Was passiert in einem Aquarium ohne Wasserwechsel? Warum macht man den eigentlich? Welche Mengen sollten wir wechseln und in welchen Abständen? Viele Fragen mit zum Teil überraschenden Antworten.
Wasserwechsel richtig gemacht – Stephan Gohmann
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Der Wasserwechsel dient in der Aquaristik der Verbesserung der Wasserqualität. Das ist sicherlich unstrittig. Wir entfernen dadurch Schadstoffe wie Nitrat oder Phosphat, die ansonsten dazu führen würden, dass beispielsweise Algen wachsen und das will ja nun wirklich niemand. Also tauscht man treu und brav mehr oder weniger begeistert regelmäßig einen Teil des Beckeninhalts gegen Frischwasser. Wieviel und wie oft, darüber streiten die Gelehrten.
„Der See im Glas“ von Wolf Durian, erschienen 1951, propagiert noch den Altwasserkult unserer „aquaristischen Vorfahren“ [1]. „Wie der Wein so wird auch das Wasser im Aquarium mit den Jahren immer besser“, heißt es darin. Auch wenn das Ganze reichlich überholt klingt, im Meerwasserbereich gibt es tatsächlich wieder Akteure, die den Wasserwechsel für überflüssig erklären.
Der Meerwasseraquarianer, in Sachen Wasserwechsel seit jeher sparsamerer Natur als sein Kollege aus dem Süßwasserbereich, ersetzt selten mehr als 10 bis 20% wöchentlich oder gar monatlich. Einige machen nicht einmal mehr das, weil Anbieter von Meerwasserprodukten ihnen weisgemacht haben, das müsse nicht mehr sein. Heutzutage lässt man eine ICP Analyse durchführen und ergänzt was fehlt. So weit die Theorie oder das Marketing, wie auch immer. In der Praxis steht man vor dem Problem, ständig messen zu müssen um dann zu ergänzen, was gerade Mangelware und zu entfernen, was zuviel ist. Ein nicht unerheblicher Aufwand und hinsichtlich des Entfernens bisweilen leichter gesagt als getan. Hinzu kommt, dass wir bis dato keineswegs wissen, welche Substanzen überhaupt in welchen Mengen vorhanden sein müssen. Einer Studie [5] zufolge sind Korallen sogar in der Lage, ihren Skelettaufbau der Zusammensetzung des Meerwassers anzupassen. Die ICP-Analytik umfasst gerade mal gut dreißig Elemente der insgesamt etwas über hundert, von den unzähligen organischen Verbindungen ganz abgesehen. Wie genau diese Form der Meerwasseranalytik ist, diese Frage bedarf meines Erachtens ebenfalls einer Antwort. „Aber irgendwas muss man ja mal glauben“, wurde mir auf meine Skepsis bezüglich der „ICP Genauigkeit“ schon mal erwidert. Für mich als Chemiker eine unfassbare Naivität, die aber zeigt, wie ratlos Aquarianer nach wie vor sind, wenn sich beispielsweise braune „Dinobeläge“ zeigen, Korallen zu kümmern beginnen oder gar ihr Gewebe verlieren. In solchen Situationen klammert man sich dankbar an jede erdenkliche Hilfestellung und doch spielt dabei die Hoffnung wohl eine weitaus größere Rolle als wirkliches Wissen. Letztlich kann niemand allen Ernstes glauben, man müsse gut dreißig Elemente stabil halten und dann funktioniere so ein Riffaquarium. Für mich eindeutig ein Irrweg und so entschied ich mich für den Wasserwechsel als Alternative.
Wofür ist ein Wasserwechsel überhaupt gut, was passiert eigentlich mit unserem Aquarienwasser, wenn wir ihn weglassen? Um eine Antwort auf diese Frage zu finden, betrachten wir zunächst ein Süßwasseraquarium. Darin pflegen wir Fische und Pflanzen, mal mehr mal weniger, und immer auch Bakterien. Letztere kümmern sich um die Sachen, die keiner mehr haben möchte, die von Fischen und Pflanzen ausgeschieden werden oder anfallen, wenn Lebewesen sterben. Futterreste gehören auch dazu. Bakterien zersetzen diesen ganzen organischen „Krempel“, und übrig bleiben anorganische Ionen wie Nitrat, Phosphat, Sulfat oder Kohlendioxid beziehungweise Hydrogencarbonat. Die Bakterien verbrauchen dabei Sauerstoff und produzieren besagte Ionen in Form von Säuren, wenn ich das mal so chemisch salopp ausdrücken darf. Ionen erhöhen die Leitfähigkeit und Säuren senken den pH-Wert. In den meisten Aquarien ohne ausreichende Wasserwechsel haben wir also die Tendenz, dass die Leitfähigkeit steigt und der pH sinkt. Letzteres merkt man nicht unbedingt, denn es kann von der Photosynthese der Pflanzen, bei der ja tagsüber der pH durch Kohlendioxidverbrauch ansteigt, überlagert werden. Das gilt ebenso im Meerwasser. Dort beobachten wir allerdings auch den Leitwertanstieg kaum, da der sich im Mikrosiemensbereich bewegt, während wir im Meerwasser Leitwerte um die 50 000 µS/cm (= 50 mS/cm) vorliegen haben. Ob ein Anstieg von 50 µS/cm stattgefunden hat, können wir mit unseren Messmethoden kaum feststellen. Da fällt die Tendenz des sinkenden pH-Wertes, sofern wir nicht gegensteuern, schon mal eher auf. Eine Frage, die ich hier nicht beantworten kann, ist die bezüglich der im Wasser gelösten organischen Verbindungen, da mir hierzu geeignete Messmethoden fehlen. Bei Korallen ist aber bekannt, dass eine erhöhte organische Belastung des Wassers diese stärker schädigt als zu hohe Phosphat- beziehungsweise Nitratgehalte [2]. Somit ist ein Wasserwechsel auch in dieser Hinsicht durchaus hilfreich.
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Bild 2: Wasserwechsel im Süßwasser. Ohne Wasserwechsel steigt der Leitwert mehr oder weniger stark an (orange gefärbte Gerade). Mittels Wasserwechsel begrenzen wir den Anstieg (blaue Kurve; d = Anstieg des Leitwertes zwischen zwei Wasserwechseln), liegen aber danach, sofern wir kein entsalztes Wasser verwenden, immer über dem Leitwert unseres Ausgangswassers (hier 500 µS/cm). Das ist allerdings nicht unbedingt problematisch.
Bild 3: Der Nitratgehalt im Leitungswasser kann laut Trinkwasserverordnung bis zu 50 mg/l betragen. Wie man sieht, ist es in obigem Beispiel nicht möglich, den Nitratgehalt durch Wasserwechsel zu senken. Ganz im Gegenteil, er steigt zunächst weiter an, stabilisiert sich aber abhängig von der „Nitratproduktion“ der Aquarienbewohner und der Größe und Häufigkeit unserer Wasserwechsel. Eine Maßnahme, um den Algenwuchs aufgrund zu hoher Nitratwerte einzudämmen, ist der Wasserwechsel in diesem Fall aber nicht. Dazu müsste man das Wasser vollentsalzen und gezielt wieder aufhärten, was zusätzlichen Aufwand bedeutet. Doch dieser Aufwand hält sich in Grenzen, wie wir gleich noch sehen werden.
Bild 4: Wechselt man statt mit Leitungswasser mit Osmosewasser, dann reichen erheblich kleinere Mengen aus, um den Leitwertanstieg zu bremsen. Hier genügen 12 Liter wöchentlich um bei einem 500 Liter Aquariums sogar einen sinkenden Leitwert zu erzielen. Man müsste bereits aufhärten, um den Leitwert konstant zu halten, sofern das für die Bewohner erforderlich ist.
Bild 5: Solche geringen Wasserwechsel mit Osmosewasser reichen aber nicht immer aus, um den Nitratgehalt niedrig zu halten. In diesem Beispiel mit einem angenommenen Nitratanstieg von 5 mg/l innerhalb einer Woche wären wenigstens 50 Liter Osmosewasser wöchentlich bei einem 500 Liter Becken notwendig. Dadurch würde der Leitwert noch stärker sinken als in Bild 4 zu sehen. Man müsste also aufhärten, es sei denn man pflegt Weichwasserfische.
Bild 6: Mit solchen Produkten kann man entsalztes Wasser wieder aufhärten.
Das Aufhärten von Süßwasser ist direkt im Aquarium möglich, indem wir geeignete Härtebildner vorsichtig an einer gut durchströmten Stelle zugeben. Am besten langsam und portionsweise. Man benötigt dafür nicht einmal einen speziellen Anrührbehälter. Kleinere Mengen Osmosewasser sind übrigens kanisterweise im Zoohandel erhältlich, eine eigene Osmoseanlage ist ebenfalls nicht zwingend erforderlich. Man sieht, gerade im Süßwasser kann der Wasserwechsel, sofern wir entsalztes Wasser einsetzen, durchaus in vergleichsweise kleinen Mengen erfolgen und trotzdem Wirkung haben.
Bild 7: Bei solchen Weichwasserbewohnern muss man in der Regel regelmäßig größere Wasserwechsel durchführen, um die Wasserqualität stabil zu halten. Ansonsten besteht die Gefahr, dass aufgrund der niedrigen Karbonathärte und der deswegen sehr geringen Pufferung pH-Stürze auftreten. Vor allem bei starker Fütterung, denn die Bakterien machen aus den „organischen Resten“ Säuren und die senken den pH.
Im Meerwasser sind seltenere und kleinere Wasserwechsel die Regel. Es ist halt aufwendig, zunächst einmal größere Wassermengen mittels Osmose zu entsalzen, zu lagern, eine passende Menge Meersalz einzurühren, aufzulösen, den Salzgehalt zu ermitteln und zu korrigieren, anschließend das Wasser aus dem Aquarium heraus zu holen und das angerührte hinein zu kippen. Außerdem gilt frisch angesetztes Meerwasser als aggressiv. Das muss erst reifen heißt es, wobei mir ehrlich gesagt etwas schleierhaft ist, was da denn genau passieren soll. Von gefährlichen Radikalen ist die Rede und wenn das alle sagen, muss es ja wohl stimmen. Da man ohnehin keine große Lust auf das Wasserwechseln hat, glaubt man es gerne und macht das entsprechend selten in geringen Mengen von 10 bis maximal 20%.
Stattdessen messen wir Wasserwerte, schicken Wasserproben zur Analyse ein, verwenden Phosphatabsorber und Pelletreaktoren zur Nitratreduktion, wir setzen Ballinglösungen an, messen erneut Wasserparameter um deren Dosierung anzupassen und so weiter und so fort. Also mal ehrlich, einfach und narrensicher ist das auch nicht gerade, oder? Was also ist die Alternative? Voraussetzung ist, dass man Platz für ein sagen wir mal 300 Liter Regenfass hat. Das wird automatisch über einen Schwimmer mit gut 250 Litern Osmosewasser befüllt. In dem Fass befindet sich eine starke Umwälzpumpe (keine Strömunspumpe, deren Strahl ist viel zu weich) von wenigsten 5000 Litern Leistung, außerdem ein Heizer. Ich bevorzuge am Behälterboden liegende Titanheizer mit einem externen Regelgerät, um die Wassertemperatur bei 24-25°C zu halten. In das Wasser kommen zehn Kilogramm Meersalz, dann wird die Salinität je nach Hersteller irgendwo bei 35-37 ‰ liegen. Genauer brauchen wir es nicht, prüfen müssen wir es trotzdem, am einfachsten mit Hilfe eines Refraktometers. Die Salinität des Wechselwassers sollte der des Aquarienwassers ähnlich sein, +/- 1 ‰ stellen allerdings kein Problem dar. Am Tag nach dem Ansetzen oder auch später können wir frisch angerührtes Meerwasser für einen Wasserwechsel verwenden. Bis zu 200 Liter aus dem Aquarium herauspumpen und das neue Wasser hinein. Etwa 50 Liter belieben als Reserve, damit wir nicht am Ende zu wenig Meerwasser haben. Mit etwas Routine dauert das Ganze etwa 15 Minuten. Das mache ich wöchentlich und brauche mir seitdem um Wasserparameter kaum noch Gedanken zu machen. Einziger Knackpunkt, man muss Platz für den Vorratsbehälter mit Salzwasser haben. Ach ja, und noch etwas gibt es, worauf man achten sollte. Irgendwann kann der Punkt kommen, an dem das Wasser frei von Nitrat, eventuell auch von Phosphat ist. Eine tägliche Fütterung der Korallen trägt nicht nur dazu bei, Nährstofflimitierungen zu vermeiden sondern ist ein ganz wesentlicher Baustein für deren erfolgreiche Pflege. Der Wasserwechsel wiederum verhindert eine zunehmende Wasserbelastung aufgrund besagter Fütterung, zwei Partner, die sich optimal ergänzen.
Bild 8: Vierwöchiger, 20%iger Wasserwechsel im Meerwasser am Beispiel Nitrat. Bei einer Zunahme des Nitratgehalts von 50 mg/l monatlich würde sich der Wert im Bereich von 200 bis 250 mg/l einpegeln. Das ist für ein Riffaquarium erheblich zu hoch, das heißt der Wasserwechsel wäre viel zu gering, um dadurch einen Nutzen zu erzielen.
Bild 9: Hier wurden bei einem 500 Liter Aquarium mit einem wöchentlichen Nitratanstieg von 10 mg/l 200 Liter Wasser pro Woche getauscht. Abzüglich Dekoration entspricht das einem 50%igen Wasserwechsel. Der Nitratgehalt pendelt sich bei etwa 20 mg/l ein. Das ist ein gut vertretbarer Wert auch für empfindliche, kleinpolypige Steinkorallen. In der Praxis landet man bei häufigen Wasserwechseln meist unter 5 mg/l.
Bild 10: Wasserwechsel in dieser Größenordnung stellen im Meerwasser heutzutage kein Problem mehr dar. Man benötigt lediglich ausreichend Platz zum Ansetzen des Wassers. Den Aquarienbewohnern schadet das in keiner Weise, ganz im Gegenteil sie blühen danach, sofern sie ausreichend ernährt werden, regelrecht auf.
Bild 11: Ein Meersalz mit etwas erhöhten Calcium- und Magnesiumwerten führt zu einem ausreichend hohen Gehalt beider Elemente im Aquarium, ausschließlich durch regelmäßigen, größeren Wasserwechsel. Häufigkeit und Umfang muss jeder Aquarianer für sein Aquarium selbst ermitteln. Natürlich entspricht kein Meersalz exakt dem, was in natürlichem Meerwasser an Substanzen vorhanden ist. Lässt man eine ICP Analyse durchführen, findet sich fast immer der eine oder andere Wert, der nicht dem sogenannten Sollwert entspricht. Seltsamerweise hinterfragt selten jemand diese Grenzwerte oder versucht gar sie zu verifizieren. Ganz im Gegenteil, selbst dann, wenn alles optimal gedeiht, sind manche Aquarianer darum bemüht, Abweichungen zu korrigieren.
Bild 12: Hier wurde ein Calciumverbrauch von 30 mg/l wöchentlich angenommen. Man sieht, mit einem ausreichend großen und häufigen Wasserwechsel kann man sogar den Calciumgehalt ohne jede weitere Zudosierung konstant halten.
Bild 13: Wöchentlicher Wasserwechsel von 200 Liter bei einem 500 Liter Aquarium mit wenigstens einem Tag alten Meerwasser, das einen Calciumgehalt von 450 mg/l besitzt. Der Calciumgehalt pegelt sich im Bereich 350 bis 410 mg/l ein. In der Mitte des Diagramms sieht man eine Calciumzugabe. Dies führt aber nur kurzzeitig zu einem höheren Calciumgehalt. Langfristig regelt sich der Wert wieder wie vorher ein. Er ist abhängig vom Calciumgehalt des verwendeten Meersalzes, von Umfang und Häufigkeit des Wasserwechsels und natürlich vom „Verbrauch“ des Aquariums.
Bild 14: Hier wurde ein Salz mit 500 mg/l Calcium im fertig angesetzten Meerwasser benutzt. Wir liegen dann im Bereich von etwa 430 mg/l. Die für den Skelettaufbau der Korallen wichtige Aragonitsättigung ist dann mit ziemlicher Sicherheit ausreichend hoch. Mehr Infos zu diesem Thema gibt es hier.
Bild 15: Was aber passiert bei häufigen, größeren Wasserwechseln mit Substanzen, die bereits in zu großer Menge in Meersalzmischungen vorkommen. Hier als Beispiel das Barium. Es stammt in der Regel aus den verwendeten Calciumsalzen. Da es wie Calcium ein Erdalkalimetall ist, verhält es sich ähnlich und ist deswegen schwierig vollständig abzutrennen.
Bild 16: Wir nehmen das Aquarienwasser aus obiger Analyse mit knapp 90 µg/l an Barium. Das verwendete Meersalz enthält recht viel Barium, ich legte 210 µg/l als Basis zugrunde, das ist ein durchaus realistischer Wert. Die wöchentliche Bariumabnahme im Aquarium lag bei 30 µg/l. Man sieht, selbst bei häufigen, größeren Wasserwechseln steigt der Bariumgehalt nicht ins Unendliche, sondern bleibt in einem Bereich stabil, bei dem es in meinen Aquarien nie zu Problemen kam. Zumindest wuchsen die Korallen allesamt selbst bei deutlich höheren Gehalten problemlos weiter.
Wie geht nun solch ein Wasserwechsel vonstatten? Beginnen wir im Süßwasser. Sinnvoll, im Süß- wie im Meerwasser, ist es den Wasserwechsel mit einer Bodengrundreinigung zu verbinden. Dazu benötigt man eine Mulmglocke, ausreichend langen Schlauch und einen Eimer, der auf einem Hocker neben dem Aquarium steht. Mit der einen Hand bewegen wir die Mulmglocke, mit dem Daumen der anderen verschließen oder öffnen wir den Schlauchauslass in den Eimer und steuern so die Saugwirkung der Glocke. Den Schlauch müssen wir natürlich zuvor durch kurzes Ansaugen mit Wasser füllen. Wir sollten so lange saugen, bis das Wasser über die Aquarienkante tritt und dann nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren von alleine weiter läuft, aber nicht zu lange, damit wir nicht den Mund voller Wasser bekommen. Man stirbt zwar nicht daran, zumindest ist mir kein Fall bekannt, aber schön ist was anderes. Wir stecken die Mulmglocke in den Bodengrund, wirbeln den Kies auf, saugen dabei den Mulm heraus und verhindern mit Hilfe unseres Daumens am Schlauchende, dass Bodengrund in den Eimer gezogen wird. Mit etwas Übung ist das sehr einfach zu machen. Parallel dazu kann man, wenn es schneller gehen soll, Aquarienwasser durch einen zweiten Schlauch direkt in einen Abfluss laufen lassen. Aber es sollte ein Korb an der Schlauchseite im Aquarium vorhanden sein, damit keine Fische oder sonstige Insassen mit abgesaugt werden. Zudem müssen beide Schlauchenden gut fixiert werden. Zum Befüllen des Aquariums schließt man den Schlauch mittels Adapter an einen Wasserhahn an und befüllt mit temperiertem Leitungswasser. Osmosewasser gelangt per Eimer oder Pumpe ins Aquarium.
Bild 17: Mit Hilfe solch einer selbst gebauten Konstruktion lässt sich Wasser absaugen, ohne dass Insassen mit in den Schlauch gelangen und Wasser zuführen, ohne dabei allzuviel Bodengrund aufzuwirbeln. Ein geschlitztes Stück Rohr am Rohrende sorgt für eine gleichmäßige, sanfte Verteilung des zulaufenden Wassers.
Um im Riffaquarium Wasser zu wechseln, müssen wir dieses erst einmal ansetzen. Wir benötigen dazu einen Vorratsbehälter, der ein größeres Fassungsvermögen besitzt als für unseren Wasserwechsel erforderlich. Schließlich wollen wir nicht Gefahr laufen, dass uns am Ende der Prozedur zu wenig Wasser zur Verfügung steht. Der Vorratsbehälter wird am besten mittels Schwimmerschaltung über eine Osmoseanlage befüllt. Ein Notüberlauf, der in einen Abfluss mündet, ist ideal. So kann es nicht zu Überschwemmungen kommen, wenn die Abschaltautomatik oder das verwendete Magnetventil mal versagen.
Der Ansetzbehälter benötigt eine starke Umwälzpumpe, die zum Lösen und eventuell auch für den Wasserwechsel benutzt wird. Ich bevorzuge allerdings zwei separate Pumpen. Mit Hilfe einer 9000 Liter Pumpe kann man in einem 500 Liter Aquarium den kompletten Wasserwechsel binnen 15 Minuten durchführen. Zum Auflösen immer das Salz ins Wasser geben und sofort kräftig umwälzen. So vermeidet man Ausfällungen durch lokale Übersättigung. Wir benötigen etwa 37-39 g Meersalz je Liter Wasser um am Ende in den Bereich von 35-36 ‰ zu landen. Das liegt daran, dass die verwendeten Rohstoffe (z.B. Calciumchlorid-Dihydrat, Magnesiumchlorid-Hexahydrat) Kristallwasser enthalten und diese Hydrate tragen nicht zum Salzgehalt bei. Es hat nichts mit Feuchtigkeit oder mangelhafter Qualität zu tun, die Hydrate sind ein ganz normaler Bestandteil der jeweiligen Salzkristalle. Ein Heizstab Vorratsbehälter sorgt für eine Temperatur von 24-25°C. Insbesondere im Winter ist das wichtig, vor allem wenn der Bottich in einen kühlen Raum steht. Andernfalls würde ein umfangreicher Wasserwechsel zu einem gefährlichen Temperatursturz im Aquarium führen. Der Heizstab muss so angebracht sein, dass er nicht trocken fällt und platzt, sobald Wasser aus dem Vorratsbehälter herausgepumpt wird. Man könnte ihn natürlich auch solange abstellen, aber das Risko, dass man das vergißt, ist recht hoch.
Die Durchführung des Wasserwechsels geschieht wie folgt. Wir platzieren die Pumpe für den Wasserwechsel am Boden des Aquariums. Deren Saugseite ist mit einem Korb, eventuell plus Schwamm bestückt, damit keine Lebewesen in die Pumpe gesaugt werden können. Ein ausreichend langer und dicker Schlauch, bei größeren Aquarien wenigstens „Ein-Zoll-Schlauch“ verwenden, leitet das Wasser zum nächsten Abfluss oder zur Toilette. Wichtig: Das Schlauchende befestigen! Andernfalls endet die Aktion möglicherweise in einer Überschwemmung.
Bild 18: Mit einem 6 mm PVC-Schlauch kann man den Absaugschlauch zum Beispiel am Toilettenring befestigen. Aufpassen, dass der Wasserdruck den Schlauch nicht hoch drückt wird und dann Wasser nach oben heraus spritzt.
Zunächst Strömungspumpen, Abschäumerpumpe und Rückförderpumpe abstellen, dann die Wasserwechselpumpe starten. Falls sich Heizer – egal ob mit oder ohne Trockenlaufschutz – im Aquarium befinden, diese unbedingt ausschalten, ansonsten platzen diese womöglich beim Wiederbefüllen. Im Falle eines Filterbeckens im Unterschrank darauf achten, dass dieses nicht überläuft. Das in den Rohrleitungen vorhandene Wasser verursacht „verbundene Gefässe“, das heißt es läuft so lange Wasser in den Filter unter dem Aquarium, bis Luft mit angesaugt wird und der Überlaufschacht leer ist. Insbesondere die Rückförderleitung, also die Leitung, die von der im Filter befindlichen Förderpumpe zum Aquarium führt, sollte nicht zu tief unter Wasser enden, damit möglichst frühzeitig Luft hinein gelangt und das Prinzip der „kommunizierenden Röhren“ unterbrochen wird. Reicht das Filterbecken nicht aus, muss man Hähne in allen Leitungen haben und diese absperren. Nach dem Wasserwechsel darf man dann aber nicht vergessen, alles wieder passend zu öffnen. Gerade beim Hahn, der den Zufluss zum Filter und damit den Wassserstand im Überlauf reguliert, kann das mühselig sein. Hier muss man allerdings nach einem Wasserwechsel fast immer nachjustieren, damit die Wasserstände wieder passen. Zum Thema Überläufe und deren Tücken habe ich in einem gesonderten Beitrag alles Wesentliche zusammengefasst. Beim Wasserwechsel pumpen wir das Wasser bis maximal 15 cm über dem Bodengrund ab (siehe Bild 10). Nun die Wasserwechselpumpe abstellen und in den Behälter mit frischem Meerwasser umsetzen. Zuvor noch mal die Temperatur des angesetzten Meerwassers prüfen. Diese sollte nicht unter 22°C liegen. Das Schlauchende an einer Stelle im Aquarium anbringen oder halten, an der möglichst nichts aufgewirbelt wird. Die in Bild 17 dargestellte Konstruktion verhindert derartiges recht zuverlässig.
Wir befüllen das Aquarium, bis das Wasser den Überlaufschacht erreicht. Dann die Rückförderpumpe im Filter starten und, sofern erforderlich, weiter Wasser zugeben bis der normale Wasserstand im Überlaufschacht und Filterbecken erreicht ist. Ein Hahn am Schlauchende ist hilfreich, ansonsten muss eine zweite Person die Pumpe im Vorratsbehälter passend ausschalten. Hierbei und beim Nachregeln des Hahnes, der den Wasserstand im Überlaufschacht reguliert, ist etwas Erfahrung erforderlich. Aber letztlich ist das alles kein Hexenwerk. Dass nach einem Wasserwechsel im Riffaquarium das Redoxpotential absinkt ist normal. Das kann einige Tage anhalten, es sollte aber von selbst wieder zu steigen beginnen. Wenn nicht, muss man eventuell mal seinen Ansetzbehälter reinigen und den Abschäumer etwas feuchter einstellen. Das Wasser im Vorratsbottich sollte übrigens immer umgewälzt werden, nicht nur zum Auflösen.
Bild 19: Links die Keimzahl des Meerwassers im Vorratstank. Jeder Punkt stellt eine Bakterienkolonie dar. Es sind also recht viele Bakterien enthalten. Rechts die Keimzahl im Aquarium einen Tag nach dem Wasserwechsel. Sie ist erheblich niedriger. Die Bakterien werden von der Korallen gefressen und zumindest teilweise abgeschäumt. Auf jeden Fall stellt eine Verkeimung des Wassers im Vorratstank kein Problem dar.
Bild 20: Es ist schon erstaunlich, mit welcher Geschwindigkeit Korallen wachsen können, wenn ihnen die Lebensbedingungen zusagen. Zwischen diesen Handy-Aufnahmen liegen knapp drei Monate. Im betreffenden Aquarium wird wöchentlich bis vierzehntägig etwa 80% des Wassers gewechselt. Ursache des Wachstums ist eine geignete und ausreichende Fütterung der Korallen. Die Wasserwechsel sorgen dafür, dass die dadurch entstehende Wasserbelastung gering gehalten wird.
Bild 21: Welche Wasserwerte aber die richtigen Lebensbedingungen darstellen, darüber kann man auch heute noch trefflich streiten. In diesem Aquarium mit über 60 mg/l Nitrat und fast einem Milligramm Phosphat je Liter Wasser wuchsen kleinpolypige Steinkorallen ganz hervorragend. Phosphat scheint mir nach diversen Versuchen weniger problematisch als Nitrat, wobei auch das erst bei Gehalten oberhalb 70 mg/l möglicherweise Wachstumstörungen verursachte. Das soll nicht bedeuten, dass man obige Werte anstreben sollte, aber zumindest zeigt es, dass wir gegenüber den in der Natur vorkommenden, geringen Mengen noch reichlich Spielraum nach oben haben.
Bild 22: Bei der linken Probe handelt es sich um das Meerwasser aus einem Nachfülltank, aus dem das Wasser für einen Wasserwechsel entnommen wurde. Dort ist nie Phosphat nachweisbar. Die rechte Probe zeigt Meerwasser aus einem Riffaquarium wenige Stunden nach einem 80%igen Wasserwechsel mit besagtem, phosphatfreien Meerwasser. Der Phosphatgehalt hat binnen kürzester Zeit trotz Wasserwechsel denselben Wert erreicht, den es auch schon davor hatte. Das heißt hinsichtlich des Phosphatgehaltes kann ein Wasserwechsel im Meerwasseraquarium nutzlos erscheinen.
In diesem Zusammenhang sei noch ein Phänomen erwähnt, das Aquarianer immer etwas diffus mit „Phosphatdepots“ erklären. Man führt einen 80%igen Wasserwechsel mit phosphatfreiem Meerwasser durch und bereits kurze Zeit später ist der Phosphatgehalt, der zuvor bei 0,5 bis 1,0 mg/l lag, wieder beim selben Wert angelangt. Zersetzungsprozesse dauern länger, sie können dafür nicht verantwortlich sein. Bakterien ebenfalls nicht, denn wie wir in Bild 19 sehen können, ist die Keimzahl des Austauschwassers meist hoch, trotzdem findet sich kein Phosphat darin. Legt man ein kleines Bröckchen Bodengrund oder Dekoration in phosphatfreies Meerwasser und gibt jetzt, also mit dem Kalkstückchen darin, die Messreagenzien hinzu, dann verfärbt sich die Probe durch vorhandenes Phosphat sofort blau. Das Reagenz enthält Säure, die löst den Kalk und das dabei mit gelöste, zuvor im Kalk gebundene Phosphat wird vom Test angezeigt. Gibt man ein Stück Dekoration oder Bodengrund aus dem Aquarium in phosphatfreies Meerwasser und nimmt es vor der Analyse wieder heraus, so lässt sich in dieser Probe erst nachdem das Kalkstückchen einige Zeit darin verbracht hat, Phosphat nachweisen. Bakterien, die auf und in unserem kalkhaltigen Bodengrund aber auch sonstigen Kalksteinen siedeln, produzieren Säuren und lösen den Kalk auf, wobei das enthaltene Phosphat in Lösung gelangt. Diese Reaktionen können wir nicht unterbinden. Ein regelmäßiger Austausch des Bodengrundes bringt bestenfalls kurzfristig niedrigere Werte. All das sind ohnehin Vorgänge, die sich über Tage oder zumindest diverse Stunden hinziehen. Doch wie kann es passieren, dass sich Wasser binnen kürzester Zeit wieder mit Phosphat anreichert, wenn doch gar kein lösliches Phosphat vorhanden ist? Die gelösten Phosphate haben wir ja mit unserem Wasserwechsel zu 80% entfernt.
Mit Calcium und Magnesium reagiert Phosphat zu schwerlöslichen Verbindungen. Die bilden sich an den Oberflächen unserer Kalkmaterialien (Bodengrund, Riffaufbau) oder sie entstehen als feine Kalkfällung und lagern sich im Bodengrund und im Riffgestein ab [10]. Überwiegend handelt es sich um Calcium- bzw. Magnesiumhydrogenphosphat [8]. Als Chemiker kann man mit Hilfe ihrer Löslichkeitsprodukte und dem Calcium- bzw. Magnesiumgehalt des Aquarienwassers berechnen, wieviel von diesen Phosphaten trotz ihrer Schwerlöslichkeit in Lösung gehen kann.
Das Löslichkeitsprodukt von Calciumhydrogenphosphat beträgt bei 25°C Ksp = 1,25 x 10-7 mol2/l2 [7]. Im Falle einer Calciumkonzentration von 500 mg/l landet man dann rechnerisch bei einem Phosphatgehalt von 0,96 mg/l und das deckt sich recht gut mit den Messwerten, die ich in Aquarien mit nach einem Wasserwechsel sofort wieder angestiegenen Phosphatwerten ermitteln konnte. Dieselbe Rechnung kann man auch beim Magensiumhydrogenphosphat aufmachen, dessen Rücklösung, bei einem Löslichkeitsprodukt von Ksp = 1,585 x 10-7 mol2/l2 [9] und einer gemessenen Konzentration von 1300 mg/l, sogar bis auf 2,88 mg Phosphat pro Liter ansteigen kann. Wir sehen, Phosphatgehalte bis 3 mg/l können allein durch die minimale Löslichkeit von als so gut wie unlöslich geltenden und als Fällungs- oder Adsorptionsprodukt im Aquarium vorhandenen Verbindungen entstehen. Trotz Wasserwechsel. Der hilft aber solche Phosphatdepots zu verringern, indem er immer wieder Teile davon in Lösung bringt. Führt man Wasserwechsel größeren Umfangs von Beginn an durch, entstehen Phosphatdepots in weit geringerem Maße oder auch gar nicht.
Allerdings halte ich erhöhte Phosphatgehalte für weit weniger dramatisch als die meisten Aquarianer. Da Phosphat sich gerne an Calcium und Magnesium anlagert und mit diesen schwerlösliche Verbindungen bildet, stellt sich ein Gleichgewicht ein, die Werte steigen nicht beliebig. Anders als beim Nitrat ist der Wasserwechsel nicht immer eine sofort Erfolg bringende Methode, um damit Phosphatgehalte in Riffaquarien zu senken, wie man sieht. Phosphatadsorber schaffen nur langfristig Abhilfe, wenn es um das Rücklösen schwerlöslicher Phosphatverbindungen geht. Man muss sie dann sehr häufig ersetzen, regelmäßige Wasserwechsel durchführen und zusätzlich den Bodengrund mit Hilfe einer Mulmglocke reinigen, erst dann gelingt es solche Phosphatdepots zu minimieren.
Bild 23: Legt man ein Stück Bodengrund oder sonstige, kalkhaltige Dekoration in frisches, phosphatfreies Meerwasser ein, dann kann man in der Probe einige Stunden später deutlich sichtbar Phosphat nachweisen. Bei einem unbenutzten Stück Bodengrund (rechts im Bild) ist das nicht bzw. erheblich weniger der Fall. Solch frischer Bodengrund enthält somit so gut wie kein lösliches Phosphat.
Bild 24: Aber der Bodengrund ist dennoch nicht phosphatfrei. Legt man ein frisches Stück Korallenbruch in die Probe und führt die Bestimmung mit diesem Stück darin durch, zeigt sich sehr wohl Phosphat. Es wird von der im Reagenz enthaltenen Säure herausgelöst. Ähnliches machen Bakterien, die auf oder im Bodengrund bzw. der Dekoration siedeln, dabei Säuren produzieren und den Kalk anlösen. Das setzt Phosphat frei.
Ein Phosphatfilter, der einen Adsorber auf Eisenbasis enthält, ist in solchen Fällen häufig ebenfalls, zumindest kurzfristig, nicht in der Lage, den Phosphatgehalt zu reduzieren. Das bedeutet, es kommt laufend neues Phosphat nach oder es liegt nicht in Ionenform vor und kann deswegen nicht adsorbiert werden. Vitamine, Fette, also diverse organische Verbindungen enthalten Phosphor, Es kommt vor, dass die von unserem Test als Phosphat angezeigt werden, insbesondere bei einer ICP-Analyse. Dummerweise liegt dieser Phosphor gar nicht als gelöstes Phosphat vor. Wer solche Dinge mangels chemischer Ausbildung nicht weiß, kann Analysendaten völlig falsch interpretieren.
Noch ein Wort zum Silikat. Silikatfreiheit ist weder ein erstrebenswertes Ziel, Muscheln benötigen beispielsweise Silikat, noch macht es irgendeinen Sinn, den Silikatgehalt seines Aquarienwassers zu kontrollieren. Silikat ist ein Allerweltsstoff der immer und überall vorkommt. Er ist auch völlig unschädlich. Wenn denn mal ein paar Kieselalgen wachsen, kein Problem, die sind nicht einmal gefährlich, stellen sogar ein gutes Futter dar. Was unangenehm werden kann, das sind die Dinoflagellaten. Allerdings ist die Mehrheit der Aquarianer anscheinend nicht in der Lage, zwischen Dinoflagellaten und Diatomeen zu unterscheiden. Dinoflagellaten stammen aus den Korallen und wurden von denen rausgeschmissen. Häufigste Ursache dürfte Nahrungsmangel sein (siehe hier). Nicht den Silikatgehalt vermindern sondern mehr füttern heißt die Devise.
Bild 25: Bezüglich des Leitwertes (hier Süßwasser) ist es relativ egal, ob wir häufiger wenig oder seltener viel Wasser wechseln. Lediglich die Leitwertsprünge zwischen den Wasserwechseln werden größer, der Anstieg ist ungefähr gleich. Für die meisten unserer Pfleglinge ist das wohl eher nebensächlich.
Bild 26: Wasserwechsel mit Leitungswasser, dessen Nitratgehalt 10 mg/l beträgt. Bei 50 Litern wöchentlich, 500 Liter Aquarienvolumen und einem Nitratanstieg von 10 mg/l in der Woche erhält man einen deutlichen Anstieg. Ob man 50 Liter wöchentlich oder 200 Liter monatlich tauscht, hat hauptsächlich Auswirkungen auf die Schwankungsbreite des Nitratwertes. Ist der dabei erreichte Wert sehr oder gar zu hoch, muss man häufiger wechseln. Das gilt es für jedes Aquarium entsprechend den Bedürfnissen seiner Bewohner abzuschätzen. Eine feste Grundregel bezüglich Häufigkeit und Menge des Wasserwechsels kann es somit nicht geben. Häufiger zuviel ist aber ratsamer als zu selten und zu wenig.
Bild 27: Wenn Korallen beim Wasserwechsel trocken fallen, macht ihnen das wenig aus, sofern wir die Prozedur nicht über Stunden hinziehen.
Bild 28: Das obere Bild entstand morgens vor dem Wasserwechsel. Das untere Bild zeigt dieselbe Koralle etwa eine halbe Stunde nach einem 80%igen Wasserwechsel.
Meerwasseraquarianern, die mit der Bestimmung und Korrektur ihrer Wasserwerte sowie dem Anpassen von Lichtfarben oder Strömungsverhältnissen nicht so richtig zum Ziel gekommen sind und ausreichend Platz zum Ansetzen von Meerwasser zur Verfügung haben, denen kann ich den Umstieg auf regelmäßige, größere Wasserwechsel inklusive Korallenfütterung sehr ans Herz legen. Wie man seine Korallen füttert, wird hier erklärt. Süßwasseraquarianer, die bis dato mit Leitungswasser häufig recht umfangreiche Wasserwechsel durchführten, könnten stattdessen mit kleineren Mengen Osmosewasser inklusive leichtem Aufhärten ebenso glücklich werden.
Literatur:
[1] Wolf Durian – Der See im Glas. Verlag: Berlin; Bielefeld; München, Erich Schmidt Verlag, (1951).
[2] Role of elevated organic carbon levels andmicrobial activity in coral mortality
[4] The synthesis and solubility of carbonate fluorapatite
[5] Corals switch skeleton material as seawater changes
[7] SOLUBILITY OF CALCIUM HYDROGEN PHOSPHATE AT 5, 15, 25 AND 37°C
[8] PHOSPHATE EQUILIBRIA IN SEAWATER AND INTERSTITIAL WATERS (Download!)
[10] Adsorption and Desorption of Phosphate on Calcite and Aragonite in Seawater
Klasse Beitrag, danke dafür. Wie oft sollte man das Wasser deiner Meinung nach wechseln? Da gibts ja doch recht hitzige Diskussionen drum.
Ich mache das nach Bedarf. Wenn z.B. Nitrat und Phosphat steigen, Wasserwechsel häufiger bzw. umfangreicher durchführen.