Was der Leitwert aussagt

Der Leitwert misst die elektrische Leitfähigkeit des Wassers. Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser hängt vom Salzgehalt des Wassers ab, da nur die Ionen der Salze elektrischen Strom im Wasser leiten. Ionen unterschiedlicher Salze leiten Wasser unterschiedlich gut.

Die Leitfähigkeit gibt also Auskunft über die im Wasser gelösten Salze. Die Leitfähigkeit (LF) wird in µS/cm (Mikrosiemens/cm) gemessen. Der Salzgehalt wird folgendermaßen berechnet: LF x 0,75 = Gesamtsalzgehalt in mg/l. Sind die Karbonathärte (KH) und die Gesamthärte (GH) bekannt, so kann ermittelt werden, wie viele andere Salze zusätzlich im Wasser sind, z. B. Natrium, Chlorid und Nitrat.

Wie der Leitwert gemessen wird

Zur Messung des Leitwerts gibt es spezielle Geräte, sogenannte Leitwertmessgeräte, z. B. von der Firma Greisinger.

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Die Bedeutung des Leitwerts in der Aquaristik

DavidRockDesign / Pixabay

In der Aquaristik wird der Leitwert zur Kontrolle von vollentsalztem Wasser, von Brack- und Meerwasser, sowie zur Kontrolle der Aufsalzung des Aquarienwassers genutzt. Die Pflanzen verbrauchen Salze, senken also die Leitfähigkeit, die Fütterung hingegen erhöht sie.
Ändert sich der Leitwert nicht, z. B. zwischen einer morgendlichen und einer abendlichen Messung, dann hat sich die Wasserqualität nicht stark verändert.

Indirekt kann mit einer Messung nach der Fütterung der Fische ermittelt werden, ob die Fische das Futter gefressen haben, oder ob sich das Futter im Wasser aufgelöst hat.
Dennoch kann auf spezielle Messungen von z. B. Nitrit, Nitrat und Phosphat nicht verzichtet werden. Aufgrund der komplexen Abläufe im Aquarium kann keine eindeutige Zuordnung erfolgen, durch welche Stoffe genau eventuelle Leitwertänderungen ausgelöst werden. Genauso wenig kann eindeutig gesagt werden, dass ein unveränderter Leitwert auf stabile Verhältnisse im Aquarium hindeutet. So leiten Ionen von Säure Strom wesentlich besser als Ionen von Phosphat. Eine stärkere Erhöhung des Phosphatwertes kann deshalb unbemerkt bleiben, wenn sich gleichzeitig der pH-Wert etwas ändert. Der Unterschied von 0 zu 5 mg/Liter Nitrit ergibt einen Unterschied von nur 12 µS/cm.
Eine Wandlung von Nitrit in Nitrat ergibt keinerlei Leitwertänderung. Obwohl aufgrund des sehr kleinen Leitwerts in sehr weichem Wasser Änderungen viel leichter auffallen, sind auch hier einige Auswirkungen auf den Leitwert nur sehr gering. So bleibt es praktisch unmerklich, wenn durch die Nitrifikation eine evtl. restliche Karbonathärte von 0,5° dKH zerstört wird.

Einzelmessungen werden durch die Leitwertmessung also nicht ersetzt, sondern ergänzt. Nur die Gesamthärte im Leitungswasser kann relativ gut durch den Leitwert abgeschätzt werden. 1° dGH entspricht etwa 33 µS/cm. So lässt sich überprüfen, wie effektiv eine Osmoseanlage ist. Es kann festgestellt werden, ob z. B. 90 oder 95 % der Ionen entfernt werden. Für Aquarienwasser gilt das Verhältnis von GH und Leitwert nicht mehr. 1 g NaCL/Liter in Brackwasser entspricht z. B. bei einer Temperatur von 25° C 1800 µS/cm.

Wie wenige, konkrete Anhaltspunkte die Leitwertmessung gibt, zeigen die folgenden Aufstellungen.

Der Leitwert kann erhöht werden, durch:
  • Fütterung
  • Ausscheidungen der Fische
  • Nitrifikation
  • Änderung des pH-Werts
  • Temperaturänderung
  • Wasseraufbereiter
  • Dünger
  • Mittel wie pH-Minus und pH-Plus
  • Torffilterung
  • Wolken vor dem Fenster eines besonnten Aquariums
Der Leitwert kann verringert werden, durch:
  • Einige ideal dosierte Wasseraufbereiter
  • Temperaturänderung
  • Stark wachsende Wasserpflanzen
  • Wasserwechsel
  • Denitrifikation
  • Torffilterung
  • Wolken vor dem Fenster eines besonnten Aquariums

Gibt der Leitwert Hinweise auf notwendige Wasserwechsel?

Es wird immer die Summe aller Salze gemessen. Es kann nicht ermittelt werden, ob sich z. B. die Chloridmenge stark erhöht hat, die Menge an Mangan, Kalium, Eisen stark abnimmt und sich gleichzeitig am Nitrat– und Phosphat-Wert nichts ändert.

Verschiedene Wasser können den gleichen Leitwert haben und trotzdem eine völlig verschiedene Zusammensetzung aufweisen. So kann frisches Leitungswasser den gleichen Leitwert besitzen wie seit Wochen nicht gewechseltes Aquarienwasser. Deshalb können Leitwertänderungen darauf hinweisen, dass ein Wasserwechsel erforderlich ist; umgekehrt geschlossen werden kann jedoch nicht. Wenn der Leitwert stabil bleibt, bedeutet das nicht, dass kein Wasserwechsel erforderlich ist.

Wann ist eine Messung des Leitwerts sinnvoll?

Fische steuern den osmotischen Druck in ihrem Körper durch Natrium- und Chlorid-Ionen über die so genannten Chloridzellen in ihren Kiemen. Bei Weichwasserfischen, die an geringe Leitwerte gewöhnt sind, ist eine Anpassung an unterschiedliche Natrium- und Chloridkonzentrationen im Wasser nur eingeschränkt möglich. Die Anpassungsfähigkeit verschiedener Fischarten ist dabei unterschiedlich. Die Konzentration der Salze ist für Weichwasserfische also sehr wichtig und die Überwachung mit Hilfe der Leitwertmessung sinnvoll. Gleiches gilt bei der Überwachung des Laichs empfindlicher Fischarten. Da Wasser nach dem Prinzip der Osmose immer in die Richtung niedrigerer Salzkonzentrationen fließt, kann der Fischlaich geschädigt werden, wenn sich die Salzkonzentration im Ei zu stark von der Salzkonzentration im Wasser unterscheidet.

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Der Zusammenhang zwischen Leitwert und Härte

Je mehr Salze im Wasser gelöst sind, desto stärker leitet das Wasser Strom in Abhängigkeit von der Temperatur. Wie gut Wasser den Strom leitet, wird mit dem Leitwertmessgerät festgestellt. Dabei kann nur gemessen werden, wie gut alle leitenden Mineralstoffe im Wasser zusammen leiten. Die Leitfähigkeit eines einzelnen Stoffes kann nicht festgestellt werden. Die Gesamthärte bestimmt also den Leitwert. Durch die Leitwertmessung kann somit festgestellt werden, ob der Salzgehalt des Wassers zunimmt. In Altwasserbecken kann z. B. ermittelt werden, ob und wie stark das Wasser mit der Zeit aufgesalzt wird. Über das Futter und das Nachfüllen von verdunstetem Wasser kommen immer neue Stoffe in das Aquarium, die nur durch Pflanzenschnitt wieder aus dem Aquarium entfernt werden. Spätestens nach starkem Anstieg des Leitwerts sollte Wasser gewechselt werden, um überschüssige Stoffe aus dem Aquarium zu entfernen.

Grundsätzlich hat Wasser mit einem geringeren Leitwert eine geringere Gesamthärte. Wasser mit höherem Leitwert ist entsprechend härter.

Es ist allerdings nicht möglich, mit einer genauen Formel aus dem Leitwert die Härte zu berechnen oder umgekehrt. Nach einer Faustformel erzeugt Wasser mit 1° dH mindestens eine Leitfähigkeit von 35 µS/cm oder mehr. Diese Regel gilt nur für Leitungs-, Grund- und Flusswasser. Die Faustformel gilt nicht für Alt-, Brack- und Seewasser. Für die Karbonathärte ist die Regel nicht anwendbar, weil die Karbonathärte ein Teil der Gesamthärte ist. Anwendbar ist die Regel z. B. bei weichem Wasser, für das Tropfentests zu grob messen.

Weil der Gehalt an Natrium, Chlorid und Sulfat in unterschiedlichen Leitungswassern sehr verschieden sein kann, kann der Leitwert stark nach oben getrieben werden. Es existieren z. B. Leitungswasser mit einer Gesamthärte von 17° und einem Leitwert von über 700 µS/cm. Andererseits existiert Leitungswasser mit einer Gesamthärte von 16,5° und einem Leitwert von 560 µS/cm.

Die Faustformel kann also auch bei Leitungswasser nur eingeschränkt genutzt werden. Sie ist aber hilfreich, um Verdünnungen eines bestimmten Leitungswassers mit Osmosewasser mit Hilfe des Leitwertmessgerätes zu überwachen, wenn das Verhältnis zwischen Leitwert und Gesamthärte dieses Leitungswassers bekannt ist. Auch Wasseranalysen können so grob durch Messen des Leitwerts auf ihre Richtigkeit überprüft werden.

Der Zusammenhang zwischen Leitwert und Salzgehalt

Nach einer anderen Faustformel erzeugt 1 Promille Salz eine Leitfähigkeit von ca. 1600 µS/cm.

Für genaue Messungen und Ableitungen müssen der Temperaturkoeffizient und die Nichtlinearität der Funktion beachtet werden.

Leitwertmessgeräte mit einem passenden Messbereich sind sehr gut geeignet, wenn Brackwasser erzeugt und kontrolliert werden soll.

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Letzte Aktualisierung am 18.05.2019 / Affiliate Links / Bilder von der Amazon Product Advertising API

Elektrischer Leitwert
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