CO2-Düngung im Aquarium

CO2-Erzeugung und Düngung im Aquarium

Pflanzen benötigen als Nährstoff CO2. Bei Licht nehmen die Pflanzen CO2 auf und geben Sauerstoff ab. Im Dunkeln nehmen auch Pflanzen Sauerstoff auf und geben CO2 ab, aber nur in geringeren Mengen.

CO2-Erzeugung in der Natur

In der Natur entsteht CO2 auf verschiedene Arten.

  • Atmung – Lebewesen atmen Sauerstoff ein und CO2 aus.
  • Gärung – Hefen verarbeiten Wasser und Zucker zu CO2 und Alkohol.
  • Verbrennung – bei der Verbrennung von kohlenstoffhaltigem Material wie Pflanzen, Kohle, Torf usw. wird CO2 frei.

CO2 im Aquarium

Auch im Aquarium entsteht durch die Atmung der Fische ständig CO2. In aerob arbeitenden Filtern entsteht ebenfalls CO2. Die dort lebenden Bakterien verbrauchen Sauerstoff und erzeugen CO2. In Aquarien ist aber nicht immer sichergestellt, dass so viel CO2 erzeugt wird, wie die Pflanzen für ein gutes Wachstum benötigen. Wie viel CO2 zusätzlich zur Düngung der Aquarienpflanzen benötigt wird, hängt dabei von verschiedenen Faktoren ab:

  • Pflanzenarten
  • Beleuchtungsstärke
  • Fischbesatz
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CO2-System nur bei konkretem Bedarf anschaffen

TheDigitalArtist / Pixabay

In Aquarien mit starkem Pflanzenwuchs kann eine zusätzliche CO2-Zufuhr sinnvoll sein. In einem fast unbepflanzten Malawibecken macht eine CO2-Zufuhr keinen Sinn. In schwach mit Fischen besetzten Aquarien, in denen schnellwüchsige Pflanzen wachsen, entsteht oft weniger CO2 als die Pflanzen benötigen.

Vor dem Kauf eines CO2-Systems sollte zunächst der CO2-Gehalt im Aquarienwasser gemessen werden. Es wurden schon häufiger teure CO2-Anlagen gekauft und dann festgestellt, dass auch schon vorher genug CO2 vorhanden war. Schlechter Pflanzenwuchs wird nicht immer durch zu wenig CO2 verursacht. In vielen Aquarien gibt es auch ohne CO2-Düngung prächtigen Pflanzenwuchs.

Erst wenn nach einem entsprechenden CO2-Test sicher ist, dass zu wenig CO2 im Wasser ist, sollte eine CO2-Anlage beschafft werden.

In schwach und normal beleuchteten Aquarien reichen 10 bis 20 mg/Liter CO2 aus. In sehr stark beleuchteten Aquarien mit entsprechend starkem Pflanzenwuchs kann evtl. ein Wert bis 30 mg/Liter sinnvoll sein. Mehr CO2 verarbeiten die meisten Pflanzen nicht, so dass zusätzliches CO2 verschwendet ist. Wichtiger als die absolute Höhe des CO2-Werts ist, dass immer CO2 zur Verfügung steht und dieses durch eine leichte Wasserbewegung an die Blattoberflächen transportiert wird und dann aufgenommen werden kann.
Ohne Wasserbewegung nehmen die Pflanzen bei guter Beleuchtung das CO2 schneller auf als es durch Diffusion wieder aus dem freien Wasser zur Blattoberfläche gelangen kann, weil die Diffusion ein sehr langsamer Prozess ist. Die Pflanzen können dann zu wenig CO2 bekommen obwohl im freien Wasser noch genug CO2 vorhanden ist.
Genau so wichtig ist, dass alle anderen Bedingungen, z. B. Licht und Nährstoffangebot dem CO2-Gehalt angepasst sind, der den Pflanzen zur Verfügung steht. Bei wenig Licht sind auch nur wenig CO2 und andere Nährstoffe notwendig. Bei viel Licht ist mehr CO2 und mehr Dünger notwendig.

Der CO2-Gehalt kann z. B. am Morgen 20 mg/Liter und am Abend 10 mg/Liter sein. Ideal ist es, wenn die CO2-Zufuhr 2 Stunden bevor das Licht angeht beginnt und 2 Stunden bevor das Licht ausgeht beendet wird. Wenn das Licht angeht, beginnt recht schnell die Photosynthesse der Pflanzen. Morgens steht den Pflanzen dann genug CO2 zur Verfügung, das im Laufe des Tages verbraucht wird. Auf diese Weise verändert sich auch der pH-Wert in Grenzen, die die Fische vertragen.

Am Besten wird der CO2-Wert mit einem Tropfentest überwacht. Die Berechnung des CO2-Werts aus pH-Wert und Karbonathärte ist nur korrekt, wenn die Karbonathärte auf 0,5° genau bestimmt und der pH-Wert elektronisch und mit gut kalibrierter Elektrode gemessen wird.

Konstanter CO2-Wert unnötig

Es wird nicht angestrebt, immer einen konstanten CO2-Gehalt im Wasser zu haben. Manuell ist das sowieso praktisch unmöglich. Mit einem pH-Regler und Magnetventil wäre es zwar möglich, würde jedoch zu ständigen Schwankungen des pH-Werts führen.
Wenn das Magnetventil abschaltet ist, sinkt der CO2-Gehalt recht schnell. Bei offenem Magnetventil muss viel CO2 nachgeliefert werden, weil auch die Verluste bei geschlossenem Ventil ausgeglichen werden müssen. Entsprechend stark schwankt der pH-Wert. Das Magnetventil muss ständig schalten.

Schädlichkeit für Fische

Ab welcher Höhe der CO2-Wert für Fische schädlich ist, ist nicht genau bekannt. Man kann davon ausgehen, dass Werte bis 15 mg/Liter unschädlich sind. Darüber hinaus hängt die Schädlichkeit von der Fischart, dem Sauerstoffgehalt im Wasser und anderen Bedingungen ab. Amerikanische Zwergbuntbarsche und Regenbogenfische gelten z. B. als empfindlich gegen höhere CO2-Werte. Der optimale CO2-Gehalt im Aquarium kann deshalb nicht pauschal angegeben werden.

CO2-Zufuhr abschalten

Ein Ausfall oder das Abschalten der CO2-Zufuhr hat direkt keine negativen Auswirkungen auf die Fische, wenn dabei der pH-Wert nicht zu schnell zu stark steigt. Das wäre aber nur bei extrem hoher CO2-Zufuhr der Fall.

Bei starker Beleuchtung und starkem Pflanzenwuchs kann es zur so genannten biogenen Entkalkung kommen, wenn nicht mehr genug CO2 zur Verfügung steht. Die Pflanzen decken dann ihren Bedarf an Kohlenstoff aus Hydrogenkarbonat im Wasser. Dadurch steigt der pH-Wert.

Bei starker Beleuchtung sind dann pH-Werte über 10 möglich. Bei so hohen pH-Werten wandelt sich Ammonium in für Fische sehr giftiges Ammoniak um und die Filterbakterien stellen ihre Arbeit ein. Schon bei geringeren pH-Werten um 9 können die Pflanzen absterben. Die dabei entstehenden organischen Abfälle führen zu noch mehr Ammoniak. Das Abschalten der CO2-Zufuhr könnte so sogar zum Tod von Fischen führen.

Damit die Pflanzen gesund bleiben, muss bei stark beleuchteten Aquarien mit der CO2-Zufuhr auch die Beleuchtung reduziert werden. Zu viel Licht würde sonst zu Mangelerscheinungen wegen fehlendem CO2 führen.

Die so verringerte Assimilation der Pflanzen führt dazu, dass die Pflanzen weniger Schadstoffe abbauen, z. B. Nitrat verbrauchen. Deshalb muss evtl. der Fischbesatz reduziert oder muss mehr Wasser gewechselt werden um Schadstoffe zu entfernen.

Änderung der Wasserwerte durch CO2-Zufuhr

Die CO2-Zufuhr verändert vor allem den pH-Wert. Die Gesamthärte GH bleibt unverändert.
Das zugeführte CO2 löst sich weitgehend im Wasser. Nur ein kleiner Teil reagiert mit Wasser zu Kohlensäure. Die Kohlensäure zerfällt zu einem festen Prozentsatz in Wasserstoffionen und Hydrogenkarbonaten. Durch die Hydrogenkarbonate steigt das Säurebindungsvermögen SBV geringfügig an. Das SBV entspricht der in der Aquaristik gemessenen Karbonathärte KH.

Die Karbonathärte erhöht sich rechnerisch leicht. Der Effekt kann in der Praxis aber vernachlässigt werden.
Wenn der CO2-Gehalt bei einem Wasser mit Karbonathärte 7 und 20 mg/Liter CO2 auf 40 mg/Liter CO2 verdoppelt wird, reagieren 0,0044 mg/Liter CO2 zu HCO3-. Die Karbonathärte erhöht sich damit um 0,00028° dH. Erst bei pH-Werten unter 5 ändert sich die Karbonathärte messbar.

GH und KH ändern sich praktisch gar nicht, weil die Ca/Mg-Ionen an der Reaktion nicht direkt beteiligt sind. Auswirkungen ergeben sich nur indirekt über den pH-Wert.
Wenn ausgefällter Kalk im Aquarium ist, z. B. Kalkstein, reagiert das CO2 direkt mit dem festen CaCO3 zu Ca++ und HCO3-. In diesem Fall steigt sowohl die GH als auch das SBV.

Warum eine CO2-Düngung erforderlich sein kann

Kohlenstoff ist der Hauptnährstoff allen pflanzlichen Lebens. Kohlenstoff bekommen die Wasserpflanzen hauptsächlich aus dem Kohlendioxid CO2, wie die Landpflanzen auch.

Pflanzen erzeugen aus CO2 und Wasser H2O mit Energie aus Licht Kohlehydrate. Das ist die Assimilation mittels Photosynthese. Wie alle Lebewesen wandeln Pflanzen Kohlehydrate mit Stickstoff, Schwefel, Phosphor und anderen Nährstoffen zu den verschiedenen Stoffen um, die die Pflanze zum Leben und Wachsen braucht. Bei der Photosynthese besteht ein fester Zusammenhang zwischen Lichtmenge und CO2-Bedarf. Bei sehr starker Beleuchtung setzen die Pflanzen mehr um als bei einer schwachen Beleuchtung.

CO2 wird im Aquarium auf natürlichem Weg produziert. Fischfutter wird zu 70 – 90 % von Fischen und Filterbakterien zu CO2 veratmet.

In einem schwach beleuchteten Aquarium mit wenigen Pflanzen oder mit langsamwachsenden Pflanzen kann die Menge an natürlich produziertem CO2 ausreichen, um die Pflanzen zu ernähren.

In einem stark beleuchteten Aquarium mit vielen Pflanzen reicht die Menge an natürlichem CO2 möglicherweise nicht aus, um die Pflanzen zu ernähren. Zusätzliches CO2 muss dann von außen zugeführt werden. Sonst droht die so genannte biogene Entkalkung, bei der sich die Pflanzen den benötigten Kohlenstoff aus der Karbonathärte besorgen.
Als Folge kann der pH-Wert weit über 9 steigen und Einrichtungsgegenstände und Pflanzen werden mit einer Art Kalkschicht überzogen. Auf Dauer können die Pflanzen absterben und Fische getötet werden.

Eine CO2-Anlage ist also nur dann erforderlich, wenn in einem Aquarium durch die Pflanzen mehr CO2 verbraucht wird als durch die Atmung der Fische und Filterbakterien neu in das Aquarium gelangt.

Ein CO2-Gehalt von 10 bis 20 mg/Liter Wasser ist für die meisten Pflanzen ausreichend und unschädlich für die Fische. Nur wenige Pflanzen benötigen mehr CO2.

Zu hohe CO2-Werte führen zuerst zu Atemproblemen und letztlich zum Tod der Fische. Bei den genannten CO2-Werten besteht auch ein Puffer für Messfehler, leicht erhöhte Nitritwerte, Sauerstoffmangel usw. Zusammen mit anderen Faktoren, z. B. hohen Nitritwerten, können auch scheinbar ungefährliche CO2-Werte dramatische Folgen haben.

In vielen Aquarien steht genug CO2 auf natürlichem Weg zur Verfügung und eine CO2-Düngung ist überflüssig.

Vereinfacht gesagt:
  • Wenn durch die Atmung der Fische und Filterbakterien nicht genug CO2 entsteht, kümmern die Pflanzen. Dagegen kann eine Düngung mit CO2 helfen.

Inbetriebnahme einer CO2 Anlage

Bei der Inbetriebnahme einer CO2-Anlage darf der CO2-Gehalt des Wassers nicht in kurzer Zeit auf vermeintliche Optimalwerte angehoben werden.

Fische, die bei niedriger CO2-Konzentration gehalten wurden, haben sich an diese Konzentration angepasst. Wird der CO2-Gehalt zu schnell erhöht, verstärkt der Anpassungsmechanismus die Wirkung des CO2-Anstiegs noch verstärkt.

Hauptsächlich betroffen sind die Nierenfunktionen und Feineinstellungen beim Sauerstofftransport im Blut. Störungen wirken also auf die Sauerstoffversorgung, die Säure-Basen-Regulation und den Elektrolythaushalt in den Fischen.

Weil viele andere Abläufe im Körper der Fische an diese Funktionen gebunden sind, bereiten schnelle Veränderungen des CO2-Wertes Probleme, die weit über Atemnot hinausgehen. Dies trifft besonders dann zu, wenn der Fisch sich zuvor an einen CO2-Mangel im Wasser angepasst hat.

Wenn eine CO2-Anlage in Betrieb genommen wird, muss folgendes beachtet werden:

  • pH-Wert und Karbonathärte müssen möglichst genau gemessen werden.
  • Die aktuelle CO2-Konzentration wird aus pH-Wert und Karbonathärte berechnet.
  • Es wird berechnet, wie hoch der pH-Wert bei ca. 15 mg/Liter CO2 sein muss.
  • Die CO2-Zufuhr wird langsam erhöht. Dabei werden Fische und pH-Wert genau beobachtet.

Sogar mit Hefegärung und uneffektiver CO2-Einleitung lassen sich innerhalb weniger Stunden CO2-Werte über 30 mg/l erreichen. Fische sind dann in höchster Gefahr.

Bei der endgültigen Einstellung des CO2-Gehaltes sollte man sich nicht an Empfehlungen von Herstellern und Buchautoren orientieren. Besser beobachtet man Fische und Pflanzenwuchs.

Selbst wenn höhere CO2-Konzentrationen für einige Pflanzen günstig sein könnten, sollte der Wert im Sinne die Fische nicht höher als 20 mg/Liter sein, in stark beleuchteten Aquarien nicht höher als 30 mg/Liter.

CO2 Einleitung

Außenfilter zur CO2 Einleitung

Eine effiziente Methode um CO2 einzuleiten ist die Einleitung über einen Außenfilter. Weil CO2 in Wasser aufsteigt, sind alle Außenfilter geeignet, bei denen der Wasserzulauf unten ist und der Wasserablauf oben. Auch bei vielen Außenfiltern, die die Anschlüsse für Zulauf und Ablauf oben haben, wird das einströmende Wasser im Topf zuerst nach unten geführt und steigt dann auf. Auch diese Filter sind geeignet.

Filter mit Strömung von oben nach unten sind nicht geeignet. Die Gasblasen versuchen gegen die Strömungsrichtung nach oben zu steigen. Wenn das gelingt, sammeln sich die Blasen oben am Filtereinlass und können dort nicht entweichen. Mit der Zeit wird die Gasblase immer größer und der Filter läuft trocken.

Bei Innenfiltern kann evtl. versucht werden, ein Loch für den CO2-Schlauch in das Filtergehäuse zu bohren. Das Loch muss so angebracht werden, dass das CO2 möglichst lange mit dem Wasser in Kontakt ist und die Blasen in der Pumpe zerkleinert werden.

Wie das CO2 eingeleitet wird

Einleitung im Aquarium

Das CO’2_‘ kann mit einem kleinen U-Rohr oder Schlauch in den Ansaugkorb geleitet werden. Es kann auch ein Loch, das etwas kleiner als der CO2-Schlauch ist, in das Ansaugrohr gebohrt werden. Der CO2-Schlauch wird ca. einen Millimeter weit in das Loch gepresst. Wenn er zu weit in das Rohr ragt, wird die Wasserströmung zu stark gestört bzw. verwirbelt.

Vorteil aller Methoden, bei denen CO2 im Aquarium in den Filterkreislauf gebracht wird ist, dass undichte Stellen ohne negative Folgen bleiben. Im Zweifel wird das CO2 nicht effektiv aufgelöst und steigt ungenutzt in die Raumluft.

Einleitung außerhalb des Aquariums

Zur Einleitung wird einfach ein T-Stück in die Zuleitung zum Filter eingebaut. Über das T-Stück wird das CO2 eingeleitet. Zum Selbstbau wird in ein etwa 6 cm langes PVC-Rohr, das in den Filterschlauch passt, ein 5 mm Loch gebohrt. In das Loch wird mit PVC-Kleber ein Schlauchverbinder für einen Luft- bzw. CO2-Schlauch geklebt. Auf beide Enden des PVC-Rohrs wird der Filterschlauch geschoben und mit Schlauchschellen gesichert. Der CO2-Schlauch wird aufgesteckt und mit Kabelbinder gesichert.

Alternativ wird am CO2-Schlauch die Kanüle einer Spritze befestigt. In kochendem Wasser wird der CO2-Schlauch weich und lässt sich einfach auf die Kanüle schieben. Nach Abkühlung ist der Schlauch wieder enger und hält dicht. Die Kanüle wird in den Zulaufschlauch des Filters gestochen. Weil der Durchmesser der Kanüle klein ist, entstehen kleine CO2-Blasen, die sich gut auflösen.

Fertige Lösungen

Einen speziellen Micro-Ansauger für Außenfilter gibt es von der Firma Dennerle. Andere Firmen, wie Zajac, bieten spezielle T-Stücke an.

Wirkungsweise

Die Flügel der Filterpumpe halten die CO2-Blasen klein, so dass sich das CO2 gut im Wasser löst. Deshalb soll die CO2-Zufuhr in die Filterzufuhr und nicht in den Filterablauf gelegt werden.

Der Filter sollte nicht ausschließlich mit Watte oder Schaumstoff betrieben werden. Das CO2 löst sich bei Einspeisung in den Einlauf eines Topffilters nur dann ordentlich im Filter auf, wenn im Filter eine Verwirbelung des Wassers mit den Luftblasen stattfindet. Wegen der Strömungsverhältnisse ist eine solche Verwirbelung nur gewährleistet, wenn der Filter mit rundem, körnigen Material gefüllt ist, z. B. Steinen, Röllchen, Substrat oder Filterigel.

Unter Watte oder Schaumstoff sammeln sich Blasen von Falschgasen und CO2 und strömungsfreie Zonen. Im harmlosen Fall rutschen die Gase in einer großen Blase durch die Filterpumpe und machen dabei ein lautes Geräusch. Im schlimmsten Fall soll der Filter trockengelegt und die Pumpe zerstört werden.
Einen konkreten Bericht gibt es darüber, dass der Filter bei Hefegärung ins „Stottern“ geriet und schließlich gar kein Wasser mehr pumpte. Die Filterfüllung in diesem Fall ist unbekannt.
Nach einem weiteren Bericht verringerte sich die Filterwirkung durch Blasen im Filter und im Aquarum erhöhte sich der Nitrat im Aquariumund der Sauerstoffgehalt verringerte sich.

Andererseits gibt es Berichte, nach denen die Einleitung in vollständig mit Watte oder Schaumstoff gefüllte Filter problemlos funktioniert.

Wenn der Filter mit Röhrchen, Biobällen oder Filterkies gefüllt ist, sollten sich keine großen Blasen bilden. Eine funktionierende Filterfüllung besteht z. B. aus 50 % Keramikröhrchen, 25 % grobem Filterschaum und 25 % feiner Watte.

Wenn der Filter abgestellt wird, muss auch die CO2-Zufuhr abgestellt werden. Sonst entstehen natürlich Gasblasen.

Eine gewisse Geräuschentwicklung muss bei dieser Methode unter Umständen in Kauf genommen werden, weil auch kleine CO2-Blasen im Filter und in der Pumpe Geräusche verursachen können.

Risiken und Geräusche werden vermieden, wenn das CO2 in den Filterablauf eingeleitet wird. Allerdings ist die Auflösung nicht so effektiv. Als Vorteil bleibt der relativ lange Weg, auf dem die CO2-Blasen mit dem Wasser in Kontakt stehen.

Hilfe, wenn die Filterströmung gering ist

Bei langsam laufenden Außenfiltern, die unter dem Aquarium stehen, kann es vorkommen, dass die Strömung nicht ausreicht, um das CO2 bis in das Aquarium zu bringen. CO2 sammelt sich dann im Filterabfluss in Höhe der oberen Aquarienkante.
Ein ähnlicher Effekt kann entstehen, wenn das CO2 schon im Aquarium in das Ansaugrohr geleitet wird. Sind die Blasen zu groß, reißt das Wasser das CO2 nicht stark genug bis in den unten stehenden Filter mit. Das CO2 sammelt sich dann im Rohrbogen des Filterzulaufs an der Aquarienkante.

Eine Lösung ist, das CO2 in feinen Blasen in den Ansaugkorb des Filters einzulassen. Dazu wird ein 6/4 mm Luftschlauch in eine selbst gemachte enge Bohrung von unten axial in den Ansaugkorb eingeführt. Der Schlauch wird am Ende verschweißt, verklebt etc. Die letzten 4 cm, die im Ansaugkorb sind, werden sehr fein und gleichmäßig perforiert. Es können z. B. mit der Zirkelnadel mit Zentrierspitze ca. 100 Löcher gestochen werden. Wichtig ist, dass der Schlauch weit in das Ansaugrohr hineinragt.
Der verbleibende Querschnitt des Filterzulaufs, also der Querschnitt des Ansaugrohrs abzüglich des Luftschlauchs, ist immer noch groß genug für einen starken Filterstrom.

Die entstehenden Bläschen werden beim Austreten durch die recht hohe Fließgeschwindigkeit und den herrschenden Unterdruck zum großen Teil gelöst. Die sehr feinen Restblasen wollen gegen die Abwärtsströmung hoch treiben und bleiben deshalb sehr lange im Filterzulauf. Kaum noch sichtbar kommen sie im Filter an, wo die Filterfüllung und das Flügelrad der Pumpe den Rest auflösen.

Keine Gefahr für Filterbakterien

Aufgrund der geringen Menge CO2 sind Störungen oder Schäden an den Bakterienkulturen im Filter nicht zu befürchten.

Für die CO2-Einleitung geeignete Ausströmer

Normale Ausströmersteine aus Keramik sind als Reaktoren für CO2 nicht geeignet. Sie erzeugen große Blasen und die Luft bzw. das Gas muss mit recht hohem Druck durchgepresst werden.

Geeignete Ausströmer sind Lindenholzausströmer. Sie erzeugen relativ kleine und feine Blasen. Lindenholzausströmer müssen ungefähr einmal im Jahr erneuert werden.

Man kann sogar unter Linden nach ca. 5 mm dicken Ästen suchen. Ein trockener Lindenzweig wird passend zurechtgeschnitzt. Ein so selbstgebauter Lindenholzausströmer hält mehrere Wochen.

Der Zweig oder der Ausströmer wird in einen Schlauch gesteckt, wie er für die Belüftung verwendet wird. Der Schlauch wird möglichst tief im Becken versenkt, z. B. so in den Bodengrund gelegt, dass nur das Holz herausschaut. Für das Schlauchende im Aquarium sollte Silikonschlauch verwendet werden. Silikonschlauch verhärtet nicht und erleichtert das Auswechseln des Ausströmers erheblich. Außerhalb des Aquariums sollte diffusionsfester Schlauch verwendet werden.

Der Wirkungsgrad ist hervorragend, auch wenn es so aussieht als ob das CO2 über die Wasseroberfläche flüchtet. Auf dem Weg nach oben geben die feinen Bläschen das CO2 vollständig ab und nehmen Fremdgase bzw. Falschgase auf. Im Laufe der Zeit werden die Blasen größer, wenn das Holz durch das Wasser, Pilze und evtl. Holz nagende Welse angegriffen wird. Der Wirkungsgrad lässt dann stark nach und der Ausströmer muss erneuert werden.

Wie funktioniert ein Flipper?

Wenn vom Flipper gesprochen wird, ist in der Regel der CO2-Flipper der Firma Dennerle gemeint. Es gibt aber auch Flipper von anderen Herstellern, z. B. löst auch der Flipper von Nutrafin CO2 gut auf.

Flipper sind für kleinere bis mittlere Aquarien gut geeignet und haben ein gutes Preis-/Leistungsverhältnis. Wenn im Flipper oben nur noch winzige Bläschen ankommen reicht der Flipper völlig aus. Das wenige Gas, das oben ankommt, sind dann normalerweise die so genannten Falschgase.

Für große Aquarien ab etwa 500 Liter sind Flipper nicht mehr geeignet. Dort werden besser Reaktoren verwendet. Reaktoren sind in der Regel effektiver als Flipper. Bei kleinen und mittleren Aquarien ist der Unterschied aber unerheblich.

Bei einem Flipper legen die CO2-Blasen auf kleinerem Raum eine größere Strecke im Kontakt mit Aquarienwasser zurück als bei einer CO2Schnecke, weil ein Flipper neben den Rampen an der Seite Schlitze hat.
Die Schlitze sind zu schmal, um die Oberflächenspannung zu brechen, bieten aber eine große Berührungsfläche zwischen den Blasen und dem Wasser. Durch die flachen Treppen wird die Länge des Weges möglichst groß.

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Wie wird der Flipper positioniert?

Der Flipper wird dort angebracht, wo etwas Strömung ist und wo der Flipper nicht zu sehr stört.

Woraus besteht der schleimige Belag, der sich manchmal bildet?

Auf der Leiter, auf der die Blasen nach oben wandern, kann sich innerhalb weniger Tage ein weißer, schleimiger Belag bilden. Neue Blasen auf der ersten Stufe brauchen dann lange bis sie auf die zweite Stufe kommen. Der Belag besteht aus Bakterien. Um den Belag zu entfernen wird der Flipper gereinigt. Das Wasser im Blasenzähler sollte hin und wieder gewechselt werden.

Warum entstehen anfangs große Blasen?

In der Anfangszeit sammeln sich die CO2-Blasen auf den unteren Stufen und steigen dann als große Blasen zusammen nach oben. Auf dem Flipper muss sich ein Mikrofilm bilden, auf dem die Blasen gleichmäßig nach oben rollen. Der Film bildet sich in den ersten drei bis vier Tagen. Es kann etwas länger dauern, wenn der Flipper nicht optimal in der Wasserströmung liegt. Bei geringerer Blasenzahl bildet sich der Mikrofilm schneller.

Wenn danach immer noch große Blasen aufsteigen, ist der Flipper evtl. nicht senkrecht befestigt. Ursache können auch Schwebeteilchen oder frisch geschlüpfte Schnecken sein, die sich im Flipper befinden. Wenn die Blasen von links nach rechts länger oder kürzer brauchen als umgekehrt ist der Flipper nicht richtig befestigt.

Mit der Zeit bildet sich im Flipper ein Belag aus Algen. Wenn die Blasen steckenbleiben, sollte der Flipper gereinigt werden.

Wie funktioniert eine Paffrath-Schale?

Die Paffrath-Schale ist eine umgestülpte Schale, in die von unten CO2 eingeleitet wird. Das CO2 sammelt sich in der Schale und diffundiert langsam in das Wasser. Auch für kleine Aquarien ist die Schale gut geeignet.

Wenn zu viel CO2 erzeugt wird, füllt sich die Schale und das überschüssige CO2 kommt schnell und direkt an die Wasseroberfläche, ohne dass der pH-Wert zu stark verändert wird oder eine CO2-Vergiftung auftritt. Die Größe der Schale muss deshalb der Aquariengröße angepasst werden.

Für jeweils 100 Liter Wasser werden folgende Oberflächengrößen empfohlen:

  • KH bis 10 = 30 cm2
  • KH 11 = 50 cm2
  • KH 12 = 70 cm2
  • KH 13 = 90 cm2
  • KH 14 =110 cm2
  • KH 15 = 130 cm2

Das CO2 kann sich besonders effektiv im Wasser lösen, wenn die Schale in der Nähe des Filterauslasses angebracht wird und ständig eine leichte Strömung an der Schale vorbeiströmt. Eine solche Strömung kann auch mit einer kleinen Pumpe, einem alten Innenfilter usw. erzeugt werden.

Zum Selbstbau wird z. B. der Boden einer 1,5 l Colaflasche abgeschnitten oder gesägt. In der Länge des Umfangs der Schnittkante wird ein Luftschlauch mit 6 mm Durchmesser zugeschnitten. Der Luftschlauch wird der Länge nach aufgeschnitten und auf die Kante der Schale gesteckt. Damit kann sich kein Tier an der scharfen Kante verletzen.

Das CO2 wird von unten in die Schale geleitet. Dazu wird z. B. ein kleines Kunststoffrohr mit einem passenden Sauger senkrecht an einer Aquarienscheibe befestigt. Der CO2-Schlauch wird von unten auf das Kunststoffrohr geschoben. Die Schale wird von oben über das Kunststoffrohr gestülpt.

Die Paffrath-Schale kann gleichzeitig als Blasenzähler dienen, wenn in die Schale ein Loch gebohrt wird. In das Loch wird ein Schlauchverbinder gesteckt. Oben auf den Schlauchverbinder wird der CO2-Schlauch gesteckt. Von unten wird ein kleines Stück Schlauch und ein Winkelstück auf den Verbinder gesteckt. Der Schlauch sollte ein gutes Stück in die Schale ragen, damit die Blasen gut sichtbar sind.

Von Zeit zu Zeit muss die Schale unter Wasser gedreht werden, damit Falschgase entweichen. Bei Hefegärung kann das z. B. regelmäßig gemacht werden, wenn eine neue Mischung angesetzt wird. Eine komfortable Entlüftung erhält man, wenn oben in die Schale ein kleines Loch gebohrt wird, in das ein Schlauchverbinder gesteckt wird. Von oben wird ein kleines Stück Schlauch mit einem Ventil gesetzt. Durch Öffnen des Ventils werden die Falschgase abgelassen.

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CO2-Reaktoren

Ein CO2-Reaktor hat die Aufgabe das CO2 effektiv in das Wasser einzubringen. Sonst sprudelt viel CO2 mit den Bläschen einfach aus dem Wasser.

Bei kleineren Becken lohnt sich ein Reaktor normalerweise nicht. Für kleine und mittlere Aquarien gibt es so genannte Flipper oder Ähnliches.

Bei einem Flipper blubbert das CO2 langsam von unten nach oben und wird auf diesem Weg langsam aufgelöst. Bei großen Aquarien mit entsprechend vielen Blasen je Minute reicht dieses Prinzip meistens nicht mehr aus. Es schließen sich zu viele Blasen zusammen und steigen zu schnell nach oben.

Bei einem Reaktor wird das Wasser aus dem Filter am CO2 vorbeigepumpt. Es wird deshalb von aktiven Reaktoren gesprochen. Das Gas kann sich so in das Wasser einwaschen. Prinzipiell stellen alle Reaktoren eine möglichst große Oberfläche zwischen Wasser und CO2 her und erzeugen möglichst kleine Blasen.

Außerdem sorgen Reaktoren dafür, dass die Blasen nicht zu schnell aufsteigen. Damit hat das CO2 mehr Zeit, um in das Wasser zu diffundieren. Allerdings diffundiert nicht nur CO2 aus der Blase ins Wasser sondern auch Sauerstoff und Stickstoff aus dem Wasser in die Blase. Das sind die so genannten Falschgase.

Die Falschgase müssen aus dem Reaktor entfernt werden, damit sich nicht irgendwo ein großes Gaspolster bildet. Ein solches Polster würde den Gasaustausch verhindern. Aus gasdynamischen Gründen lösen sich diese Blasen nicht im Wasser auf.

Alternativ zur Verwendung eines Reaktors kann mit dem Microansauger von Dennerle oder einem speziellen T-Stück, z. B. von Zajac CO2 direkt in den Außenfilter geleitet werden.
Außerdem gibt es Außenreaktoren, die komplett außerhalb des Aquariums aufgestellt werden. Diese sind relativ teuer, dafür befinden sich aber keine zusätzlichen Teile im Aquarium.

Innenreaktoren gibt es aktiv oder passiv. Aktive Innenreaktoren werden vom Wasser durchströmt. Bis ca. 200 Liter können passive Reaktoren verwendet werden, darüber sind aktive Reaktoren sinnvoller.

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Vorteile externer Reaktoren
  • Externe Reaktoren veralgen nicht so schnell.
  • Es nimmt kein zusätzliches Gerät Platz im Aquarium weg.
Nachteile externer Reaktoren
  • Es gibt mindestens eine zusätzliche Stelle, die undicht werden kann.
  • Externe Reaktoren lassen sich nicht mit Bio-CO2 betreiben.
  • Externe Reaktoren brauchen eine stärkere Pumpe.

Preiswerte Reaktoren

Die preiswerteste und vor allem wartungsärmste Methode um CO2 in das Wasser einzubringen ist ein Lindenholzausströmer.

Preiswert ist auch ein Diffusor, wie ihn z. B. die Firma Eheim anbietet, um Luft in das Wasser zu bringen. Besonders für die Hefegärung ist diese Methode geeignet.

Die andere ebenso einfache und effektive Methode besteht darin, das CO2 in das Ansaugrohr des Topffilters einzuleiten. Diese Methode ist nach einigen Berichten effektiver als die erste Methode.

Bei einer Kombination beider Methoden wird ein kleiner Ausströmerstein im Ansaugkorb eines Außenfilters eingebaut. Der Korb wird unten angebohrt, dort wird der CO2-Schlauch mit dem Ausströmerstein verbunden. Das Prinzip sollte fast wie der Dennerle Diffusor funktionieren.

Im Vergleich zum Dennerle Flipper wurden in einem Aquarium mit 240 Liter und Karbonathärte 9 bei gleichem pH-Wert 10 Blasen pro Minute gespart.

Wenn Blasen, die am unteren Ende des Ausströmsteins austreten, auch außerhalb des Korbs austreten, kann eine Filmdose auf die Höhe des Ausströmers gekürzt, von unten über den Ansaugkorb gestülpt und mit Heißkleber befestigt werden.

Eine weitere Methode eignet sich besonders für den CO2-Eintrag bei Versorgung durch Hefegärung oder anderen Methoden, die keine konstante CO2-Menge produzieren.
Das Gas wird einfach in eine umgedrehte Tasse, einen Blumentopf oder einen Kunststoffbehälter im Aquarium geleitet. Der CO2-Eintrag wird durch die Kontaktoberfläche des Gases mit dem Wasser bestimmt. Überschüssiges Gas entweicht in dicken Blasen über die Wasseroberfläche.

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Vor- und Nachteile der CO2-Düngung durch Elektrolyse

Seit einigen Jahren sind elektrische Geräte auf dem Markt, die durch Elektrolyse Kohlendioxid erzeugen. In Deutschland ist vor allem das Gerät Carbo Plus der Firma Zajac? bekannt. In der Anfangszeit wurden heftige Diskussionen geführt, ob auf diesem Weg überhaupt Kohlendioxid erzeugt werden kann, ob der entstehende Wasserstoff zu Explosionen führen kann usw.

Die anfänglich befürchteten Schäden an Pflanzen und Tieren, die beim Dauerbetrieb aufgrund unerwünschter, chemischer Reaktionen vermutet wurden, wurden bisher nicht berichtet.

Mittlerweile haben sich die Diskussionen beruhigt und es werden die unstrittigen Vor- und Nachteile aufgeführt.

Vorteile:

  • Es muss nicht mit Druckgasflaschen gearbeitet werden.
  • Die Kohleplatten können auf Vorrat angeschafft werden.
  • Schon kleine Erhöhungen des CO2-Gehalts können einen deutlich besseren Pflanzenwuchs bewirken.
  • Die Karbonathärte verringert sich. Bei hoher Karbonathärte kann das erwünscht sein.
  • Durch die Verringerung der Karbonathärte kann das Wasser mehr CO2 aufnehmen, auch aus der Luft.
  • Verringerung der organischen Belastung ähnlich wie bei Einsatz eines Ozonisators. Die elektrolytisch erzeugten Sauerstoffradikale oxidieren Nitrit zu Nitrat und organische Inhaltsstoffe des Aquarienwassers hauptsächlich zu Wasser und CO2.
Nachteile:
  • Es wird relativ wenig CO2 erzeugt.
  • Es wird kaum aktive CO2 eingebracht. CO2 entsteht hauptsächlich durch die Zerstörung der Karbonathärte.
  • Der laufende Betrieb ist aufgrund der geringen CO2-Erzeugung teuer.
  • Die Karbonathärte verringert sich. Bei geringer Karbonathärte kann das unerwünscht sein.
  • Es lagert sich sehr viel Kalk am Gerät ab.
  • Je nach Kalkablagerung muss das Sandwich oft gereinigt werden.
  • Das Gerät verbraucht ständig Strom.
  • Durch Elektrolyse des an verschiedenen organischen und anorganischen Ionen reichen Aquarienwassers können unvorhersehbare Elektrolyseprodukte entstehen.
  • Das Einsetzen neuer Kohleplatten ist umständlich.

Bei den ersten Geräten hielt das so genannte Sandwich, in das die Kohle kommt, ca. 6 Monate und musste dann teuer nachgekauft werden. Ursache war die Korrosion der elektrischen Kontakte. Inzwischen wurde die Haltbarkeit nach Angaben des Herstellers verbessert.

Damit der abgelagerte Kalk sich nicht im Wasser verteilt, wenn das Sandwich aus dem Wasser genommen wird, muss das Sandwich ganz vorsichtig und langsam entfernt werden. Einige wenige Krümel Kalk werden dennoch in das Wasser kommen.

Nach einem Bericht starben 25 Fische mit Vergiftungserscheinungen als eine neue Kohle direkt im Aquarium eingesetzt wurde, ohne dass diese vorher 24 Stunden lang in einem Eimer betrieben wurde. Nach der damaligen Auskunft des Herstellers können Reste von Kühlmitteln, die zum Schneiden der Kohle benutzt werden, noch an der Kohle sein.

Es gibt sowohl negative als auch positive Erfahrungsberichte zur CO2-Erzeugung mit Elektrolyse. Wie stark sich die Wasserwerte verändern, hängt von den Ausgangswerten ab und davon, wie stark das Gerät eingestellt wird. Selbst wenn nicht allzu viel CO2 erzeugt wird, kann das zusätzliche CO2 ausreichen, um eine deutliche Verbesserung des Pflanzenwuchses zu erzielen. Das kann natürlich auch mit preiswerteren Verfahren, z. B. der Hefegärung erreicht werden. Andererseits kann die Elektrolyse trotzdem eine Alternative sein, wenn Hefegärung oder Druckgasflaschen nicht in Frage kommen.

Lebensdauer der Kohle bei Carbo Plus

Wie lange eine Kohleplatte hält, hängt von der Aquariengröße, der Wasserhärte und dem gewünschten CO2-Gehalt ab.

Der Hersteller gibt für ein Aquarium mit 240 Liter Wasserinhalt 6 bis 8 Wochen an.

Das Gerät kann mit einer Zeitschaltuhr bei Dunkelheit abgeschaltet werden, so dass sich die Lebensdauer der Kohle verlängert. In einem Aquarium mit 150 Liter Wasserinhalt und einer Karbonathärte von 14 hält eine Kohleplatte bei 50 % Leistung etwa 12 Wochen.

Alle Infos zu Druckgasflachen für CO2 Anlagen finden Sie hier



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Letzte Aktualisierung am 18.04.2019 / Affiliate Links / Bilder von der Amazon Product Advertising API

CO2-Düngung im Aquarium
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