Gasaustausch, Gasgleichgewicht im Aquarium 30.06.2011 22:03

Gasaustausch, Gasgleichgewicht im Aquarium.

Wie schon unter Sauerstoffmangel im Aquarium beschrieben ist der Gasaustausch des Wassers sehr wichtig, weil kein Gewässer ohne diesen existieren könnte.
Das Gasgleichgewicht nimmt Einfluss auf viele weitere Abläufe in Gewässern, wie z. B. das chemische Gleichgewicht, den Stoffwechselkreislauf der durch die Gase Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid  beeinflusst wird.

Wie immer und überall angeführt funktioniert der biologische und auch chemische Kreislauf in Gewässern nach Gleichgewichtsprinzipien und Störungen dieser haben immer irgendwelche negative Folgen.
Wir sollten also immer bestrebt sein ein soweit als möglich funktionierendes Gleichgewicht zu erreichen und dazu muss man kein Gelehrter sein, sondern einfach nur einige Grundregeln beachten.

Auf Wasserflächen findet ein ständiger Gasaustausch zwischen den im Wasser und in der Luft befindlichen Gasen statt die hier einen Gleichgewichtszustand erreichen wollen.
Die Atmosphäre besteht hauptsächlich aus den Gasen Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid, wobei in den meisten Aquarien durch Unkenntnis Sauerstoff oder Kohlendioxid meist viel zu kurz kommen.

Im günstigsten Fall haben wir im Aquarium die gleiche Menge gelöster Gase wie diese in der Atmosphäre vorliegen, wobei dies aber hauptsächlich temperaturabhängig ist. Je höher die Wassertemperatur desto geringer ist die Löslichkeit von Gasen und damit der erforderliche Gasdruck.
1 Grad Wassertemperatur weniger macht hier schon einiges aus und besonders die Differenztemperatur hat sich auch aus diesem Grund sehr bewährt.

Einfach erklärt streben obige Gase des Wassers in die Atmosphäre wobei im Gegenzug Gase aus der Atmosphäre von dem Wasser aufgenommen werden.
Hier könnte es sogar zu einem scheinbaren Stillstand des Gasaustausches kommen, wenn die Sättigung von Gasen des Wassers mit dem Gehalt der Atmosphäre gleich wäre.  
Voraussetzung für diesen Prozess ist eine unbehinderte Kontaktfläche und Austausch der Gase durch Wind in der Natur und richtigen Filterauslauf im Aquarium wie unter Sauerstoffmangel im Aquarium beschrieben.


Gasaustausch ist ein größeres Thema und jeder Zentimeter der Wasseroberfläche sollte ungehindert dazu genutzt werden.
Einen interessanten Beitrag zur dünnen Haut des Wassers finden Sie hier:


Schwimmpflanzen oder Blätter an der Wasseroberfläche behindern den Gasaustausch des Wassers gravierend und nur einige Forenschlaulis (der Gott des Wassers segne sie) fanden den Artikel über Schwimmpflanzen im Aquarium eher belustigend.
Ein Aquarianer schrieb uns daraufhin aber schon, dass seine Fische wieder agiler und leuchtender in den Farben wären seit er das Unkraut (Wasserlinsen) entfernt habe.
Zudem konnte er einen Sauerstoffgehalt des Wassers von 3 auf 5 mg/l nur 24 Stunden später um die gleiche Zeit, unter gleichen Bedingungen ermitteln.
Mit anschließendem Filterauslauf halb über und halb unter Wasser konnte er dann am nächsten Tag sogar 6 mg/l ermitteln und war bekehrt, denn er wollte es erst auch nicht glauben weil er vorher in dem Forum gelesen hatte wie darüber her gezogen wurde.
Seine weitere Meinung zu diesen Schlaulis will ich hier dann doch lieber nicht veröffentlichen.

Durch mangelnden Gasaustausch haben wir immer zuwenig Sauerstoff im Aquarium und zudem einen Überschuss an Kohlendioxid (CO2), da alle Sauerstoffzehrer im Wasser auch Kohlendioxidproduzenten sind.

Die Natur lässt sich auch mit angeblichen Hilfsmittelchen nicht überlisten, denn durch Sauerstoffanreicherung mittels Diffusoren oder ähnlichem kann man durchaus das Gasgleichgewicht ungünstig beeinflussen, denn Sauerstoff und Stickstoffmoleküle sind von einer Hydrathülle ummantelt und werden physikalisch gelöst.
Auch Kohlendioxyd in nicht frei liegender, an die Karbonate gebundener Form kann physikalisch im Wasser durch starke Wasserbewegung gelöst und ausgetrieben werden.
Einfluss nimmt auch die biogene Entkalkung des Wassers, wenn Pflanzen den Karbonaten das CO2 entziehen, weil zuwenig freies, oder gar kein CO2 (bei pH Werten über 7 und ohne Zufuhr) zur Verfügung steht.

Letztlich nimmt auch die Zufuhr von CO2 Einfluss auf das Gasgleichgewicht des Wassers, besonders wenn der Gasaustausch nicht gewährleistet ist, denn dann stimmt das Sauerstoff Verhältnis mit den schon beschriebenen fatalen Folgen nicht mehr.
Nur ca. 1,5 % des Kohlendioxides (pH senkend) reagiert tatsächlich zu Kohlensäure und dass diese für Fische gefährlich werden könnte ist auch so ein Ammenmärchen.
Siehe Wikipedia dazu:

Für Fische gefährlich können erst CO2 Konzentrationen von mehr als 40 mg/l werden und für Pflanzen besteht ein CO2 Minimum von 10 mg/l wobei das Optimum für Pflanzen mit 20 mg/l heutzutage nahezu einheitlich propagiert wird ohne Fischvergiftungen befürchten zu müssen.

Aber zurück zum Gasgleichgewicht des Wassers, welches nicht in das wanken gerät, sofern nicht mehr CO2 zu gegeben wird als nötig um die Karbonate in Lösung zu bringen und zu halten, wie auch in dem Link oben in Wikipedia beschrieben.

Hier liegt dann das große Problem der CO2 Zuführung und der Irrglaube, dass Druckgas CO2, auch mit pH Regulierung wirklich das non plus ultra für die Aquaristik ist, besonders wenn das CO2 auch noch der Senkung des pH Wertes dient.
Hier ist schnell mehr CO2 eingebracht als nötig, da der Pflanzenbedarf an CO2 morgens am größten ist was ein ansteigen des pH mit beginnender Photosynthese bewirkt.
Schon greift der pH Regler ein und pumpt CO2 in das Becken um den pH Wert zu halten.
Haben die Pflanzen Ihren ersten Bedarf gedeckt wird der pH trotzdem auf so tiefem Level als möglich gehalten und mehr CO2 eingebracht als nötig, also überschüssiges CO2 welches sich natürlich negativ auf das Gasgleichgewicht aus wirkt.

Obwohl wir an der Quelle sitzen, die teuerste Druckgas CO2 Anlage uns praktisch nichts kosten würde, versorgen wir all unsere Aquarien mit unseren Bio CO2 Anlagen aus obigem Grund.
Mit Bio CO2 bringen wir kaum mehr CO2 ein um die Pflanzen zu versorgen und die Karbonate in Lösung zu bringen und zu halten.

Mit Druckgas CO2 und pH Regler eingestellt auf einen pH von 6,8 sollten Nutzer solcher Anlagen einmal den pH Wert morgens vor einschalten des Lichtes und beginnender Photosynthese messen. Es wird auf jeden Fall eine tiefe Überraschung geben.
Die Tag und Nacht Differenz (pH 0,3) wird hier bei weitem überschritten und das gleiche gilt auch bei Nachtabschaltungen von Druckgas CO2 Anlagen wo durchaus trotz nächtlicher, pflanzlicher CO2 Abgabe durch Zellatmung eine hohe Überraschung der Fall sein kann.
Hier kommt der natürliche Gasaustausch zum tragen (Gasgleichgewicht) der durch Filterauslauf durchaus den tags über künstlich gesenkten pH Wert über Nacht bis immens ansteigen lassen kann und solche die immer noch behaupten wollen, dass Fischen Wechselbädern von sauer in alkalisch oder umgekehrt nichts ausmachen gehören in die Verbannung.

Die Bio CO2 Anlage in der Nacht laufen zu lassen stellt kein Problem für unsere Fische dar, da der pH Wert, sollte unter pH 7 überhaupt damit erreicht werden keine gravierende CO2 Absenkung über Nacht erfolgt und auch keine gefährliche CO2 Anreicherung wie mit Druckgas CO2.
Bio ist hier wirklich biologisch und nicht nur auf die CO2 Erzeugung bezogen.

Tatsache ist, dass mit Bio CO2 Zugabe (wir verkauften ca. 15.000 Bio CO2 Anlagen) noch kein Fisch durch zu viel CO2 erstickt ist und wenn Fische oben standen, dann nur wegen mangelndem Gasaustausch und zu wenig Sauerstoffgehalt des Wassers, besonders in der Nacht.
Durch drücken des pH Wertes mit Druckgas CO2 oder Problemen mit Nadelventilen erlebten einige unserer Kunden wesentlich öfter unliebsame Überraschungen.






 

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