Aqua-Basics Teil 1, Der Stoffwechselkreislauf im Süßwasseraquarium

Der Stoffwechselkreislauf im Aquarium beschreibt die wichtigsten Prozesse die in einem Süßwasseraquarium stattfinden. Warum müssen wir das Wasser filtern? Warum wird CO2 benötigt und was bewirkt dessen Zugabe? Auf diese und weitere Fragen gibt dieser Blogbeitrag in kurzer und Verständlicher Form die richtigen Antworten um häufige Probleme zu vermeiden.


Willkommen zu den Aqua-Basics

Tim Stenzel
Tim Stenzel

Aufgrund der großen Nachfrage zu unserem Meerwasserblog, haben wir uns entschlossen auch für Süßwasseraquarien eine Blogreihe unter dem Titel "Aqua-Basics" zu starten. In den ersten 5 Teilen vermittelt unser Fachberater Tim Stenzel die Basics der Süßwasseraquaristik, bevor wir uns in Teil 6 und 7 mit der Praxis beschäftigen und uns ansehen werden, wie ein Aquarium im Detail eingerichtet wird.

Diese Blogserie soll vor allem Anfängern und Wiedereinsteigern helfen sich schnell in der Aquaristik zurechtzufinden, aber auch fortgeschrittene Aquarianer werden sicher den ein oder anderen Tipp finden, um ihr Hobby einfacher zu gestalten.

Auf dem Programm stehen die folgenden Themen

  • Aqua-Basics Teil 1, Der Stoffwechselkreislauf im Aquarium
  • Aqua-Basics Teil 2, Filtertechniken für Süßwasseraquarien
  • Auqa-Basics Teil 3, Beleuchtung im Süßwasseraquarium
  • Aqua-Basics Teil 4, Rund ums Pflanzenaquarium
  • Aqua-Basics Teil 5, Rund ums Cichlidenaquarium
  • Aqua-Basics Teil 6, Einrichtung eines Aquariums in der Praxis
  • Aqua-Basics Teil 7, Fortsetzung von Teil 6

Starten wir nun mit Teil 1, dem Stoffwechselkreislauf im Aquarium und verschaffen uns so eine Übersicht was wie funktioniert.

Felsenscape
Felsenscape von Paulus-AquaScaping und Aquarien Deutschland, unterstützt von Berliner Aquarien

Der Stoffwechselkreislauf im Aquarium

Der Stoffwechselkreislauf ist im Süßwasseraquarien einer der wichtigsten Prozesse zur erfolgreichen Hälterung von Zierfischen. Ohne einen gut regulierten Stoffwechselkreislauf kommt es häufig zu diversen Problemen wie zum Beispiel erhöhtem Algenwachstum. Natürlich gibt es bereits endlose Berichte, Bücher oder Internetseiten welche sich ausführlich mit diesem komplexen Thema beschäftigen. Berücksichtigt man jedoch nur einige wesentliche Punkte können viele der Probleme ohne große weitere Bemühungen auf ein Minimum reduziert werden. Deshalb sollten folgende Punkte bei der Planung eines Aquariums berücksichtigt werden:

  • Warum benötigen wir einen Filter und wie funktioniert dieser?
  • Wie kommen die Nährstoffe zu den Pflanzen?
  • Was bewirkt CO2?
  • Wie geht Algenprophylaxe?
  • Was ist das richtige Licht?

Auf diese und weitere Fragen möchte ich in diesem Blogbeitrag eingehen und versuchen die Zusammenhänge zu erklären, ohne zu weit ins Detail zu gehen.

`Stoffwechselkreislauf´
Der Stoffwechselkreislauf im Aquarium

Der Filter

Fangen wir einmal bei den Fischen an. Fische scheiden Stoffwechselprodukte (Kot, Harnstoffe etc.) aus. Diese ergeben zusammen mit Pflanzen- und Futterresten den Großteil der Stoffe mit der unser Aquariumwasser ständig belastet wird. Diese "Biomasse" ist im Grunde nichts anderes als Ammonium / Ammoniak, das unser Filter zu giftigem Nitrit umwandelt und im folgenden zu weniger gefährlichem Nitrat abbaut (oxidiert). Die hierfür im Filter verantwortlichen Bakterien nennen sich Nitrosomona und Nitrobacter.

Unser Aquarienfilter macht das Wasser demnach nicht nur sauber, sondern bereitet es auch biologisch auf und stößt dabei Nitrat aus. Nitrat ist eine Stickstoffverbindung und wird von den Pflanzen als Dünger aufgenommen. Zeitgleich ist es jedoch - neben Phosphat - für die meisten Algenarten der wichtigste Nährstoff.

Um im Leitungswasser befindliche "Schadstoffe" wie Silikat, Nitrat (in zu hoher Menge) und Phosphat herauszufiltern können Spezialfiltermedien eingesetzt werden, die den Abbau bzw. die Bindung bereits im Filter vornehmen. Dies betrifft insbesondere Aquarien mit geringem oder keinen Pflanzenbesatz. Stark bepflanzte Aquarien mit einer optimalen Nährstoffversorgung sind in der Regel in der Lage Nitrat und einige Phosphate selbst abzubauen, worauf ich im Folgenden näher eingehen möchte.

CO2 Grafik
CO2 Grafik

CO2 und die Photosynthese

Unter Einfluss der Photosynthese (Licht) nehmen die Pflanzen das CO2 auf und setzen Sauerstoff frei. Das CO2 wird zum Zellaufbau (Wachstum) genutzt. Wenn unsere Pflanze wächst, nimmt sie über die Wurzeln den Dünger (Mineralien, Eisen und das vom Filter ausgestoßene Nitrat) auf und entzieht somit der Alge den Nährstoff Nitrat. Die Alge kann somit schlechter wachsen.

Die Bodenheizung/Bodenfluter und Flüssigdünger

ProTemp Basis
ProTemp Basis
Damit die Nährstoffe an die Pflanzenwurzeln gelangen bedienen wir uns einem thermischen Effekt. Hierzu nutzen wir die Wärme der Bodenheizung (auch Bodenfluter genannt). Durch den thermischen Effekt steigt das warme Wasser auf, kaltes Wasser sinkt in den Boden ab und transportiert so die Nährstoffe direkt an die Pflanzenwurzeln wo sie aufgenommen werden können.

Viele Pflanzen wachsen schneller als Algen und entziehen bei der optimalen Versorgung mit Nährstoffen dem Wasser somit Nitrat und einige Phosphate. Dieses Prinzip bildet die wohl beste Prophylaxe gegen Algenwachstum da die Alge regelrecht ausgehungert wird.

Eisen- & Mineraldünger

Düngegrafik
Düngegrafik

CO2 und Licht alleine sind jedoch nicht die einzigen Bausteine die ein gutes Pflanzenwachstum fördern. Auch die richtige und ausreichende Versorgung mit Mineralien, Eisen und Spurenelemente ist von entscheidender Bedeutung.

Früher haben wir unsere Aquarien entweder beim Wasserwechsel oder einmal wöchentlich gedüngt . Dass Problem ist jedoch, dass die Pflanzen täglich Eisen- & Mineralien aufnehmen und bereits nach wenigen Tagen eine Unterdeckung in der Versorgung stattfindet. Die nebenstehende Grafik verdeutlicht dieses Prinzip und zeigt wie eine Nährstoffversorgung mit einem Tagesdünger dieses Defizit ausgleichen kann. Bei der täglichen Düngung wird die von den Pflanzen verbrauchte Menge wieder aufgefüllt, so dass die Pflanzen ständig optimal versorgt werden. Den normalen Flüssigdünger setzen wir also nur dann ein, wenn größere Mengen benötigt werden, wie z.B. beim Wasserwechsel.

Tageslicht
Tageslicht

Das richtige Licht

Zum Thema Licht werden wir in Teil 3 noch eine ganze Menge erfahren, da es jedoch für die Funktion des aquaristischen Stoffwechselkreislauf von entscheidender Bedeutung ist, möchten wir an dieser Stelle ein paar Basisinformationen mit auf den Weg geben.

Was bewirkt Licht?

Je nach Aquariumthema, z.B. Pflanzenaquarium, Cichlidenbewohner, Diskus usw. können unterschiedliche Lichtverhältnisse erforderlich sein. In der heutigen Aquaristik hat die LED-Beleuchtung einen wichtigen Stellenwert eingenommen. Es empfiehlt sich hier auf die richtigen LED-Typen zu setzen und die Spektren mit einer kleinen Steuerung richtig einzustellen. Bei einem Barschaquarium sollten z.B. nicht gerade Lichtverhältnisse vorherrschen, die Pflanzen- und somit oft auch Algenwachstum fördern. Bei Pflanzenaquarien ist wiederum größter Wert auf Licht zu legen, dass die Chlorophylle und somit die Photosynthese antreibt, denn nur dann kann die Pflanze das CO2 aufspalten und wachsen um andere Nährstoffe dem Wasser zu entziehen.

Cichlidenaquarium
Cichlidenaquarium

Viel Licht bringt nicht immer viel...

Während man früher fast ausschließlich die Beleuchtungsstärke (Watt/Liter) zum Maßstab aller Dinge machte, verfügen wir in der heutigen Zeit über die Erkenntnis, dass die Spektralkurven (Lichtfarben) von ebenso großer, wenn nicht gleich größerer Bedeutung sind. Während die Chlorophylle der Pflanzen nahezu nur im blauen und roten Spektralbereich reagieren, können viele Algenarten auch aus grünem Licht Energie ziehen. Hier gilt es die richtige Balance zu finden um das menschliche Empfinden, das stark auf die Farbe Grün reagiert, nicht zu benachteiligen und trotzdem ein gutes Licht für optimalen Pflanzenwuchs zu schaffen, ohne das Algenwachstum unbewusst zu fördern.

Das Minimumgesetz

Minimumgesetz
Minimumgesetz

Ohne CO2, einer Basis-Nährstoffversorgung (Nährboden) und Mineral- & Eisendünger (Tagesdünger / Flüssigdünger) kann die Pflanze nicht optimal wachsen und dem Wasser die Nährstoffe entziehen.

Das Minimumgesetz besagt, dass alles Pflanzenwachstum von der Ressource begrenzt wird, die am geringsten zur Verfügung steht. So können wir das beste Licht einsetzen und mit CO2 düngen - mangelt es an Eisen würde dieses das Pflanzenwachstum minimieren.

Man kann sich dieses Prinzip am besten als Holzfass vorstellen. Jede Gaube steht für eine Ressource: Licht, CO2, Eisen, Mineralien usw. Ist eine Gaube abgebrochen würde man das Fass nie ganz mit Wasser auffüllen können und genauso würde ein fehlender Baustein das Pflanzenwachstum blockieren bzw. minimieren.

Es ist daher in Pflanzenaquarien empfehlenswert eine ganzheitliche Nährstoffversorgung sicherzustellen, um Probleme von vornherein zu vermeiden.

Der Kreislauf schließt sich

Angefangen von den Stoffwechselprodukten wie Kot, Futterreste etc., weiter über die Filterung, die Nährstoffaufnahme der Pflanzen und die damit verbundene optimale Versorgung haben wir in diesem Blogbeitrag einige wichtige Stationen kennengelernt, die für eine erfolgreiche Aquaristik von entscheidender Bedeutung sein können. Die Pflanze als letzte Station dient in der Natur und manchmal auch im Aquarium den Fischen als Nahrungsgrundlage, womit sich der Kreislauf schließt. Der Fisch versorgt den Filter mit seinen Ausscheidungen, der Filter stößt Nitrat für die Pflanzen aus, diese nehmen es auf, wachsen und dienen wiederum teilweise dem Fisch als Nahrung.

Den photosynthesischen Effekt kann man sehen

Wenn wir schnell wachsende Pflanzen im Aquarium pflegen und alles richtig gemacht haben, sprich der Stoffwechselkreislauf mit der Photosynthese und einer optimalen Düngung richtig funktioniert, so produzieren unsere Pflanzen Sauerstoff. Das folgende Video von JBL zeigt diesen Prozess in einer außergewöhnlich guten Weise.

Bei Fragen und Anregungen zu diesem Blogbeitrag senden Sie mir bitte ein eMail an: t.stenzel@aquarienkontor.de

LED Wasserkühlung