Der Hauptnährstoff der Wasserpflanzen ist Kohlendioxid (CO2). Oft ist es jedoch im Aquarium in sehr geringer Menge enthalten. Um den CO2-Gehalt des Wassers zu erhöhen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Der Handel bietet eine Vielzahl unterschiedlicher Geräte an. Die Bandbreite reicht von einfachsten Kleingeräten mit Sprühdose über biologische CO2-Produktion bis hin zu pH-gesteuerten Druckgasanlagen. Es werden sogar elektrische CO2-Anlagen angeboten. Hier soll nur ein Überblick über die Unterschiede der verschiedenen Systeme dargestellt werden. Ebenso werden die verschiedenen Möglichkeiten der CO2-Einbringung ins Wasser beschrieben.
Depot-Anlagen:
Das sind Anlagen für kleine bis kleinste Aquarien. Sie arbeiten mit CO2-Sprühdosen oder CO2-Kartuschen, wie sie z.B. für Sahnespender verwendet werden. Im Aquarium wird ein Diffusionsgerät installliert, welches mittels Schlauch an das Depot angeschlossen wird. Das Diffusionsgerät wird manuell einmal oder öfter am Tag gefüllt. Das CO2 diffundiert langsam ins Wasser und sorgt so für eine Erhöhung des CO2-Gehaltes. Diese Anlagen sind jedoch nicht sehr effektiv. Der Kostenfaktor für die Nachfüll-Sprühdose ist für die enthaltene CO2-Menge extrem hoch.
biologische CO2-Anlagen:
Mittlerweile bieten mehrere Firmen Anlagen an, die mittels Hefegärung CO2 produzieren. Dabei wird in einer Flasche, die mit einem Gel gefüllt ist, Wasser bis zu einer Markierung gefüllt. Anschließend wird eine Hefekapsel hinzugefügt, worauf nach kurzer Zeit Gärung einsetzt. Als Stoffwechselprodukt wird CO2 abgegeben. Dieses wird per Schlauch in ein CO2-Diffusionsgerät im Aquarium eingeleitet. Die Kartuschen bieten für ca. einen Monat konstant bei Aquarien um 50 Liter ausreichend CO2 für die Pflanzen an. Das Preis-Leistungsverhältnis für die Nachfüllkartusche ist nur mittelmäßig.
Man kann sich solche Anlagen auch selber bauen, wobei das Diffusionsgerät fertig gekauft werden sollte. Eine Einleitung über Ausströmersteine oder ähnliches sollte vermieden werden, weil zum Einen die CO2-Nutzung sehr ineffektiv ist und zum Zweiten auf der Wasseroberfläche eine CO2-Schicht entstehen kann, die luftatmenden Fische und Schnecken ersticken könnte. Selbstgebaute Anlagen werden in der Regel mit Zucker bestückt, wobei allerdings nach einer kurzen Phase starker CO2-Produktion schnell die Wirkung nachlässt. Nach zwei bis drei Wochen ist die CO2-Produktion erschöpft. Das Preis-Leistungsverhältnis ist bei dieser Art der CO2-Versorgung unschlagbar günstig.
elektrische CO2-Anlagen:
Bei diesen Anlagen wird eine einfache Handhabung bei zuverlässiger CO2-Produktion von Seiten des Herstellers versprochen. Eine Kohleplatte wird zwischen zwei Elektroden positioniert und unter Wasser mit einer regelbaren Spannung versorgt. Dabei findet Elektrolyse im Wasser statt. Der entstehende atomare Sauerstoff soll sich dabei mit der Kohle zu CO2 verbinden. Inwieweit diese theoretische CO2-Erzeugung tatsächlich funktioniert, ist noch nicht eindeutig geklärt. Ein großer Teil der CO2-Menge, die erzeugt wird, stammt jedoch aus der Aufspaltung der Carbonate, die als Carbonathärte (KH) gemessen werden kann. Dabei wird diese deutlich gesenkt. So wird das Puffersystem des Wassers geschwächt. Wasserunlöslicher Kalk wird als weiße dicke Kruste an einer Elektrode angelagert.
Die Veränderung des Wasserchemismus kann zur Verschiebung des Ionenspektrums führen und damit zu osmotischem Stress für Fische und Pflanzen. Da dieser Vorgang nur durch reichlichen Wasserwechsel aufgefangen werden kann, kommt es mit jedem Wasserwechsel zu Veränderungen des osmotischen Druckes, die weder für Fische noch für Pflanzen auf Dauer gesundheitsförderlich sein können.
Weiterhin bestehen technische Mängel in Form ungeeigneten Elektrodenmaterials. Es wird hierfür Kupfer verwendet, das durch die Elektrolyse im Wasser gelöst wird. So kann es zu Schwermetallvergiftungen bei den Fischen und bei Niederen Tieren sogar zu Totalausfällen kommen. Vereinzelt wurde von Todesfällen bei Fischen berichtet, die sich zwischen oder hinter den Elektroden befunden haben. Langzeitschäden wurden nicht bzw. nur unzureichend untersucht.
Diese Anlagen können allein aus Risikogründen nicht empfohlen werden, zumal die Wirkung elektrolytischer Prozesse im Aquarium in keiner Weise abschätzbar ist. Schon allein die Tatsache, dass Wasserstoff dabei freigesetzt wird, stellt ein weiteres unkalkulierbares Risiko dar, was ebenfalls verharmlost wird. Zudem ist das Preis-Leistungsverhältnis keineswegs so positiv, wie der Hersteller glauben machen will. Der Ersatz der regelmäßig aufgelösten Elektrode muss hierbei unter Verbrauchsmaterial mit erfasst werden. Die Ersatzkohlen sind unverhältnismäßig teuer. Die Kupferbelastung des Aquariums stellt ein weiteres unkontrollierbares Risiko dar.
CO2-Anlagen mit Druckflaschen:
Diese Anlagen stellen die CO2-Versorgung dar, die vermutlich mit Abstand die größte Verbreitung gefunden hat. An eine CO2-Druckgasflasche aus Stahl oder Aluminium wird ein Druckminderer angeschlossen, der über ein Rückschlagventil und ein optionales Magnetventil mit einem Diffusionsgerät im oder außerhalb des Aquariums verbunden wird. Diese Anlagen bieten den höchsten Komfort für den Pfleger. Bei sachgemäßer Nutzung besteht eine hohe Betriebssicherheit. Die leichte Steuerung des CO2-Eintrages in das Aquarium hat sie zu den beliebtesten Anlagen werden lassen. Bei Verwendung eines Magnetventiles und eines pH-Steuergerätes lässt sich hierbei zuverlässig ein weitestgehend konstanter CO2-Gehalt des Wassers einstellen.
Das Preis-Leistungsverhältnis ist nach der Zucker-Hefe-Methode am günstigsten, wenn mit wiederbefüllbaren Flaschen gearbeitet wird. Es verschlechtert sich jedoch deutlich, wenn auf Einwegflaschen zurückgegriffen werden muss. Leider lässt sich ein Umbau nur mit hohen Kosten bewerkstelligen, weil die Flaschenanschlüsse nicht kompatibel sind.
Diffusionsgeräte:
Die Qualität des Diffusionsgerätes ist von entscheidender Wichtigkeit für den Wirkungsgrad des CO2-Eintrages. Dynamische CO2-Reaktoren sind dabei den statischen Geräten gegenüber klar im Vorteil. Allerdings spielt die Größe des Aquariums dabei eine Rolle.
Als Dynamische Diffusionsgeräte bezeichne ich sogenannte CO2-Reaktoren, die aktiv mit Wasser durchströmt werden. Dabei wird das CO2 in innigen Kontakt mit dem Wasser gebracht, wodurch eine sehr effiziente und schnelle Lösung im Wasser erzeilt wird. Sie haben von allen Verfahren den höchsten Wirkungsgrad, vor allem bei großen Aquarien.
Statische Diffusionsgeräte arbeiten entweder mit dem Auftrieb des Gases im Wasser und sollen durch langsames Aufsteigen der CO2-Blasen in einer mäandrierenden Kaskade eine möglichst große Kontaktzeit zum Wasser bieten. Der Wirkungsgrad liegt dabei in der Regel in akzeptablen Bereichen, zumindest bei nicht zu großen Aquarien. Bei einer einfacheren Variante wird das CO2-Gas in einen Behälter eingeleitet, der nach unten offen ist (die sogenannte Paffrath-Schale). Dabei wird versucht, eine möglichst große Oberfläche zu bieten. Diese Geräte besitzen einen vergleichsweise geringen Wirkungsgrad und sind nur in kleinen Aquarien sinnvoll einsetzbar.
Den schlechtesten Wirkungsgrad bringt die direkte Einleitung des CO2-Gases mittels Ausströmer. Wie bereits erwähnt, besteht hierbei möglicherweise sogar Lebensgefahr für einige Fische und Niedere Tiere, wie z.B. Apfelschnecken, die ebenfalls atmosphärischen Sauerstoff atmen.
Eine weitere Form der CO2-Einbringung ins Wasser wird vielfach verwendet. Dabei wird das CO2-Gas unmittelbar in den Ansaugschlauch von Außenfiltern eingeleitet. Hierbei kann der Antrieb des Filters Schaden nehmen. Durch den Kontakt des Antriebes mit dem gasförmigen CO2 oder den Falschgasen, kann es zwischen Achse und Läufer zu einem Abbruch des Schmierfilmes kommen, was zu frühzeitigem Verschleiß führen kann.
Soll dennoch dieser Weg beschritten werden, sollte ein dafür vorgesehenes Diffusionsgerät verwendet werden, das den Ansaugkorb ersetzt. Dadurch wird das beschriebene Problem völlig ausgeschaltet und die "unschöne" Geräuschkulisse der zerschlagenen Blasen durch den Motor unterbleibt.
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