und wiederum einen hohen Wasserverbrauch bedeutet. Der Fisch muss also, um Salze loszuwerden, viel Wasser aufnehmen, das aber wiederum viele Salze enthält...
Setzt man nun einen Fisch in ein für ihn falsches Wasser, reichen seine körpereigenen Mechanismen nicht mehr unbedingt aus. Auf Dauer wird dieser Fisch geschädigt, was von einer verkürzten Lebenszeit, über die erhöhte Krankheitsanfälligkeit bis zu einem schnellen Tod gehen kann.
Generell gilt auch, das ein Umsetzen in härteres Wasser besser vertragen wird, als ein Umsetzen in weicheres Wasser. Dies allerdings nur in Grenzen, die den phisiologischen Ansprüchen der jeweiligen Fische entspricht.
Die folgenden 2 Parameter sind diejenigen, die den Leitwert am stärksten bestimmen:
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.
Die Nitrifikation:
Der Stickstoffkreislauf ist im obigen Bild dargestellt.
In einem ausgewogenen Aquarium, d.h. wenn der Besatz mit der Wassermenge und der Bepflanzung zusammen passt, findet in keinem Stadium eine Anreicherung der Stoffe statt.
Da aber viele Aquarien nicht ausreichend bepflanzt werden können (z.B. Malawi AQs), oder das AQ zu dicht besetzt ist, gibt es in manchen Becken Probleme mit den Zwischenstadien des Stickstoffes.
Stickstoff wird hauptsächlich durch Futter ins AQ eingebracht. Fische bauen die Eiweiße im Körper um, verwenden einiges zum Aufbau der Zellen und scheiden einen großen Teil davon in Form Ammonium/Ammoniak über die Kiemen und den Kot wieder aus.
Mäßiger Besatz und sparsame Fütterung ist somit die beste Möglichkeit, in diesen Kreislauf einzugreifen.
Jetzt aber erst einmal zu den einzelnen Stationen des Stickstoffes im Aquarium.
NH4/NH3 = Ammonium/Ammoniak:
Ammonium ist das erste Glied in der Nitrifikationskette. Es wird unter anderem direkt von den Fischen ausgeschieden.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Ammonium und Ammoniak stehen in einer pH abhängigen Wechselbeziehung: Bei pH-Werten über 7 nimmt der Anteil an stark giftigem Ammoniak zu, was es zu vermeiden gilt. Bei pH-Werten unter 7 steigt der Anteil an Ammonium, welches für Fische nicht giftig ist.
Ammoniak ist schon ab Werten von 0,1 mg/L für Fische giftig!
Gemessen wird der NH4/NH3 Wert normalerweise mit Tropfentests, die durch ein Vergleichen der Indikatorfarbe mit einer Farbtabelle den quantitativen Wert anzeigen. Dabei wird immer die Gesamtmenge an NH4 und NH3 gemessen, was jeweils vorliegt, kann man anhand des pH Wertes ermitteln:
- Bei pH 7 liegt ca. 1% als giftiges Ammoniak vor.
- Bei pH 8 liegt bereits ca. 4% als giftiges Ammoniak vor.
- Und bei pH 9 sind ca. 25% der Messung giftiges Ammoniak.
Durch die biologische Filterung wird mittels der Nitrosomonas- Bakterien das Ammonium/Ammoniak zu Nitrit (NO2) oxidiert. Dabei wird von den Bakterien Sauerstoff, Ammonium/Ammoniak, Kohlenstoff und ein paar Spurenelemente verbraucht. Diese Bakterien leben am liebsten Substrat gebunden und haben in einem Filter entsprechend gute Bedingungen, da hier die Nahrung konstant vorbei schwimmt.
Wird ein AQ neu gestartet, sind wenige Stickstoffe und noch wenige entsprechende Bakterien vorhanden. Erst mit einem Anstieg der potentiellen Nahrung können sich die Bakterien vermehren. Trotzdem kommt es erst mal zu einer Anhäufung der Stickstoffe, bis die Bakterien in entsprechend hoher Zahl zur Verfügung stehen und einen kompletten Umbau des Stoffes bewerkstelligen können.
Ammonium wird auch direkt von den Pflanzen als Stickstofflieferant aufgenommen. Laut Diana Walstad bevorzugen Pflanzen das Ammonium und solange es zur Verfügung steht, wird kein Nitrat verarbeitet, da die Nitrat-Verarbeitung einen höheren Energieaufwand bedeutet.
Erhöhen kann man den Ammonium Anteil mit einer Zugabe von entsprechenden Salzen, wie z.B. Ammoniumnitrat (NH4NO3), dies ist aber selten notwendig.
Eine Verringerung erreicht man in akuten Notfallsituationen am besten durch ausreichend große Wasserwechsel, bis zu 90% des AQ Inhaltes sind möglich.
Im laufenden Betrieb wird durch einen ausgewogenen Besatz, Bepflanzung und eine gute biologische Filterung eine Anhäufung vermieden.
NO2 = Nitrit:
Nitrit ist das zweite Glied in der Nitrifikationskette.
Für Fische ist Nitrit sehr giftig. Bereits vergleichsweise geringe Konzentrationen können die Fische töten.
Der Nitrit-Wert sollte idealerweise bei 0,0 liegen, Werte von 0,1 - 0,2 sind kurzfristig tragbar (wenige Stunden), müssen aber umgehend nach dem Nachweis durch einen großzügigen Teilwasserwechsel gedrückt werden.
Langfristig kann Nitrit nur durch eine funktionierende biologische Filterung und mäßigen Besatz dauerhaft klein gehalten werden.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Gemessen wird der NO2 Wert normalerweise mit Tropfentests, die durch ein Vergleichen der Indikatorfarbe mit einer Farbtabelle den quantitativen Wert anzeigen.
Leider sind hier auch immer wieder Teststreifen im Umlauf. Diese zeigen in aller Regel einen Nitritgehalt erst ab 1 mg/L an, was für viele Fische bereits tödlich enden kann oder aber zu schweren Schäden führt.
Das Nitrit wird im biologischen Filterkreislauf durch die Nitrobacter- Bakterien zum Nitrat (NO3) oxidiert. Auch diese Bakterien benötigen für ihre Arbeit Sauerstoff, Nitrit, Kohlenstoff und ein paar Spurenelemente.
Die beste Arbeitsstätte bietet eine Oberfläche, die ständig mit der notwendigen Nahrung umströmt wird, meistens ist dies ein Filter.
Beim Start eines Aquariums sollte der Nitrit-Wert mindestens einmal am Tag gemessen werden. Während der Einfahrphase gibt es noch keine Bakterien (Nitrobacter), die den Abbau erledigen. Sie bilden sich erst bei genügend Nahrung, daher kommt es während der Einfahrphase zu einem Nitrit-Peak (Nitrit-Anhäufung).
Diesen Peak sollte man plus einer Woche abwarten bevor man die ersten Tiere einsetzt, da dieser für viele Bewohner tödlich enden kann. Unter Umständen kann dies 4 - 6 Wochen dauern.
Im laufenden Betrieb ist eine gelegentliche Überprüfung des Nitrit Wertes anzuraten, um die Abbauleistungen im AQ zu testen.
Eine Erhöhung des Nitrits ist nie notwendig!
Eine Verringerung erreicht man in akuten Notfallsituationen am besten durch ausreichend große Wasserwechsel, bis zu 90% des AQ Inhaltes sind möglich.
Im laufenden Betrieb wird durch einen ausgewogenen Besatz, Bepflanzung und eine gute biologische Filterung eine Anhäufung vermieden.
NO3 = Nitrat:
Das dritte Glied in der Nitrifikationskette ist das Nitrat. Für Fische ist es meistens erst in sehr hohen Dosen (Wert weit höher als 50 mg/l) schädlich.
Nitrat ist das Endprodukt der Nitrifizierung und wird nicht weiter abgebaut, es ist das Endstadium der Oxidation des Stickstoffs.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Gemessen wird der NO3 Wert normalerweise mit Tropfentests, die durch ein Vergleichen der Indikatorfarbe mit einer Farbtabelle den quantitativen Wert anzeigen.
Auch Teststreifen sind verfügbar, die aber lediglich zu einer besseren Abschätzung des Nitratwertes reichen.
Nitrat entsteht in der Hauptsache aus dem Abbau der Stickstoffverbindungen in einem AQ. Aber auch das Wasser für den Wasserwechsel kann bereits mit Nitraten belastet sein, laut Trinkwasserverordnung sind in Deutschland bis zu 50 mg/L zugelassen.
Es wird von Pflanzen als "Nahrung" aufgenommen oder verlässt das Aquarium über den regelmäßigen Teilwasserwechsel. In einem ausgewogenen AQ pendelt sich das Nitrat auf einen bestimmten Wert ein und bleibt relativ konstant.
Eine Erhöhung des Nitrat ist selten notwendig. Lediglich in Becken mit nicht nachweisbaren Werten kann aufgrund des Bedarfs der Pflanzen eine Erhöhung Sinn machen. Das erreicht man wiederum durch die Zugabe entsprechender Salze, Kaliumnitrat (KNO3).
Eine Verringerung erreicht man durch einen ausgewogenen Besatz, Bepflanzung, eine gute biologische Filterung und den regelmäßigen Teilwasserwechsel.
Weitere Bestandteile des AQ-Wassers:
O2 = Sauerstoff:
Sauerstoff ist die Grundlage für das Leben im Aquarium. Er wird von Pflanzen erzeugt oder diffundiert über die Wasseroberfläche ein.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Gemessen wird der Sauerstoff normalerweise mit Tropfentests, die durch ein Vergleichen der Indikatorfarbe mit einer Farbtabelle den quantitativen Wert anzeigen.
Aus dem Laborbedarf kann aber auch elektronische Messgeräte beziehen, die für eine häufige Messung vorzuziehen sind. Allerdings kosten diese ihren stolzen Preis.
Das Lösungsvermögen von Sauerstoff im Wasser ist von der Temperatur abhängig. Um auf der sicheren Seite zu sein, ist es von Vorteil wenn der Sauerstoffgehalt sich der Sättigung des Wassers annähert, was bei einer Temperatur von 0,1°C bei 14,5 mg/L der Fall ist, bei einer Temperatur von 20°C liegt die 100 % Sättigung bei 8,8 mg/L. Auch die Ortshöhe über Meeresniveau spielt eine Rolle, die vorherigen Angaben basieren auf 0 Meter über NN. Je höher man geht, desto kleiner wird die Lösungsfähigkeit. So hat Wasser mit 20°C bei einer Höhe von 750 m über NN nur noch ein Lösungsvermögen von 8,0 mg/L.
Jedes Lebewesen im AQ braucht Sauerstoff, Fische, Wirbellose, die unzähligen Mikroorganismen und die Pflanzen in der Nacht. Dabei wird auch meist der Verbrauch der Bakterienflora unterschätzt. Deshalb sollte man einen Sauerstoffgehalt von 6-8 mg/L am Abend anstreben, um auch während der Nacht genügend zur Verfügung zu haben, wenn Pflanzen keine Photosynthese betreiben.
Als kritisch für Fische ist eine Wert unter 3 mg/L zu sehen.
Eine Erhöhung des Sauerstoffes erreicht man durch eine Erhöhung der Kontaktfläche des Wasser mit der Luft. Dies kann durch eine höhere Oberflächenbewegung geschehen oder indem man das AQ durchlüftet.
Auch Pflanzen liefern einen großen Anteil des Sauerstoffbedarfs. Allerdings darf man nicht übersehen, dass die Pflanzen in der Nacht selber Sauerstoff verbrauchen.
Eine Verringerung ist nie notwendig.
PO4 = Phosphat:
Phosphat wird in Spuren von den Fischen benötigt und in etwas größeren Mengen von den Pflanzen als Nahrung verbraucht.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Gemessen wird der Phosphat Gehalt normalerweise mit Tropfentests, die durch ein Vergleichen der Indikatorfarbe mit einer Farbtabelle den quantitativen Wert anzeigen.
Eingetragen wird das Phosphat in der Hauptsache durch das Futter für die Bewohner. Hier wirkt sich ein ausgewogen besetztes AQ mit sparsamer Fütterung positiv aus. Ein erhöhter PO4 Anteil sorgt meist für ein übermäßiges Algenwachstum und führt so zur Verärgerung des Pflegers.
Eine Erhöhung des PO4 ist in der Regel nicht notwendig. In besonders stark bepflanzten Becken kann bei sparsamen Besatz ein minimales Nachdosieren notwendig sein. Dies ist einfach durch die Zugabe von etwas Landpflanzendünger zu erreichen, man erhöht gleichzeitig aber auch den Nitratwert.
Eine Verringerung erfolgt durch den regelmäßigen Wasserwechsel und ein gutes Pflanzenwachstum. Wenn dies in besonderen Fällen nicht ausreicht, kann man mit Phosphat senkenden Mitteln aus dem Handel noch unterstützen. Möglich ist auch die Verwendung sogenannter Wasseraufklärungsmittel, die für eine Entfernung der Schwebstoffe sorgen. Diese enthalten meist Eisen(III)-chlorid das bei einer Zugabe auch das Phosphat mit ausfällt. Dabei wird das Phosphat aber nur im Bodengrund oder Filtermaterial angelagert und nicht aus dem Wasser entfernt. Bei besonderen Konstellationen löst sich das Phosphat wieder aus seiner Verbindung mit dem Eisen und sorgt so wieder für einen erhöhten Wert.
K = Kalium:
Kalium wird von Lebewesen in Spuren benötigt, von Pflanzen in etwas höheren Mengen.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Mir ist kein aquaristischer Test für Kalium bekannt. Aus dem Laborbedarf kann man allerdings einen Test beziehen, nur ist dieser nicht billig.
Mit dem Leitungswasser wird in der Regel wenig Kalium mitgeführt. Deshalb haben Dünger für Aquarien auch immer einen Kaliumanteil dabei.
Eine Erhöhung erreicht man durch Zugabe von Pflanzendüngern, für hohe Bedarfe kann man auch Kaliumsalze zudosieren, wie z.B. Kaliumcarbonat das auch als Pottasche in jeder Backabteilung zu finden ist.
Eine Verringerung erfolgt mit dem regelmäßigen Wasserwechsel und einem gesunden Pflanzenwachstum.
Fe = Eisen:
Eisen ist für die Pflanzen ein wichtiges Spurenelement. Man sollte versuchen, einen Eisengehalt von etwa 0,05 - 0,1 mg/L zu erreichen, da dies für die Pflanzen ausreicht. Höhere Dosen können für Fische giftig werden.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Gemessen wird der Phosphat Gehalt normalerweise mit Tropfentests, die durch ein Vergleichen der Indikatorfarbe mit einer Farbtabelle den quantitativen Wert anzeigen.
Eine Erhöhung erreicht man durch Zugabe von eisenhaltigen Aquariendüngern.
Eine Verringerung erfolgt mit dem regelmäßigen Wasserwechsel und einem gesunden Pflanzenwachstum.
Cu = Kupfer:
Kupfer wird von den Pflanzen in geringen Spuren benötigt.
Allerdings ist es für Fische und Wirbellose sehr giftig und führt in aller Regel zu Leberschäden, bei Dauereinwirkung zum Tode.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Gemessen wird der Kupfer Gehalt normalerweise mit Tropfentests, die durch ein Vergleichen der Indikatorfarbe mit einer Farbtabelle den quantitativen Wert anzeigen.
Im Aquarium sollte Kupfer nicht nachweisbar sein. Manchmal wird es aber über die Wasserleitung eingetragen, die besonders in Altbauten oft aus Kupferrohren bestehen. In so einem Fall sollte man vor dem Abzapfen des Wassers für das Aquarium, die ersten Liter in den Abfluss fließen lassen. Außerdem wird durch warmes Wasser mehr Kupfer aus der Leitung gelöst, deshalb nur kaltes Wasser aus einer Kupferleitung verwenden.
Eine besondere Gefahr, die oft vernachlässigt wird, stellen auch Medikamente dar, die Kupfer enthalten.
Kupfer hat die Eigenschaft, sich besonders im Bodengrund anzureichern und so bei den Bodenbewohnern für eine hohe Belastung zu sorgen. Auch wenn ein Test kein Kupfer nachweist, besteht die Möglichkeit, dass eine frühere medikamentöse Behandlung mit einem Kupferpräparat für Spätschäden sorgt.
Eine Erhöhung erreicht man durch Zugabe von Aquariendüngern.
Eine Verringerung erfolgt mit dem regelmäßigen Wasserwechsel und einem gesunden Pflanzenwachstum.
Kann man bei einem Wasserwechsel nicht vermeiden, dass man Kupfer ins Aquarium einträgt, empfiehlt sich in diesem Fall die Verwendung eines Wasseraufbereiters aus dem Fachhandel. Wobei hier auch wiederum das Kupfer nur chelatisiert (maskiert und unschädlich gemacht) wird, und sich dann im Bodengrund oder Filtermaterial anreichert. Dieses maskierte Kupfer kann sich wieder rücklösen und so für Schäden sorgen.
Zn = Zink:
Zink wird von den Pflanzen in geringen Spuren benötigt.
Allerdings ist es ein starkes Fischgift und auch für die meisten Wirbellosen ein sehr große Gefahr.
Im Wasser sollte Zink nicht nachweisbar sein.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Ein aquaristischer Test für Zink ist mir nicht bekannt.
S = Schwefel:
Schwefel wird von Lebewesen und Pflanzen in Spuren benötigt.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Mir ist kein aquaristischer Test für Schwefel bekannt.
Mit dem Leitungswasser wird in der Regel Schwefel in Spuren mitgeführt. Dünger für Aquarien haben meist auch einen geringen Schwefelanteil.
Mn = Mangan:
Mangan wird von Lebewesen und Pflanzen in Spuren benötigt.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Mir ist kein aquaristischer Test für Mangan bekannt.
Mit dem Leitungswasser wird in der Regel Mangan in Spuren mitgeführt. Dünger für Aquarien haben meist auch einen geringen Mangananteil.
B = Bor:
Bor wird von Lebewesen und Pflanzen in Spuren benötigt.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Mir ist kein aquaristischer Test für Bor bekannt.
Mit dem Leitungswasser wird in der Regel Bor in Spuren mitgeführt. Dünger für Aquarien haben meist auch einen geringen Boranteil.
Mo = Molybdän:
Molybdän wird von Lebewesen und Pflanzen in Spuren benötigt.
Die Angaben erfolgen in mg/L, die Einheit ppm (Parts per Million) ist gleichbedeutend und hauptsächlich im englischen Sprachraum verbreitet.
Mir ist kein aquaristischer Test für Molybdän bekannt.
Mit dem Leitungswasser wird in der Regel ein wenig Molybdän mitgeführt. Dünger für Aquarien haben meist auch einen geringen Molybdänanteil.
>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 vierten Kapitel könnt ihr über den Stellplatz und die Größe des Aquariums lesen.
