CO2 (Kohlendioxid) ist der Hauptnährstoff der Pflanzen. Sie bauen damit ihre Biomasse auf. Bei der Photosynthese wird aus CO2, Wasser und Lichtenergie Zucker und Stärke produziert. Daraus bezieht die Pflanze ihre Lebensenergie.
CO2 spielt für das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht im Aquarium eine bedeutende Rolle und damit für das Puffersystem des Wassers. Zu einem geringen Anteil, etwa 0,1% reagiert CO2 mit Wasser zu Kohlensäure H2CO3, die für den pH-Wert eine bedeutende Rolle spielt. Sie ist zudem in der Lage, Kalk (Kalziumcarbonat und Magnesiumcarbonat) im Wasser zu lösen unter Bildung von Kalziumhydrogencarbonat Ca(HCO3)2 und Magnesiumhydrogencarbonat Mg(HCO3)2, den wichtigsten Bildnern der KH (Carbonathärte).
Produziert wird CO2 auf natürlichem Weg im Aquarium beim Stoffwechsel aller darin enthaltenen Lebewesen, also sowohl von Tieren als auch von Pflanzen und Bakterien. Während der beleuchteten Zeit wird das CO2, das die Pflanzen produzieren, unmittelbar wieder veratmet.
In schwach beleuchteten Aquarien, mit vielen Fischen und relativ wenig Pflanzen, befindet sich ausreichend bzw. teilweise sogar zuviel CO2 im Wasser. Dann kann es nötig sein, es aus dem Wasser teilweise entfernen zu müssen. Dies geschieht normalerweise über die Wasseroberfläche in ausreichendem Maß. Reicht das jedoch nicht aus, kann man durch stärkere Bewegung der Wasseroberfläche und/oder die Installation eines Ausströmersteins oder eines Diffusors am Filterauslauf für eine Senkung sorgen. Bei Vorhandensein einer Kahmhaut kann es ebenfalls zu einem gestörten Gasaustausch kommen.
Bei starkem Pflanzenbestand kann es jedoch sehr schnell zu einem CO2-Mangel im Aquarium kommen. Dann ist eine zusätzliche Zufuhr über entsprechende CO2-Anlagen sinnvoll. Dabei sollte der CO2-Gehalt des Wassers nicht unter 5mg/l abfallen, besser wäre ein Gehalt von 10-20mg/l. Liegt ein massiver CO2-Mangel vor, kann es zur sogenannten biogenen Entkalkung kommen. Einige Pflanzen und Algen sind in der Lage, CO2 aus den Hydrogenkarbonaten herauszubrechen. Dabei bleibt wasserunlöslicher Kalk (CaCO3 und MgCO3) übrig und fällt aus. Diesen Kalk kann man als grauweißen Belag auf den Pflanzenblättern erkennen. Er fühlt sich rau an. Bei diesem Vorgang steigt der pH-Wert unter ungünstigen Umständen auf Werte von über pH 9 an, was unbedingt vermieden werden muss.
Es gibt verschiedene Methoden, den CO2-Gehalt des Wassers zu bestimmen.
Die einfachste Methode besteht in der CO2-Dauermessung. Dabei wird ein Behälter, der mit Aquariumwasser und einer Indikatorflüssigkeit versehen ist, so unter Wasser eingesetzt, dass die Testflüssigkeit keinen unmittelbaren Kontakt mit dem Aquariumwasser bekommt. Mittels einer "Luftbrücke" wird der Anteil des CO2 aufgefangen, der aus dem Wasser herausdiffundiert. Dieses CO2 löst sich wieder in der Testflüssigkeit und der entstehende Anteil an Kohlensäure wird gemessen. Es handelt sich dabei um eine rein qualitative Messung, also ob zuwenig, genügend oder zuviel vorhanden ist. Sie gibt keinen Aufschluss über den tatsächlich vorhandenen CO2-Gehalt des Wassers.
Eine relativ einfache quantitative CO2-Messung wird als Tropfentest von verschiedenen Herstellern angeboten.
Die genaueste Messung erfolgt über ein elektronisches Messgerät mittels Elektrode. Diese Variante ist allerdings recht teuer und wird somit vermutlich nur den wenigsten Aquarianern verfügbar sein.
Eine indirekte CO2-Ermittlung kann über den pH-Wert und den KH-Wert errechnet werden. Dabei macht man sich das Verhältnis von Carbonathärte und Kohlensäure zunutze, das in enger Beziehung steht. Auf diesen Seiten steht ein Berechnungstool zur Verfügung, das auch als Offline-Version zum Download bereitsteht. Bei sehr niedriger KH oder bei Vorhandensein einiger organischer Säuren kann das Ergebnis allerdings fehlerhaft sein.
CO2 kann im Aquarium auch schädliche Wirkungen aufweisen. Da CO2 schwerer als Luft ist, kann es auf dem Wasser zu einer CO2-Schicht kommen, vergleichbar mit einem Deckel, die z.B. bei Labyrinthern zur Erstickung führen kann. Dies geschieht besonders dann, wenn zuviel CO2 dem Wasser zugegeben wird. Durch die Verwendung von Ausströmern ist dieses Problem besonders groß. Jede CO2-Zugabe ins Wasser führt zu Verlusten, weil das Kohlendioxid aus dem Wasser herausdiffundiert. Riskant ist es zudem, wenn CO2 zweckfremd zur Senkung des pH-Wertes bei härterem Wasser Verwendung findet. Es kann dabei zu massiver Überdosierung kommen, die für Fische toxisch sein kann. Deshalb soll hier dringend davor gewarnt werden.
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