Vorsicht: Gaaanz langer Beitrag! Mit der Aquaristik beschäftige ich mich schon seit ein paar Tagen. Genauer gesagt seit 1967. Damals steckte das alles noch irgendwie in den Kinderschuhen … Im Laufe der Jahre machte ich dann u. a. eine Ausbildung im Bereich Chemie und hatte viel – sehr viel! – mit Wasseruntersuchungen zu tun. Die wiederum haben zumindest partiell auch was mit der Aquaristik zu tun und in den 1980er Jahren veröffentlichte ich dazu auch das eine oder andere wissenschaftliche Paper (seinerzeit in „CLB – Chemie für Labor und Betrieb“). Deswegen mache ich jetzt mal einen Beitrag über Aquarienwasser. Allerdings bezieht dieser Beitrag sich ausschließlich auf Süßwasser und NICHT auf Meerwasser. Glaubt man den Herstellern diverser und mitunter recht fraglicher Mittelchen und Testsätze, dann muss man im Aquarienwasser alle möglichen Parameter messen, steuern und regeln, damit es den Fischen und Pflanzen auch wirklich gut geht. Muss man das wirklich? Meine letzte Messung vom Aquarienwasser liegt über ein Jahrzehnt zurück und die Viecher im Becken vermehren sich schlimmer als die Karnickel, zusätzlich schmeiße ich regelmäßig Grünzeug aus dem „Bioreaktor“ raus. Damit dürfte die Frage nach der ganzen Messerei eigentlich schon beantwortet sein. Wichtig sind nämlich keine Einzelmessungen, sondern stattdessen die Kreisläufe. Und um eben die soll es hier gehen.

Für den Nicht-Aquarianer ist das Aquarium ein Pott mit Wasser, Pflanzen, Deko und Viechern drin – fertig! Wenn jemand mit diesem Vorwissen in die Verlegenheit kommt, sich vielleicht vertretungsweise mal um ein Aquarium kümmern zu müssen, dann betet für die Tiere und Pflanzen! Er wird nämlich ziemlich schnell baden gehen und die Aquarienbewohner haben das Nachsehen. Aber auch aquaristische Anfänger sind oftmals mit der Wasserchemie am Anfang überfordert – greifen da doch viele verschiedene Kreisläufe ineinander und die Änderung eines Parameters wirkt sich immer auf mehrere Kreisläufe (und damit auch auf das ganze System) aus. Nun gibt es im Rahmen der aquaristischen Fachliteratur eine Unzahl an literarischen Werken, die alle irgendwo mal den einen oder den anderen chemischen Kreislauf im Aquarium streifen. Ich kenne Hunderte solcher Bücher. Aber mir ist noch nicht ein einziges untergekommen, in dem mal alles erklärt wird.

Deshalb habe ich hier den Versuch unternommen, wenigstens die wichtigsten Beziehungen der „aquarienchemischen“ Kreisläufe als Wirkungsdiagramm (Kausaldiagramm) darzustellen. Die Pfeile in der Grafik bedeuten „wirkt auf …“. Von welcher Art diese Wirkung ist, ist z. T. sehr unterschiedlich. Die Pfeile geben dabei an, welcher Parameter welchen anderen beeinflusst. Das sieht auf den ersten Blick alles etwas verwirrend aus – aber keine Angst, es handelt sich um ein (wenngleich auch offenes) ökologisches System. Das bedeutet, dass man keinesfalls überall zugleich ansetzen muss, um die Kreisläufe „in Gang“ zu bringen, sondern vielmehr, dass es ausreicht, ein paar Wasserwerte einzuhalten bzw. einzustellen. Wenn das geschehen ist, dann braucht man im Grunde nur noch etwas abzuwarten (absolutes Minimum: 2 Wochen, besser 4 Wochen, ideal 12 Wochen), damit sich eine ausreichend große Mikroorganismenpopulation aufbaut. Die sorgt aufgrund des ökologischen Systems dafür, dass sich alle Kreisläufe aufeinander einregeln. Man nennt so etwas das „Einfahren“ des Aquariums – und das geschieht OHNE (!!!) Tiere – aber MIT Pflanzen. Anschließend werden einige Wasserwerte kontrolliert – und wenn alles OK ist, dann können die Tiere da rein.

Da sich alle Kreisläufe gegenseitig beeinflussen, werden im Normalfall auch Störungen ausgeregelt. Kritisch wird es in dem Moment, in dem einer der Kreisläufe so weit aus den Fugen gerät, dass die Störung nicht mehr behoben werden kann – denn dann dominiert er und zieht seinerseits die anderen Kreisläufe in Mitleidenschaft, möglicherweise so stark, dass die zusammen brechen! In so einem Fall entsteht ein anderes ökologisches System, welches dem Wohlbefinden der Tiere abträglich ist: Das Wasser ist „umgekippt“! Das bedeutet, dass die Umwelt der Tiere so stark vergiftet ist, dass die darin nicht mehr leben können. Die Gründe dafür können von vielfältiger Natur sein – unbedachter Medikamenteneinsatz, faulender Bodengrund, zu selten gereinigter Filter, Totalwasserwechsel (womit die Nutzbakterien schlagartig fehlen), zu seltene Wasserwechsel (womit sich Giftstoffe anreichern), aufgrund von Spurenelementmangel (Eisen!) kümmernde oder faulende Pflanzen, Mittel gegen Algen bzw. Schnecken und und und …

Als Richtwert sei daher empfohlen, mindestens einmal wöchentlich 10-25% des Wassers auszutauschen und möglichst auch wöchentlich den Filter zu reinigen, OHNE dessen Mikroorganismen zu vernichten. Parallel dazu werden abgestorbene Pflanzenteile (die wachsen nämlich nicht mehr und verfaulen nur noch) sowie u. U. auch Algen (die als Parasitenpflanzen die Nutzpflanzen „ersticken“ können) entfernt. Und natürlich auch Schnecken, wenn es denn zu viele sind. Gerade Schnecken werden leicht unterschätzt – weil sie so klein sind. Aber ihre Menge (ihre Biomasse) macht’s! Sterben nämlich Schnecken aus irgendeinem Grund mal in verstärktem Maße ab, dann vergiften ihre Leichen in Nullkommanichts das Wasser – und zwar gründlich! BTW: Gegen Schneckenplagen hilft ein Biokiller, nämlich „Clea Helena„, und zwar um Welten zuverlässiger als jedes „Mittelchen“ im aquaristischen Fachhandel. Ich hab’s ausprobiert: Schmeißt man vier Tiere in ein 60l-Becken, dann tut sich im ersten Halbjahr nahezu gar nichts. Plötzlich vermehren sich die ständig fressenden Helenas. Eine Helena schafft stündlich drei Posthornschnecken. Das sind 72 Posthörner täglich. Bei zehn Helenas 720 … – nach vier Wochen fallen die Helenas mangels Nahrung übereinander her und was überlebt, das sorgt dafür, dass man nie wieder eine eine Schneckenplage hat! Aber kommen wir jetzt mal auf die einzelnen Kreisläufe zu sprechen.

Tiere: Die Tiere sind die mobilen Bewohner des Aquariums – Fische, Schnecken, zahllose Mikroorganismen, manchmal auch Amphibien (Piperiden), Garnelen usw. Sie ernähren sich von Pflanzenteilen sowie vom separat von außen zugeführten Futter. Die Umwelt der Tiere ist das Wasser. Dieses wird durch die Ausscheidungen (Kot, Urin), durch nicht verwertete Futterreste und durch verwesende Tiere belastet, indem es sich mit abbaubaren Stoffen anreichert – es bedarf daher der Pflege. Die abbaubaren Stoffe werden im aeroben (d. h. sauerstoffreichen) Milieu chemisch unter Bindung von Sauerstoff (abgegeben von den Pflanzen und per Diffusor aus der Außenluft zugeführt) „verbrannt“. Ist zu wenig Sauerstoff vorhanden, so bildet sich ein anaerobes Milieu (Sauerstoffmangel). Derartiges Wasser gilt als belastet, was anhand des Redoxsystems schnell feststellbar ist. Bei Becken mit belastetem Wasser besteht immer die Gefahr des „Umkippens“. In einem solchen Fall „rutschen“ alle Abbauprozesse in den anaeroben Bereich ab: Der Sauerstoff fehlt; die Tiere sterben – wodurch auch noch der letzte Rest an Sauerstoff durch Zehrung verbraucht wird und das anaerobe System stabilisiert sich selbst. Übrig bleibt ein stinkender Pott mit verfaulenden Leichen. Als Faustregel gilt, dass ein Wasser umso schneller belastet wird, je höher der Besatz mit Tieren ist. Tiere und Pflanzen ergänzen sich daher gegenseitig. Nicht vergessen darf man dabei, dass manche Fischarten das Grünfutter geradezu lieben und somit einer üppigen Pflanzenpopulation (die man braucht!) abträglich sind: Tier ist also nicht gleich Tier! BTW: Ich habe kürzlich bei mir im Becken einen Ancistruswels beobachtet, der sich im Pflanzendickicht hoffnungslos verfangen hatte. Als ich schon Rettungsmaßnahmen ergreifen wollte, da hat sich das Viech seinen Fluchtweg kurzerhand freigefressen!

Pflanzen: Pflanzen nehmen eine Schlüsselstellung im Aquarium ein. Sie fungieren – eine ausreichende und hinsichtlich der Wellenlänge geeignete Beleuchtung zwecks Photosynthese voraus gesetzt – sowohl als lebende Dekoration wie auch als filtrierender Organismus. In letztgenannter Funktion nehmen sie das von den Tieren ausgeatmete Kohlendioxid auf und geben dafür Sauerstoff – den die Tiere zum Atmen benötigen – ab. Allerdings wird auch Sauerstoff zum Aufoxidieren der abzubauenden chemischen Verbindungen (Ammonium, Nitrit, Futterreste usw.) verbraucht – und nicht zu knapp! Das wird als „Sauerstoffzehrung“ bezeichnet. Ein Wasser mit zu wenig Sauerstoff gilt als belastetes Wasser. Nun befinden sich in mindestens 9 von 10 Becken zuwenig Pflanzen, um den Sauerstoffbedarf zu decken – weshalb der Sauerstoff auch noch zusätzlich bspw. per Diffusor aus der Raumluft zugeführt werden muss. Und wenn wirklich genügend Pflanzen da sind, dann gibt es ganz bestimmt auch ein paar Tiere, die so etwas als Nachtisch betrachten – bspw. Schnecken oder pflanzenfressende Fische.

Durch die Kohlendioxdaufnahme leisten die Pflanzen einen Beitrag zur Stabilisierung des pH-Wertes. Zusätzlich benötigen sie Dünger und Spurenelemente wie z. B. Eisen. Die Spurenelemente finden sich in der Nichtkarbonathärte (NKH). Den Dünger stellen einerseits das Nitrat als Endprodukt aus dem Stickstoffzyklus und andererseits Kohlenstoff-Verbindungen als Abbauprodukte von den Ausscheidungen der Tiere. Zwar grundsätzlich abhängig vom Besatz mit Tieren, doch allgemein wohl eher auch die Regel, können die Pflanzen nicht alles an Dünger und Kohlenstoffverbindungen verstoffwechseln, so dass sich der Überschuss im Wasser anreichert. Deshalb sind Wasserwechsel sowie ein Filter notwendig. Das Aquarium ist – da beispielsweise auf dem Wege der Fütterung immer wieder neues Material hinzu kommt – eben kein geschlossenes System. Abgestorbene Pflanzenteile wiederum dienen den Tieren als Nahrung, wodurch sich ein Kreislauf aufbaut. Alle diese Vorgänge bedürfen einer optimalen Temperatur.

Temperatur: Chemisch gesehen beeinflusst die Temperatur die Löslichkeit der verschiedenen Gase und Salze – im letztgenannten Fall mithin also auch die der Nichtkarbonathärte (NKH). Als Faustregel gilt, dass umso mehr gelöst wird, je höher die Temperatur ist. Im Aquarium kann man diesen Fakt aber getrost vernachlässigen, denn er wirkt sich erst bei so „dicken“ Lösungen aus, dass da sowieso nichts mehr drin lebt. Wesentlich wichtiger ist die Temperatur für die Löslichkeit der Gase – und da ist’s mit der Faustregel genau umgekehrt: Je niedriger die Temperatur, desto mehr Gas löst sich – auch im Aquarium. Für Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2) ist das gar nicht so schlecht. Aber Faulgase wie Ammoniak (NH3) und Schwefelwasserstoff (H2S) sind auch davon betroffen. Die reichern sich also bei niedriger Temperatur gleichfalls an. Das ist schlecht, denn die sind giftig! Und noch etwas ist zu berücksichtigen: Die Temperatur beeinflusst in sehr starkem Maße die biochemischen Reaktionen der Lebensprozesse. Zu kalt (< 21ºC) macht die Lebewesen ebenso anfällig wie zu warm. Bei über 28ºC nehmen die meisten Wasserpflanzen normalerweise die Konsistenz von gekochtem Spinat an. Dazwischen liegt der optimale Bereich – und in dem Bereich kann, ja soll die Temperatur sogar im tageszeitlichen Rhythmus schwanken. Letzteres härtet nämlich ab. Daneben ist noch zu berücksichtigen, dass die „Sprungtemperatur“ für die meisten der Nutzbakterien bei ungefähr 25ºC liegt – erst darüber vermehren sie sich. Darunter nicht, so dass sich eine ökologische Nische bildet, die von den unerwünschten Bakterien ausgefüllt werden kann.

Der pH-Wert: Definitionsgemäß ist der pH-Wert der „negativ-dekadische Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration“ – und jetzt ist jeder voll im Bilde, oder? Die Definition besagt ganz einfach, dass der pH-Wert nichts anderes als ein Maß für die Säure- bzw. für die Basenstärke ist. Seine Skala reicht von 0 (Säure, keine Base) bis 14 (Base, keine Säure) mit dem Neutralpunkt bei pH 7 (da liegen genau so viele Säuren wie Basen vor, so dass ein Gleichgewicht herrscht). Jede pH-Stufe bedeutet nun Faktor 10 als Unterschied – bei pH 6 liegen zehnmal mehr Säuren (und zehnmal weniger Basen)und bei pH 8 zehnmal weniger Säuren (und zehnmal mehr Basen) als bei pH 7 vor. Der pH-Wert beeinflusst zahllose Lebensvorgänge – und zwar in einem sehr (!) engen Bereich. So liegt beispielsweise der Blut-pH-Wert des Menschen zwischen 7,36 und 7,44 – alles außerhalb dieses Bereichs gilt als pathologisch. Warum nun aber diese lange Vorgeschichte? Weil auch im Aquarium der pH-Wert einer der wichtigsten Parameter überhaupt ist, da er nahezu alle Stoffkreisläufe entscheidend beeinflusst.

Der pH-Wert bestimmt, wieviel Ammonium vorliegt und wieviel äußerst fischgiftiges Ammoniak sich daraus abspaltet. Bei einem Ammonium-reichen, leicht sauren Wasser liegt praktisch kein Ammoniak vor. Eine geringfügige pH-Verschiebung in den alkalischen Bereich (z. B. durch Frischwasserzusatz im Rahmen eines Wasserwechsels) kann jedoch schon so viel Ammoniak freisetzen, dass das Becken „kippt“. Zugegeben, das geschieht ziemlich selten, aber ich hab’s selbst schon erlebt. Der pH-Wert bestimmt, ob die Karbonathärte in gebundener Form vorhanden ist oder aber, ob sich daraus leicht ausperlendes Kohlendioxid bildet. Er definiert, ob für die Bakterien, die Stickstoffverbindungen abbauen, ein geeigneter Lebensbereich vorliegt und damit auch indirekt den Nitritgehalt (wenn die Bakterien nämlich pH-bedingt absterben, dann reichern sich Giftstoffe wie Nitrit an). Er legt fest, ob bestimmte (Mineral-) Salze gelöst bleiben (und damit den Stoffkreisläufen und den Stoffwechseln zur Verfügung stehen) oder sich im Mulm bzw. im Filter ablagern. Der pH-Wert bildet daher so etwas wie einen der „Schlüssel“ zum Einregeln der Stoffkreisläufe im Aquarium. Er selbst wird maßgeblich durch die im Wasser vorhandenen Inhaltsstoffe – mithin durch die chemische Zusammensetzung der Gesamthärte (GH) – bestimmt. Und schließlich soll nicht vergessen werden, dass die Säuren und Basen auch direkt auf die Lebewesen wirken können – Stichworte „Säurekrankheit“ und „Basenkrankheit“.

Härte des Wassers: Die Gesamthärte (GH) des Wassers ist ein Maß für die im Wasser gelösten Stoffe. Sie setzt sich aus der Karbonathärte (KH) und aus der Nichtkarbonathärte (NKH) zusammen: „GH=KH+NKH“. Sehr stark vereinfacht könnte man sagen, dass die Nichtkarbonathärte die Pufferung (und damit die Stabilität) des pH-Wertes bestimmt, während die Karbonathärte irgendwo seinen Betrag definiert. In der NKH sind die gelösten Spurenelemente (Eisen, Mangan, Kalzium usw.) zusammen gefasst. Die KH hingegen erfasst als Hydrogenkarbonat gebundenes Kohlendioxid, welches von den Pflanzen benötigt wird. Als Faustregel kann man von folgenden Aussagen ausgehen: Überwiegt die KH, dann tendiert der pH-Wert in den alkalischen Bereich (> 7). Überwiegt die NKH, dann tendiert der pH-Wert zum neutralen oder leicht sauren Bereich (<= 7). Je größer nun die GH ist, desto stabiler ist auch der pH-Wert (da die gelösten Stoffe Säureschwankungen „abfangen“). Der gefürchtete „Säuresturz“ des pH-Wertes tritt daher nur bei sehr weichem Wasser auf.

Um verschiedene Wasserarten hinsichtlich der erforderlichen Werte zu mischen, kann notfalls Mineralwasser zur Erhöhung der KH benutzt werden. Regenwasser dient dem Senken der GH. Problematisch wird es immer dann, wenn von vornherein nur sehr weiches Wasser zur Verfügung steht und die NKH erhöht werden muss. In derartigen Fällen hilft es, Kalktuff-Steine als Dekomaterial zu verwenden. Und im alleräußersten Notfall kann die NKH auch mit dem klaren Überstand aus einer abgesetzten Gipsmilch vorsichtig erhöht werden – sofern man zwecks Mengenbestimmung Vorversuche außerhalb des Aquariums gemacht hat. Andererseits ist allerdings auch zu berücksichtigen, dass alle Lebewesen im Aquarium bestimmte Ansprüche an die Härte haben. Ist die so hoch, dass die Fische sich beim Schwimmen den Kopf daran stoßen, dann hilft eigentlich nur noch das Verdünnen mit gefiltertem Regenwasser (in Gebieten mit sauberer Luft) bzw. mit entmineralisiertem Wasser. Wieviel „Leitungsheimer Hahnenquell“ mit wieviel weichem Wasser zu mischen ist stellt man im Vorversuch außerhalb des Aquariums fest. Wenn das Zeug also mit 20 Härtegraden aus dem Wasserhahn kommt und man es 1:1 mit Regenwasser bzw. entmineralisiertem Wasser mischt, dann erreicht man verträgliche 10 Härtegrade.

Kohlendioxid (CO2): Kohlendioxid liegt im Wasser sowohl in freier Form (als Gas CO2) wie auch in gebundener Form (als Hydrogenkarbonat) vor. Wieviel wovon vorhanden ist, hängt vom pH-Wert und von der Temperatur ab. CO2 entstammt erstmal der Karbonathärte (KH) im Wasser. Auch die Tiere bilden es im Rahmen der Atmung und es wird von Photosynthese-betreibenden Pflanzen aufgenommen (verstoffwechselt, denn die Pflanzen bilden daraus neue Biomasse). Die pflanzliche Photosynthese ist natürlich an eine hinreichende und geeignete Beleuchtung gebunden. Bei niedrigen pH-Werten liegt das Kohlendioxid als freies (gelöstes) Gas vor – eine zu starke Belüftung, aber auch eine zu hohe Temperatur treiben es aus dem Wasser aus. Die Folge sind zuerst kümmernde Pflanzen und dadurch bedingt spätere Probleme mit allen den Kreisläufen, die durch die Pflanzen beeinflusst werden. Als Gegenmittel liefert der Fachhandel CO2-Anreicherungsanlagen. Deren Betrieb bedarf einer sorgfältigen Abwägung, denn bei einer Überdosierung besteht nicht nur Erstickungsgefahr für die Tiere, sondern auch (bei geringer Gesamthärte und damit fehlender Pufferung) die Gefahr des gefürchteten „Säuresturzes“ – wobei der pH-Wert schlagartig in den sauren Bereich abdriftet (das CO2 perlt dann aus) und alles Leben auslöscht. Sicherer hingegen ist es, die Karbonathärte durch das Mischen von Wasserarten verschiedener Herkunft einzustellen. Meist findet sich in Mineral- bzw. Quellwässern eine hohe Karbonathärte, mit welcher sich die CO2-Versorgung auch ohne technische Mittel sicherstellen lässt.

CO2 kommt im Aquarium in freier Form kaum vor. Zum überwiegenden Teil ist es als Hydrogenkarbonat gebunden. Und die Karbonathärte puffert das Wasser, d. h. sie stabilisiert den pH-Wert. Aber: Je mehr Hydrogenkarbonat, desto höher und stabiler ist auch der pH-Wert. Daher kann man näherungsweise aus KH und pH den CO2-Gehalt errechnen. Die (empirische) Faustformel dafür lautet
CO2 [mg/l] = ( KH [ºdH] / 2,8 ) * 10 ^ ( 7,91 – pH ) mit
CO2: CO2-Gehalt im Aquarium [mg/l]
KH: Karbonathärte im Aquarium [ºdH]
pH: pH-Wert im Aquarium [ ]
Kommen wir mal zu einem Rechenbeispiel. Der pH-Wert des Wassers liegt bei 7,5 und bei der Karbonathärte hat man 10 ºdH gemessen. Damit beträgt der CO2-Gehalt des Wassers
CO2 = ( 10 / 2,8) * 10 ^ ( 7,91 – 7,5 ) = 3,57 * 2,57 = 9,2 mg/l
Für Pflanzen und für Fische wäre das ein sehr guter Wert.

Stickstoffkreislauf: Da das Aquarium i. d. R. ein offenes System ist, kommen einerseits Stoffe hinzu, welche eine (biochemische) Umwandlung erfahren und andererseits müssen umgewandelte Stoffe durch Filterreinigung und Wasserwechsel wieder entfernt werden. Stoffe, welche hinzu kommen, sind normalerweise die verschiedenen Futtersorten. Sie werden von den Tieren verstoffwechselt. Vielleicht bleiben auch noch Futterreste übrig und werden von Bakterien zersetzt. Das Futter enthält sowohl Kohlenstoff- wie auch Stickstoffverbindungen. Was von den Tieren nicht verwertbar ist, wird ausgeschieden (Kot, Urin) und verteilt sich im Wasser. Jetzt kommen die Mikroorganismen zum Zuge. Sie wandeln die Stickstoffverbindungen (Peptide) in Ammonium (NH4+) um und „verbrauchen“ dabei Kohlenstoffverbindungen. In Abhängigkeit vom pH-Wert liegt im Bereich um pH 7 immer auch ein gewisser Anteil an Ammoniak vor. Nitrosomonas-Bakterien bauen Ammoniak ab, indem sie es zu Nitrit überführen. Sowohl Ammoniak wie auch Nitrit sind stark fischgiftig. Ammoniak wird aus Ammonium verstärkt abgespalten, wenn der pH-Wert auf über 7 steigt.

Ammoniak hemmt Nitrobacter, welche ihrerseits das Nitrit zu Nitrat aufoxidieren und damit das Wasser wieder entgiften. Der optimale Lebensbereich für beide Bakterienarten liegt zwischen pH 6,5 und pH 7,3. Da Nitrobacter langsamer als Nitrosomonas wächst, kommt es bei neu eingerichteten Becken nach einer gewissen Zeit (Richtwert: 2 Wochen) praktisch immer zum so genannten „Nitritpeak“. Erst wenn der durch Nitrobacter beseitigt worden ist, kann ein Becken mit Tieren besetzt werden – denn erst dann ist das Wasser auch ungiftig. Nitrat selbst ist zwar mindergiftig, wirkt aber bei vielen Fischarten als unerwünschter „Wachstumsregulator“ und bewirkt, dass Fische auch im ausgewachsenen Zustand „Zwerge“ bleiben. Wachsende Pflanzen nehmen das Nitrat als Dünger auf und leisten so ihren Entgiftungsbeitrag in der Lebensgemeinschaft. Praktisch ist es allerdings so, dass eigentlich immer ein Nitratüberschuss entsteht – so dass man den Nitratanteil durch regelmäßige Wasserwechsel verdünnen muss. Als Faustregel gilt: Gefährlich wird es immer bei pH-Werten ab 8! Ein pH von 8,5 beispielsweise führt schon bei geringen Ammonium-Gehalten von 3 mg/l zu so hoher Ammoniak-Abspaltung, dass dies hochgradig giftig für die Fische ist – mal ganz abgesehen davon, dass sich dann auch zusätzlich noch Nitrit anreichert, da die Nitrifikanten schon lange abgestorben sind.

Beim Stickstoff lohnt sich zusätzlich noch der Blick auf den Bodengrund, also dorthin, wo ein i. d. R. sauerstoffarmes Milieu vorliegt. Dort laufen „fakultativ anaerobe“ Vorgänge ab, also Vorgänge, die durch Sauerstoff zwar behindert, jedoch nicht gestoppt werden. Die Denitrifikation bspw. durch Paracoccus denitrificans reduziert das Nitrat und führt über diverse Zwischenstufen letztlich zur Bildung von molekularem Stickstoff – gut daran erkennbar, dass beim Durchrühren des Bodengrundes (was man vor dem Wasserwechsel tun sollte um abgesetzte Stoffe mit dem Wasser entfernen zu können – keine Sorge, nach ein bis zwei Stunden ist das Wasser im Becken wieder kristallklar) deutlich sichtbare und geruchlose Gasblasen aufsteigen. Riechen besagte Gasblasen jedoch unangenehm oder gar nach faulen Eiern, dann hat man es mit Schwefelverbindungen zu tun.

Schwefelverbindungen: Organisch gebundener Schwefel ist in einigen Aminosäuren u. d. h. sowohl im Futter wie auch in Ausscheidungsprodukten und in abgestorbenen Tieren enthalten. Mit hinreichend viel Sauerstoff werden solche organischen Schwefelverbindungen mikrobiologisch zu Sulfaten aufoxidiert und dienen in Grenzen den Pflanzen als Dünger. Hingegen wird es bei Sauerstoffmangel – und auch hier muss der Blick wieder auf den Bodengrund gerichtet werden – kritisch, denn dann bilden sich hochgiftige Sulfide wie z. B. das bereits erwähnte H2S. D. h. die beim Aufrühren von etwas Bodengrund aufsteigenden Gasblasen weisen einen üblen, unangenehmen Geruch auf! Schlimmstenfalls sind dann sogar noch sulfatreduzierende Bakterien wie bspw. Desulfovibrio vulgaris beteiligt, die ihren Sauerstoffbedarf aus bereits gebildeten Sulfaten beziehen und die dann zu Sulfiden reduzieren. Mit derartig belastetem Wasser – wobei der unbelüftete Bodengrund die Ursache bildet – wird es über kurz oder lang zum „Umkippen“ des Wassers kommen müssen. Ein turnusmäßiges „Umgraben“ vom Bodengrund, sinnvollerweise vor dem Wasserwechsel, wirkt dem entgegen.

Der Sauerstoff: Der Sauerstoff spielt neben dem pH-Wert die zentrale Rolle bei allen biochemischen Prozessen im Wasser; er ist das A und O! Und er verbraucht sich im Zuge von Abbauprozessen (Stichwort „Biochemischer Sauerstoff-Bedarf“, kurz BSB). Alle diese Zusammenhänge folgen bestimmten, mehr oder weniger „festen“ Gesetzmäßigkeiten – ähnlich den Zahnrädern in einem Uhrwerk. Deswegen sollte man immer versuchen, das Wasser mit Sauerstoff zu sättigen u. d. h. wenig Tiere, viele Pflanzen, Diffusor – und falls das nicht reicht, dann eben noch ein Diffusor oder aber zusätzlich so eine Luftpumpe mit Blubberstein (wobei die Dinger allerdings ihre Funktion nur sehr kurzzeitig irgendwo zwischen Durchmarsch und Verstopfung erfüllen, weil eine Mikroperlung benötigt wird). Die Sauerstoffsättigung im Wasser ist sehr stark temperaturabhängig – je wärmer das Wasser, desto weniger Sauerstoff. Gerade in heißen Sommern kann das bei ansonsten problemlos laufenden Becken zu unerwarteten, plötzlich auftretenden Problemen führen. Es gibt ja nun im einschlägigen Fachhandel verschiedene Sauerstoff-Testsätze, um zu ermitteln, wieviel Sauerstoff im Wasser vorhanden ist. Doch ist deren Anwendung wirklich sinnvoll?

Ich glaube nicht, denn damit wird immer nur eine Momentaufnahme eines einzigen Parameters geliefert. Zweckmäßiger ist da schon, sich einmal im Bereich der Umweltmesstechnik umzuschauen und stattdessen das Redoxpotential zu ermitteln, in welches der Sauerstoffgehalt über die Abbauprozesse eingeht. Inzwischen gibt es ein paar ganz brauchbare elektronische Geräte, mit denen man den pH-Wert und auch das Redoxpotenzial ziemlich exakt messen kann. Solche Geräte – auch wenn sie nicht ganz billig sind – eignen sich hervorragend für’s Aquarium, sofern man dem Fakt Rechnung trägt, dass die Messung (da das Wasser sich aufgrund von biologisch bedingter Sauerstoffzehrung sehr schnell verändert) bei 25ºC und unmittelbar nach der Probenahme (besser direkt im Becken) zu erfolgen hat. Gerade über das Redoxpotenzial ist es sehr leicht möglich, Aussagen über den Belastungszustand des Wassers zu machen. Die Redoxskala reicht von -1400mV bis zu +1400mV. Als Faustregel gilt, dass zwischen pH 6 und 8 ein Redoxpotential zwischen +250 mV und +350 mV das Optimum für Fische und Pflanzen darstellt. Bei kleineren Werten überwiegt die Faulung und höhere Werte weisen auf aggressives Wasser (z. B. durch Chlorung, Ozonisierung etc.) hin.

Nach der Beziehung „rH = 2pH + (2eH)/59,1“ wird der Redoxwert errechnet, wobei
rH Redoxwert [ ]
eH (gemessenes) Redoxpotenzial [mV]
pH (gemessener) pH-Wert [ ]
Der Redoxwert gestattet besser noch als das Redoxpotenzial oder der Sauerstoffgehalt allein Aufschluss darüber, welche Wasserqualität vorliegt – denn er ist das beinahe schon perfekte Maß für Faulungsprozesse. Optimale rH-Werte für ein Aquarium sind (wie ich durch zahllose Gewässergüteuntersuchungen über viele Jahre hinweg feststellen konnte) der Bereich zwischen rH 20 und rH 28, und zwar möglichst in der Mitte (d. h. rH 24). Was in diesem Zusammenhang noch zu erwähnen wäre: Die Hersteller von Zubehör bieten auch so genannte „Sauerstofftabletten“ an. Damit lässt sich bestenfalls etwas Zeit rausschinden, wenn man ein aus den Fugen geratendes Wasser erneuern muss. Auf die Dauer taugt das Zeug nichts und nützt nur dem Hersteller, denn es werkelt lediglich an Symptomen rum und kuriert niemals die Urache!

Das Mikrobiom: Oben ist bereits viel über die Wasserchemie gesagt worden und auch darüber, dass immer und überall Mikroorganismen die biochemischen Reaktionen bewirken. Die Gesamtheit der Mikroorganismen im Aquarienwaser wird Mikrobiom genannt und ohne diese Bakterien geht gar nichts! Sie bilden die mit ganz großem Abstand wichtigsten Bewohner eines jeden Aquariums. Bis sich eine stabile Population davon aufgebaut hat vergeht einige Zeit; das ist das oben bereits erwähnte „Einfahren“ des Beckens. Deswegen soll man auch niemals alles Wasser wechseln. Deswegen ist es sinnvoll, etwas verschmutztes Material bei der Filterreinigung drin zu belassen – das dient nämlich als Bakterien-Starterkultur! Wenn man einen Fertigfilter-Kompletteinsatz (Schaumstoffpatrone o. ä.) benutzt, dann legt man das Teil etwa eine Woche lang irgendwo ins Becken, bevor man es in den Filter einbaut. Auch das dient der Besiedelung mit Nutzbakterien und vermeidet Blaualgenbildung sowie Nitritpeaks. Sollte das Becken einmal undicht werden – hatte ich nach einer Standzeit von über 16 Jahren auch schonmal – dann verwendet man das alte Wasser sowie den schmutzigen Filter wieder und spült bestenfalls den Bodengrund kalt durch, um soviele Bakterien wie möglich erhalten zu können. Bitte NIEMALS (ein beliebter Anfängerfehler!) das Aquarium alle naselang komplett ausräumen und alles saubermachen. Effektiver lässt sich das unbedingt notwendige Mikrobiom nämlich nicht vernichten!

Doch zurück zu den „Wasserwerten“. Was haben wir da letztlich? Wir haben Temperatur, Sauerstoff, pH-Wert, Nitrit, Härte, Redoxwert, Kohlendioxid, Nitrat, Ammonika, Sulfat und mehr. Muss man das alles messen? Nein! Nitrit, Härte und pH-Wert darf man während der Einfahrphase eines Aquariums getrost häufiger kontrollieren. Die Temperatur sollte permanent gemessen werden. Alles andere braucht man bestenfalls dann mal, wenn Störungen auftreten und es lohnt sich aufgrund der begrenzten Haltbarkeit von bspw. Chemikalien NICHT, so etwas auf Vorrat zu bunkern – das ist rausgeschmissenes Geld.

Viel wichtiger als die ganze Messerei ist nämlich der Blick auf’s Becken. Haben sich im Bodengrund kleine Bläschen gebildet? So etwas kann ein Anzeichen für giftige Faulgase sein! Wenn man den Geruch des Bodengrundes mit einer Kläranlage assoziiert, dann sollte man einen Teil des Wassers wechseln und zuvor den Bodengrund mal so Stück für Stück z. B. mit dem Kescherstiel umrühren. Damit werden Faulgase ausgetrieben und Faulstoffe aufgewirbelt – die dann im Filter landen (müssen!) oder mit dem zu wechselnden Wasser abgezogen werden. Wie weit man dabei gehen kann, zeigen die Fische an. Ein Feuerschwanz (Labeo bicolor) oder ein grüner Fransenlipper (Labeo frenatus) wird blass und die leuchtend rote Flossenfarbe geht ins Bräunliche, wenn das Wasser nicht in Ordnung ist – z. B. durch die Bildung von (fischgiftigem) Schwefelwasserstoff, Ammoniak oder bei Nitratanreicherung. Beim Knabberfisch (Garra rufa) verliert die Schwanzflosse ihre leicht rötliche Färbung. Dornaugen (Pangio) suchen bei H2S im Bodengrund oft und gerne die Oberfläche auf. Ein gestreifter Algenwels (Otocinclus affinis) verhält sich auffällig und schnappt nach Luft, wenn sich das Nitrit anreichert. Die Tiere sind die besten Indikatoren – besser als jede Messtechnik! Riechen die Gasblasen des Bodengrundes hingegen nach gar nichts, dann handelt es sich um Stickstoff – was bedeutet, dass die nützlichen Mikroorganismen im Becken fleißig an der Arbeit sind und ihre Sache gut machen. Merke: Aufmerksame Beobachtung ist wichtiger als jede Messung!