Haltung von Süßwassergarnelen: Die Chemie im Wasser

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In diesem Kapitel geht es um verschiedene Wasserwerte und ihre Bedeutung. Dabei soll diese Seite einen Überblick über die verschiedenen Werte geben und Ihnen ein gewisses Verständnis über ihr zustandekommen nahebringen. Dabei ist zu beachten das hier nur allgemeine Informationen über die verschiedenen Werte gegeben werden, die einzelnen Garnelenarten benötigen in der Regel aber verschiedene Wasserwerte.

Kohlendioxid CO₂

Gelöstes CO₂ ist als Kohlensäure im Wasser, senkt den pH-Wert und wird vor allem von den Pflanzen als "Nahrung" benötigt.

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Gesamthärte GH

Die Gesamthärte gibt ein Maß für die im Wasser gelösten Salze an. Interessant im Bezug auf die Garnelenhaltung ist die Tatsache das die Garnelen eine gewisse Härte brauchen, damit ihr Panzer aushärten kann. Ist das Wasser zu weich kann es zu Häutungsproblemen kommen. Die Vorlieben der verschiedenen Arten entnehmen Sie der Übersicht verschiedener Süßwassergarnelenarten.

Werteskala GH

Wert ° dH	Einteilung
0 - 4	Sehr weich
4 - 8	Weich
8 - 12	Mittelhart
12 - 18	Ziemlich Hart
18 - 30	Hart
> 30	Sehr hart

Karbonathärte KH

Die Carbonathärte (KH) bezeichnet die Menge an Carbonat- und Hydrogencarbonationen. Damit diese Anionen als Carbonathärtebildner fungieren können, muss eine entsprechende Anzahl von Calcium- und Magnesium-Kationen vorhanden sein. Die Carbonathärte stellt im Wasser einen Säurepuffer dar, der eine starke und schnelle Veränderung des pH-Wertes verhindert. Wasser mit einem niedrigen KH-Wert hat im Allgemeinen auch einen niedrigen pH-Wert, während Wasser mit einem hohen KH-Wert normalerweise alkalischer ist.
(Quelle: de.wikipedia.org/Aquarium)

Stickstoffverbindungen (Ammoniak, Ammonium, Nitrit und Nitrat)

Der Stickstoffkreislauf im Aquarium

Die Stickstoffumwandlung, die durch Pflanzen und Mikroorganismen (einschl. Filter) im Aquarium stattfindet, wird gelegentlich auch als Stickstoffkreislauf bezeichnet. Bei den wenigsten Aquarien liegt jedoch tatsächlich ein Kreislauf vor, bei dem keine Eingriffe mehr notwendig sind. Die Lebewesen im Aquarium sind in der Regel auf Futter angewiesen und zur Nitratreduzierung ist ein regelmäßiger Teilwasserwechsel notwendig.

Über die Kiemen und aus dem Urin der im Aquarium gepflegten Lebewesen sowie dem unverbrauchtem Futter wird zunächst das giftige Ammoniak (NH₃) freigesetzt. In nicht zu alkalischem Wasser liegt diese Stickstoffverbindung überwiegend als Ammonium (NH₄⁺) vor. Dieses ist für die Fische und Wirbellosen des Aquariums weniger schädlich. Für Pflanzen stellt es sogar einen wertvollen Dünger dar. Lediglich bei hohen pH-Werten und Temperaturen überwiegt Ammoniak. Für Fische stellt Ammoniak ein starkes Gift dar. Ist Ammoniak im Wasser hoch konzentriert, sind diese nicht mehr in der Lage, über die Kiemen Ammoniak abzuatmen. Sie vergiften sich dann letztlich selbst.

Das Ammonium, das von den Pflanzen nicht als Nährstoff verbraucht wird, wird von Mikroorganismen, die sowohl im Aquarium als auch im Filter vorhanden sind, in Nitrit (NO₂⁻) abgebaut. Nitrit ist wie Ammoniak für Fische giftig und bereits ab Werten von 1 Milligramm pro Liter tödlich. Ein plötzliches Hin- und Herschießen der Fische im Aquarium, apathisches Verhalten oder hektisches Atmen weisen auf eine mögliche Vergiftung durch Nitrit hin. Nitrit wird allerdings durch z. B. Nitrobacter-Bakterien in der nächsten Stufe zu Nitrat (NO₃⁻) umgewandelt. Dieser Prozess, bei dem unter Verbrauch von Sauerstoff Ammonium zu Nitrit zu Nitrat umgewandelt wird, wird als Nitrifikation bezeichnet. Nitrat ist für Fische nicht giftig. Er sollte jedoch gering gehalten werden, um eine (teilweise) Denitrifikation (s. u.) im Aquarium oder Körper des Fisches zu vermeiden, die letztlich wieder Nitrit freisetzen würde. Nitrat wird daher durch den regelmäßigen Teilwasserwechsel aus dem Aquarienwasser entfernt. Nitrat dient Pflanzen als Nährstoff, sodass gerade schnell wachsende Pflanzen helfen können, Nitrat aus dem Wasser zu entfernen. Neben der Nitrifikation findet noch ein weiter Prozess statt, bei dem von Mikroorganismen Nitrat als Ersatz für Sauerstoff veratmet wird. Diesen anaerob ablaufenden Prozess bezeichnet man als Denitrifikation. Er findet in den meisten Aquarien kaum statt. Für die Entfernung von Nitrat kann bei Bedarf z. B. ein spezieller Nitratfilter eingesetzt werden.
(Quelle: de.wikipedia.org/Aquarium)

pH-Wert

Der pH-Wert gibt an, wie sauer oder alkalisch (auch basisch genannt) eine bestimmte Flüssigkeit, in unserem Falle das Aquarienwasser ist. Der pH-Wet lässt sich mit verschiedenen Mitteln bestimmen: Teststreifen, Tröpfchentest oder elektronisch mit einem sog. pH-Meter. Es haben sich vor allem Tröpfchentests und elektronische Messgeräte bewährt. Teststreifen sind häufig zu ungenau um den pH-Wert zuverlässig zu ermitteln, weswegen sie als "Ratestäbchen" verrufen sind. Der übliche Bereich liegt dabei zwischen 0 und 14, wobei 7 als (pH-)neutral gilt. Je niedriger der pH-Wert desto saurer ist die Flüssigkeit. Umgekehrt gilt: Je höher der pH-Wert ist, desto alkalischer ist das Wasser.

Einige typische Beispiele für den pH-Wert

Substanz	pH-Wert	Art
Saurer Regen	< 5,0	sauer
Regen (natürlicher Niederschlag)	5,6
Mineralwasser	6,0
Wasser (je nach Wasserhärte)	6,0–8,5	sauer bis alkalisch
Menschlicher Speichel	6,5–7,4
Meerwasser	7,5–8,4	alkalisch

Elektrische Leitfähigkeit

Ein Handgerät zu Messung der elektrischen Leitfähigkeit

Der Leitwert (richtig eigentlich die elektrische Leitfähigkeit) gibt an, wie gut Strom durch elektrisch leitfähige Materialien (in unserem Fall: Wasser) fließen kann; er wird in der Einheit Siemens pro Meter [S/m] gemessen. Da die Zahlenwerte in der Einheit Siemens pro Meter aber unhandlich groß wären, sind in der Aquaristik Angaben in Mikrosiemens pro Zentimeter [µS/cm] gebräuchlicher. Der Leitwert ist abhängig von der Menge der gelösten Stoffe im Wasser (Salze wie Kalk, Schadstoffe wie Nitrat oder Spurenelemente). Destilliertes Wasser hat zum Beispiel einen sehr geringen Leitwert, während eine gesättigte Salzlösung einen sehr hohen Leitwert besitzt. Zu beachten ist, dass der Leitwert von der Temperatur abhängt. Daher werden alle Angaben normalerweise auf eine Wassertemperatur von 25°C bezogen.

Der Leitwert ist somit ein Summenparameter, der von allen gelösten Stoffen beeinflusst wird. Im Aquarium steigt er durch die Abbauprodukte normalerweise langsam an, so dass man, wenn man ihn regelmäßig misst, einen Anhaltspunkt hat, wann das Wasser zu wechseln ist. Wenn man destilliertes Wasser für die Aquarien mit Mineralien und Salzen anmischt, kann man anhand des Leitwertes sehen, wann man genug zugegeben hat.

Es ist möglich, mit Hilfe des Leitwerts auf die Wasserhärte zu schließen. Dabei ergeben 33 µS/cm eine Gesamthärte von 1°dH, oder anders herum: Der Leitwert in µS/cm geteilt durch 33 ergibt die Gesamthärte in °dH. Allerdings ist das nur ein sehr ungenauer Wert, wenn andere Stoffe wie Säuren zur pH Wertregulierung oder Dünger zugesetzt werden.

Gemessen wird der Leitwert mit speziellen elektrischen Geräten. Diese müssen regelmäßig mit einer Prüflösung geeicht werden. Sehr gute Geräte zeigen den Wert immer für die Referenztemperatur von 25°C an. Sonst muss man ihn anhand von Tabellen umrechnen. Man kann jahrzehntelang Aquarien haben, ohne jemals den Leitwert messen zu müssen. Aber wenn man sich etwas ernsthafter mit Garnelen befasst, ist es ab einem gewissen Punkt sinnvoll, den Leitwert zu messen. Es soll auch Leute geben, die (so lange alles funktioniert) nur Leitwert und pH-Wert messen und die anderen Parameter nicht bestimmen.

Wasserwerte beeinflussen

Nicht viele Tiere kommen mit den Wasserwerten klar die aus unseren Wasserleitungen kommen. Deshalb versuchen die meisten Aquarianer ihren Tieren ein möglichst an die Natur angepasstes Wasser zu bieten.

Demineralisiertes Wasser

Als meist wird demineralisiertes Wasser genutzt. Oft auch als destilliertes Wasser bezeichnet was aber aufgrund des Energieaufwandes kaum noch so hergestellt wird. Methoden zur Herstellung sind entweder ein:

Ionenaustauscher

oder eine

Umkehrosmoseanlage

Bei der Umkehrosmose wird das Leitungswasser mit Druck durch eine Membran gedrückt durch die nur die Wassermolekühle passen. Schadstoffe und Schwermetalle wie Kupfer, Blei, Chlorid etc werden ebenso ausgefiltert wie Kalk.

Regenwasser

wird vielerorts auch genutzt, kann aber durch Industrie und Autoabgase Schadstoffe enthalten. Ebenso sollte Vorsicht walten lassen, wer eine Kupferdachrinne hat.

Zu weiches Wasser

Ist das Ausgangswasser zu weich wird mittels Aufhärtesalzen aufgehärtet.

Zu hartes Wasser

Hier wird es schon schwieriger. Die gelösten Härtebilder müssen aus dem Wasser heraus. Entweder es wird mit weicherem Wasser (demineralisiertes Wasser oder Regenwasser) und Leitungswasser verschnitten bis die gewünschten Werte erreicht sind, oder es wird nur mit dem weichen Wasser gearbeitet und mittels Aufhärtesalzen die gewünschten Werte eingestellt. Eine andere Methode ist es, das mit aktiven Bodengründen zu arbeiten die Wie ein Ionenaustauscher Funktionieren und die Härte und den pH senken.

Zu saures Wasser

Ist der Kohlendioxidgehalt zu hoch und senkt so den pH-Wert kann ein ins Aquarium eingebrachter Luftsprudler dieses austreiben.

Zu alkalisches Wasser

Eine Senkung des pH-Wertes kann mittels Säuren, Erlenzapfen, Torf oder CO₂-zugabe erreicht werden. Das CO₂ ist umso effektiver je geringer die KH ist.

Einzelnachweise

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