Bodenheizungen

Sinn und Zweck einer Bodenheizung im Aquarium

Die Aufgabe eines Bodenheizers ist nicht das Aquarium zu heizen. Dazu wird ein Stabheizer verwendet. Die Bodenheizung soll im Boden eine Wasserströmung erzeugen. Ob eine Bodenheizung sinnvoll ist oder nicht, kann nur im Zusammenhang mit der Frage nach dem geeigneten Bodengrund geklärt werden.

These 1: Sand ohne Bodenheizung

Pflanzen benötigen Nährstoffe, die sie zum Teil über ihre Wurzeln aufnehmen. Nährstoffe bleiben in einem anaeroben, d. h. sauerstoffarmen Bodenklima, leicht verfügbar. Außerdem kann in diesem Bodenklima keine Fäulnis auftreten, weil keine biologischen Abfallstoffe bzw. Mulm einsickern können.

Ein solches anaerobes Bodenklima stellt sich in Sandboden ab etwa 3 Zentimeter Tiefe ein, ohne dass eine Bodenheizung notwendig ist. Auch feiner Kies unter 2 Millimeter ist geeignet, weil auch in diesen feinen Kies kaum Mulm eindringen kann. In gröberem Kies stellt sich ein solches Klima nicht ein. In Kies sickern biologische Abfallstoffe ein, die im Boden Fäulnisherde bilden. Um diese Fäulnisherde abzubauen, muss der Kies mit Wasser durchströmt werden. Diese Wasserbewegung wird durch eine Bodenheizung erzeugt. Die Bodenheizung entschärft deshalb nur die Probleme, die durch einen falschen Bodengrund verursacht werden.

Aquarien mit Kies, Bodenheizung und Schnellfiltern funktionieren nur, weil der Kies mit der Bodenheizung den Schnellfilter ersetzt. Im Kies findet die biologische Filterung statt, die eigentlich im Filter stattfinden sollte. Dieses System ist sehr störanfällig. Schon ein kräftiges Absaugen des Mulms kann zu Problemen führen. Deshalb kann Sand als Bodengrund nur eingesetzt werden, wenn der Schnellfilter durch einen langsameren Filter, z. B. den Hamburger Mattenfilter, ersetzt wird.

These 2: Kies mit starker Bodenheizung

Anaerobe Zonen im Bodengrund machen nicht nur Nährstoffe für Pflanzen verfügbar, sondern auch Phosphat. In einem Kiesboden stellen sich anaerobe Zonen nicht so leicht ein, wenn die Mulmschicht regelmäßig verjüngt wird. Phosphat bleibt dort im Boden. Eine starke Bodenheizung sorgt dafür, dass der Boden aerob bleibt.

Es wachsen nicht in jedem Aquarium mit Sand die Pflanzen gut oder besser als in anderen Aquarien. Bei Sandböden und Pflanzen treten sogar mehr Probleme auf als bei Kiesböden mit Pflanzen, Bodendünger und Bodenheizung. Ursache ist nicht die Filterleistung. Sonst könnten Aquarien mit Kies und Bodenheizung nicht funktionieren. Schwach besetzte Aquarien mit zu kleinem Filter und Sand dürften andererseits nie Probleme bereiten. Aber auch dort kann es zu Fäulnisbildung kommen. Beim Setzen neuer Pflanzen usw. kommen auch bei Sandboden biologische Abbaustoffe in den Bodengrund.

Wenn eine starke Bodenheizung verwendet wird, sollte die Kiesgröße 2 bis 5 Millimeter betragen. Eine starke Bodenheizung sollte 0,5 bis 1 Watt je 10 Liter Wasser haben.

These 3: Kies mit schwacher Bodenheizung

Mit einer starken Bodenheizung wird der Bodengrund zu warm. Die Durchströmung des Bodengrunds ist zu stark. Der Bodengrund hat dadurch eher ein aerobes, oxidierendes als ein anaerobes, pflanzenfreundliches Klima. Wenn der Boden deutlich wärmer ist als das freie Wasser, reagieren einige Pflanzen mit einem Rückgang des Wachstums, statt mit einer Verbesserung. Dazu trägt vermutlich bei, dass nicht das gewünschte anaerobe Klima entsteht, weil der Boden zu schnell durchströmt wird.

Die Bodenheizung soll nur eine sehr schwache Strömung im Bodengrund erzeugen. Der Boden wird dadurch zu einem großen, reduzierenden Filter.

Es sollte deshalb nur eine schwache Bodenheizung verwendet werden. Gleichzeitig wird feiner Kies mit etwa 1 bis 2 Millimeter Größe verwendet. In den Boden kann so kaum Mulm eindringen. Durch die ständige, langsame Umwälzung des Wassers im Bodengrund werden ständig Nährstoffe in en Boden getragen. Das Wasser im Bereich der Wurzeln verarmt nicht so schnell an Nährstoffen. Durch diese langsame Umwälzung des Wassers bildet der Bodengrund einen großen anoxischen Filter. Im Boden entwickelt sich ein anaerobes Klima, in dem sich Nährstoffe für die Pflanzen befinden. Im Boden sind anoxische Verhältnisse und damit ein negativer Redoxwert erwünscht. Est wenn der Redoxwert zu weit sinkt, unter -300 mV, kann im Boden Fäulnis einsetzen, bei der Schwefelwasserstoff entsteht. Der Redoxwert wird aber oberhalb dieser Grenze stabilisiert, weil ständig etwas Sauerstoff in den Boden kommt.

Eine schwache Bodenheizung sollte ca. 5 Watt je 100 Liter Wasser haben.

These 4: Bodenheizungen sind nicht notwendig

Einige Aquarianer berichten, dass der Pflanzenwuchs durch eine Bodenheizung verbessert wurde. Andere Erfahrungen zeigen keinen wesentlichen Unterschied zwischen Aquarien mit und ohne Bodenheizungen. Auch muss es selbst in gröberem Kies es ohne Bodenheizung nicht zwangsläufig zur Fäulnisbildung kommen. Selbst wenn kein Mulm abgesaugt wird.

In einem 240 Liter Aquarium, das nach 12 Jahren ausgeräumt wurde, war im Bodengrund kaum Mulm. Während der gesamten Standzeit trat keine Fäulnis auf. Die Pflanzen wuchsen sehr gut. Das Aquarium wurde anfangs mit einer 75 Watt starken Bodenheizung betrieben. In den letzten Jahren lag die Heizung zwar im Boden, war aber nicht in Betrieb. Das Aquarium hatte einen Innenfilter mit Schaumstoff.

Bodenheizungen mit 24 V und mit 230 V

Im Handel gibt es Bodenheizungen mit 24 V und mit 230 V. Aus Sicherheitsgründen sind Heizungen mit niedrigen Voltzahlen zu empfehlen. Durch den zusätzlichen Trafo sind die Kosten höher. Bei einem Defekt, z. B. bei einer beschädigten Isolierung, besteht dann aber keine Gefahr für Leib und Leben.

Allerdings sind keine konkreten Fälle bekannt, in denen Personen durch defekte Bodenheizungen geschädigt wurden.

Bei 230 V können aber schon Ströme von wenigen mA tödlich sein. Mit einem FI-Schalter wird die Gefahr eines Stromschlags herabgesetzt. FI-Schalter gibt es auch als Ausführung für Steckdosenleisten zu kaufen, falls in der Hausinstallation kein FI-Schalter vorhanden ist. Auch in modernen Gebäuden werden FI-Schalter standardmäßig oft nur für Nassräume wie Bad und Dusche verwendet.

Im Idealfall wird der Schutzschalter mit einer Erdung des Wassers kombiniert. Ein Stück Edelstahl wird in das Wasser gehängt und an Erde angeschlossen. Bei Seewasser wird am besten Titan statt Edelstahl verwendet, z. B. Fahrradspeichen aus Titan. Eine Erdung sollte nie ohne FI-Schalter verwendet werden.

Der Schalter löst dann schon beim Auftreten der Fehlspannung aus und nicht erst dann, wenn jemand ins Becken fasst.

Bei 24 Volt kann auf Grund des Innenwiderstandes des Menschen kein gefährlicher Strom durch den menschlichen Körper fließen. Unterhalb von 50 Volt fließen bedingt durch den Innenwiderstand des menschlichen Körpers nie mehr als 40 mA. Eine 12 Volt Autobatterie kann kurzzeitig z. B. beim Anlassen über 200 Ampere liefern. Aber eben nur an einen Verbraucher der niederohmig genug ist. Ein Mensch hingegen kann wegen seines Innenwiderstandes die Pole der 12 Volt-Batterie gefahrlos berühren.
Ab einem Strom von 40 mA wird das menschliche Nervensystem stark gestört. Die Muskeln ziehen sich zusammen. Dies ist einerseits gefährlich für das Herz, andererseits verkrampft der ganze Körper und man kommt u. U. nicht mehr von der Spannungsquelle los.
Eine hohe Spannung alleine macht Menschen jedoch nichts aus. Sogar eine Hochspannungsleitung ohne Erdung könnte angefasst werden. Wie bei Vögeln passiert nichts. Entscheidend ist der jeweilige Stromfluss nach dem Ohmschen Gesetz I = U / R, Strom = Spannung / Widerstand.
Für den Menschen gelten deshalb Spannungen bis max. 48 Volt als ungefährlich. Mit dem Einhalten dieser Vorschrift soll sichergestellt werden, dass der als lebensbedrohlich angesehene Strom von 60 mA nicht zum fließen kommt.

Eine Bodenheizung sollte pro Meter nur eine geringe Leistung haben. 6 bis 8 Watt pro Meter reichen aus. Eine sinnvoll ausgelegte Bodenheizung muss nicht geregelt werden, wenn die Leistung maximal 1 Watt je 10 Liter Wasser beträgt. Das ständige Ein- und Ausschalten schadet mehr als es nützt. Bei Bedarf schaltet sich ein Heizstab mit seiner normalen eingebauten Regelung zu bzw. ab.
Notfalls kann ein Heizkabel mit hoher Leistung an einen Trafo mit niedrigerer Leistung angeschlossen werden, z. B. an einen Halogentrafo. Die Leistung des Kabels geht dann z. B. auf 1/4 zurück wenn der Trafo nur entsprechend leistungsfähig ist, z. B bei einem Heizkabel mit 200 Watt Heizkabel an einem 50 Watt Halogentrafo.

Bei Dachdeckern und Regenrinnenmonteuren kann man Rinnenheizungen kaufen. Diese sollen das Zufrieren der Fallrohre verhindern. Diese Heizungen bekommt man in verschiedensten Längen und Leistungen. Aus Sicherheitsgründen werden sie mit 24 V betrieben. Zusammen mit einem Trafo, z. B. von Conrad, erhält man eine funktionierende und sichere Bodenheizung. Die Isolierung ist wegen des sauren Regens und der Temperaturschwankungen relativ dick und chemisch stabil, so dass diese Heizungen für Aquarien gut geeignet sind.

Thermoboden im Aquarium