Chemie - Aquariumchemie
alles über Wasserwerte und deren Messung
Mehr über Sauerstoff
Sauerstoff im
Aquariumwasser ist lebenswichtig für die Atmung der Fische und Pflanzen sowie
für den Umbau durch Bakterientätigkeit und Oxidation, der meist schädlichen
Abfallprodukte die durch Futter und Ausscheidung der Fische entstehen.
Sauerstoff ist
schädlich ??
Man kann heute auch
manchmal lesen, dass zu viel Sauerstoff schädlich sei, weil wichtige
Spurenelemente und Pflanzennährstoffe zu rasch oxidiert werden und dadurch das
Pflanzenwachstum behindert und Algenbildung gefördert wird. Dies führt zu
kuriosen Behauptungen, dass ein vollkommen veralgtes Aquarium mit 20mg/Liter
O2, der Sauerstoff die Ursache für die Veralgung sei. Wenn man nun weiß, dass
der Sättigungswert von O2 im Wasser (je nach Temperatur) etwa 7-8 mg/Liter ist,
und nur durch starke Assimilation von Pflanzen (Algen) und praktisch keiner
Wasserbewegung (welche den Sauerstoffgehalt auf den Sättigungswert zurückführen
würde) dieser Sättigungswert um bis zum 4-fachen übertroffen werden kann, so
ist wohl klar, dass die Algen die Ursache für den Sauerstoff und nicht
umgekehrt der Sauerstoff die Ursache für die Algen ist!
Diese Angaben sind sehr
seltsam! Nicht der Sauerstoff alleine sondern die Oxidierfähigkeit des Wassers,
das sog. Redoxpotential oder einfacher gesagt das Gleichgewicht
(Reduktions-Oxidations-Gleichgewicht) ist dafür zuständig und dieses
Gleichgewicht kann man wie hier beschrieben messen. Diese Messung ist viel
Aussagekräftiger als nur die Angabe des Sauerstoffgehaltes.
Ist das Redoxpotential
(Gleichgewicht) im Wasser sehr niedrig und enthält viel sog. Reduzierende Stoffe,
so kann man O2 hineinblasen was man will, der Sauerstoff wird nicht besonders
steigen; die geringe Oxidierfähigkeit bewirkt die o. a. geringere Oxidation von
vielen Stoffen (und nicht der geringe Sauerstoffgehalt).
Ist das Redoxpotential
(Gleichgewicht) im Wasser sehr hoch, so kann man praktisch fast gar nicht
verhindern, dass der Sauerstoff bis an den Sättigungswert (7-8 mg), schon bei
geringster Wasserbewegung, im Wasser steigt. Die Oxidation erfolgt daher
rascher, aber nicht allein wegen dem hohen Sauerstoffgehalt, sondern wegen der
hohen Oxidierfähigkeit (Gleichgewicht) des Wassers.
Jeder Filter im
Aquarium verbraucht Sauerstoff bei der Bakterientätigkeit zur Umwandlung von
organischen Verunreinigungen in das mineralische Endprodukt Nitrat. Sehr rasch
geht diese Umwandlung in einem sog. Rieselfilter (Funktion ähnlich einer
Kläranlage) vor sich; auch die Oxidation mancher anderer Stoffe geht hier sehr
rasch. Das führte dazu, dass viele "Spezialisten" und "namhafte
Buchautoren" große Vorbehalte gegen effektive Filter anmelden, weil das
(wie o. erwähnt) dem Pflanzenwuchs schaden soll. Das führt schon fast zu einer
Anti-Filter- und Anti-Sauerstoffhysterie. Das stimmt aber nun einmal, meiner
Meinung nach, nur sehr bedingt !
Das theoretisch gute
Wasser für Pflanzen:
Der Extremfall für
guten Pflanzenwuchs wäre theorretisch, wenn man den o. a. "Spezialisten
" glaubt: Viel CO2 im Wasser, möglichst keine Wasserbewegung, was dieses
CO2 wieder Austreiben würde, möglichst wenig Sauerstoffgehalt, weil der an
schlechtem Pflanzenwuchs schuld sein soll, möglichst PH-Wert unter 7, um den
Ammoniumgehalt zu bewahren (Pflanzennährsalz), nebenbei wird auch Wert auf ein
"gut gepuffertes" Aquariumwasser mit viel Karbonathärte gelegt und
daher jede Menge CO2 ins Wasser geblasen ....
....Diese sehr
künstliche, und mit der Natur kaum mehr vergleichbare Situation, lässt sich nur
durch gezielte und funktionierende Technik erreichen: Kaum Wasserbewegung und keine Filterung,
CO2-Düngung, keine Durchlüftung...
Den Pflanzen gefällt’s
und wenn man Glück hat, überleben es auch die Fische! Die kaum vorhandene
Wasserbewegung bewirkt im Zusammenhang mit dem geringen Redoxpotential
tatsächlich geringen Sauerstoffgehalt, was sehr leicht zu Sauerstoffmangel bei
den Fischen führen kann (bei manchen Fischen schon ab Werten unter 4 mg/l). Der
durch CO2- Düngung hohe CO2-Gehalt kann leicht zu einer CO2-Vergiftung bei den
Fischen führen (bei manchen ab 20 mg/Liter). Der durch CO2-Düngung unter 7
gehaltene PH-Wert, kann durch geringe Störungen ansteigen (ohne CO2-Düngung
liegt der PH-Wert von Wasser mit einigen Karbonathärtegraden bei etwa 8 !) und
das Pflanzennährsalz Ammonium wird zum höchst giftigen Ammoniak mit rascher
Vernichtung des gesamten Fischbestandes ! Außerdem bleiben, bzw. steigen viele
gar nicht ungefährliche bis giftige (für die Fische) Werte, durch mangelnde
Oxidation, wie z. B.: Phenole (Zwischenprodukt der Bakterientätigkeit zum Umbau
der organischen Verunreinigungen). Dieses äußerst schlechte
Oxidationsverhalten, das Wasser kann sogar stark reduzierende Tendenz annehmen,
kann sogar dir Reduktion des "Endproduktes" Nitrat zu Nitrit (sehr
giftig) bewirken oder es kann auch giftiger Schwefelwasserstoff entstehen
! ....
Diese hochtechnische Kunstwelt für gutes Pflanzenwachstum kann bei recht
schwer zu haltenden Pflanzen und genauer Beobachtung aller Wasserwerte eine
gewisse Berechtigung haben, um eben solche Pflanzen zum Gedeihen zu bringen.
Wasserchemisch und für das Wohlbefinden der Fische kann ich diesen Praktiken keine
Zuneigung spenden.
Das praktisch gute
Wasser für Pflanzen und Fische:
* Wenig Karbonathärte und durchaus (je nach
Fisch- und Pflanzenart) höhere (6 bis 10 Grad) Sulfathärte bewirkt, dass für
die CO2-Düngung ganz geringe Mengen erforderlich sind (mehr als 6 bis 10 mg pro
Liter freies CO2 sind Luxus); außerdem kann beim Ausfall der CO2-Düngung der
PH-Wert nicht über 7 ansteigen (keine Gefahr der Ammoniakvergiftung). Das
Ammonium wird langsam umgebaut und bleibt den Pflanzen erhalten (weil nämlich
hauptsächlich Ammoniak umgebaut werden kann, der bei PH um 7 nur in ganz
geringen Mengen vorliegt).
* Gute Filterung und LEICHTE Wasserbewegung
bewirken, dass der für Fische und Pflanzen und Bakterien und Oxidierfähigkeit
(Beseitigung von giftigen Schadstoffen) erforderliche Sauerstoffgehalt
vorhanden bleibt; gleichzeitig sorgt die leichte Wasserbewegung dafür, dass der
CO2-Gehalt nicht zu stark ansteigen kann (verhindert CO2-Vergiftung). Ist die
Wasserbewegung zu stark (viele der käuflichen Filter fördern Unmengen von
Wasser und führen zu rasanten "Wildbacherscheinungen") muss viel mehr
CO2-gedüngt werden, um dieselben Werte zu erreichen.
Nur: CO2 ist viel
schwerer durch Wasserbewegung auszutreiben als Sauerstoff ins Wasser eingespült
wird – das heißt: etwas Wasserbewegung schadet dem CO2-Wert kaum, der
Sauerstoff wird aber flott angereichert.
* Die durch höheres Redoxpotential
(Gleichgewicht) raschere Oxidation von vielen Stoffen (wichtig, weil auch
giftige Stoffe schneller zu ungiftigen oxidiert werden), wird durch periodische
Zugabe von Spurenelementen für Pflanzenwuchs ergänzt.
* Periodischer Wasserwechsel mit geeignetem
(aufbereitetem) Wasser soll die Anhäufung von mineralischen Endprodukten wie
Nitrat, Phosphat, Chlorid usw. verhindern und ersetzt in den beengten
Verhältnissen des Aquariums den oft wochenlangen Vorgang der Wasserverdünnung
in der Regenzeit der Tropen.
Würde die
Bakterientätigkeit und Oxidation nicht richtig funktionieren, so würden die
Fische praktisch im eigenen Urin und sonstigen faulenden organischen Stoffen,
angereichert mit giftigen Zwischenverbindungen wie Nitrit und Phenol und Toxin
schwimmen (treiben). Alleine dieser Ausblick stellt die Wichtigkeit eine gut
funktionierenden Filters mit genug Sauerstoff voraus. Das Pflanzenwachstum ist
nur bei ganz speziellen Pflanzen ein dominierendes Problem.
Anmerkung dazu: man
kann auch recht gut sogenannte Altwasseraquarien betreiben – hier werden
weniger Fische gehalten und das Aquariumsystem verbraucht annähernd die
anfallenden Abfallstoffe.
Wichtig für das
Funktionieren ist, dass nicht zu viele "Kalkverbraucher" (Schnecken)
die Karbonathärte rasch aufbrauchen oder sich durch zu wenig Wasserwechsel auch
Säuren ansammeln, die den PH-Wert dann zu tief senken. Auch zu starke
CO2-Düngung ist hier schädlich, man braucht nur ganz geringe Mengen. - Also wenige Schnecken, mäßige Durchlüftung,
gute Filterung, geringe CO2-Düngung und regelmäßigen Wasserwechsel.