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Methoden zur Erhöhung von Calcium und Karbonathärte im Meerwasseraquarium


  Korallenlandschaft im Riffaquarium

Warum werden Calcium und Hydrogencarbonat benötigt?
Warum muss die Magnesiumkonzentration stimmen?
Methoden zur Erhöhung des Gelöstkalks
- CO2-Injektion
- Ballling-Methode
- Kalkwasser nach Wilkens
- Kalkreaktor
-- Turbo-Kalkreaktor
-Kombination der Methoden



Warum werden Calcium und Hydrogencarbonat benötigt?

Calcium und Hydrogencarbonat - auch als Gelöstkalk bezeichnet - liegen im Meerwasser als freie Ionen vor (Calcium zu 88% und Hydrogencarbonat zu 64%, der Rest ist locker gebunden; Tardent 1993) und werden von den kalkbedürftigen Tieren wie Steinkorallen, Muscheln, aber auch Kalkwürmer, Foraminiferen, Kalkrotalgen und viele mehr für den Aufbau der Kalkschalen bzw. -gerüsten benötigt. Calcium und Hydrogencarbonat werden von den Tieren aufgenommen und mit Hilfe eines chemischen Tricks zu unlöslichem Calciumcarbonat in die Stützstrukturen eingebaut.

Da das Wiederauflösen von festem Calciumcarbonat (Kalk) zu Calcium und Hydrogencarbonat nur sehr gering im Aquarium geschieht, überwiegt die Bildung von festem Kalk. In jedem Meerwasseraquarium wird Calcium und Hydrogencarbonat ("Karbonathärte") mit der Zeit zum Mangelfaktor. Deswegen müssen diese beiden Stoffe nachdosiert werden. Zur Zeit sind vier erfolgreiche Methoden bekannt.

Warum muss die Magnesiumkonzentration stimmem?

Um überhaupt den Calciumwert anheben zu können, muss die Konzentration des Magnesiums stimmen. Liegt diese weit unter dem Normalwert von 1300-1350 mg/l kann Calcium nicht angereichert werden. Sobald man Calcium - in welcher Form auch immer - in das Wasser gibt, verschwindet es wieder: Calcium fällt zu unlöslichen Verbindungen aus. Ist jedoch Magnesium in ausreichendem Maße vorhanden, blockiert es diesen Fällungsprozess - Magnesium ist ein Calcium-Fällinhibitor.

Methoden zur Erhöhung des Gelöstkalks

CO2-Injektion

Diese Methode stellt den Korallen das benötigte CO2 direkt und nicht über den "Umweg" Hydrogencarbonat (ein Teil der Karbonathärte KH) zur Verfügung. Der Nachteil ist der sehr niedrige pH-Wert im Aquarium (bis 7,5), der bei gleichzeitigem Angebot von Nitrat und Phosphat eine Fadenalgenplage verursacht. Für das Einbringen von CO2 kann ein CO2-Reaktor benutzt werden. Diese Methode ist unserer Meinung nur für spezielle Zuchtsysteme geeignet und sollte nur vom Fachmann benutzt werden. Es muss zusätzlich Calcium in einer der unten beschriebenen Form zudosiert werden.

Calciumchlorid - Natriumhydrogencarbonatmethode nach Balling

Bei dieser Methode werden beide Mangelfaktoren einzeln zudosiert (z.B. AquaCare Pflegelösungen Calcium und Hydrogencarbonat oder für größere Aquarien Super-Calcium und Super-Puffer). Diese Methode eignet sich vor allem für kleine Aquarien oder wenn ein Wert - meist Karbonathärte - sinkt (unter 5-7°KH) während der andere Wert - Calcium (400 bis 450 mg/l) - im optimalen Bereich ist. Für größere Aquarien ist die Lösung zu teuer. Auch wird von einigen Autoren vor der mit dieser Methode auftretenden Ionenverschiebung gewarnt. AquaCare hat jedoch nie negative Erscheinungen erkennen können - vorausgesetzt ein regelmäßiger Teilwasserwechsel von mindestens 1-5% pro Monat wird vorgenommen. Zur Vorbeugung der Verschiebung kann gleichzeitig das AquaCare Mineraliensalz zugefügt werden. Der pH-Wert wird mit dieser Methode stabilisiert. Mit Dosierpumpen kann die Zugabe leicht automatisiert werden. Sollte die Karbonathärte dennoch abfallen kann alternativ der AquaCare Turbo-Kalkreaktor benutzt werden. 

Kalkwassermethode nach Wilkens

Mit dieser Methode wird Calcium in Form von Calciumoxid oder Calciumhydroxid dem Wasser zugegeben. Voraussetzung ist ein Abschäumer mit sehr hohem Lufteintrag, der Kohlendioxid aus der Luft in das Wasser überführt. Alternativ muss mit einer Kohlendioxiddüngung (CO2-Injektion) gearbeitet werden. Nachteile der Kalkwassermethode sind der sehr hohe pH-Wert, ein erhöhter Arbeitsaufwand und die geringe Haltbarkeit der Lösung. Vorteile sind die gleichzeitige Fällung von überschüssigem Phosphat aus dem Aquariumwasser und die geringeren Kosten. Ein Automatisierung ist wieder aufwendig, da ein Kalkwasserreaktor installiert werden muss.

Kalkreaktor mit Kohlendioxidzufuhr

Diese elegante Methode löst Kohlendioxid in einem Reaktionsgefäß, so dass der pH-Wert in diesem Reaktionsraum stark abfällt (pH<6,0). Das saure Wasser kann Calciumcarbonatgestein oder Korallenbruch anlösen, so dass Calcium und Karbonathärte an das Wasser abgegeben wird. Vorteil der Methode ist die einfache Automatisierung (Kalkreaktor). Nachteil ist bei falscher Einstellung ein zu hoher Kohlendioxideintrag in das Meerwasseraquarium, so dass Fadenalgen sich explosionsartig vermehren können. Soll der Kalkreaktor mit hoher Sicherheit betrieben werden, ist eine interne pH-Regelung, die die Kohlendioxidzufuhr steuert, unumgänglich. Die pH-Messketten müssen aber regelmäßig gewartet werden. Der Zulauf des Aquariumwasser ist bei vielen Modellen nicht leicht einstellbar, so dass eine Dosierpumpe notwendig wird. Phosphat im Aquariumwasser wird nicht mit dieser Methode gefällt.

Der AquaCare Turbo-Kalkreaktor

Der Turbo-Kalkreaktor ist eine Weiterentwicklung der herkömmlichen Kalkreaktoren. Die Effektivität des Calciumcarbonatlöseprozesses wurde drastisch erhöht; es bilden sich dank der extremen Wasserzirkulierung keine Kanäle im Granulatrohr; die Kohlendioxidzufuhr wird ohne pH-Wert-Steuerung automatisiert und damit sicher gemacht; die Kohlendioxidzufuhr ist durch einen integrierten Blasenzähler sichtbar; durch eine Neutralisierungsstufe wird der pH-Wert des Ablaufes auf mindestens 7,0 bis 7,3 angehoben mit der Folge, dass die Kohlendioxidkonzentration im Ablaufwasser um ca. 80% verringert wurde; der Wasserzulauf kann leicht durch ein Schauglas kontrolliert und mit Hilfe des Kugelhähnchens eingestellt werden. Für den Betrieb wird eine Luftpumpe und eine Zulaufpumpe benötigt.

Kombination der Methoden

Leider hört man bei diesem Thema immer wieder falsche Tatsachen, die meist auf Grund Unwissenheit oder falscher Anwendung entstanden sind. Grundsätzlich sind alle Methoden miteinander kombinierbar. Es sollte nur darauf geachtet werden, dass die Methoden entweder zu unterschiedlichen Zeiten (zeitliche Trennung) oder an unterschiedlichen Stellen im Aquarium bzw. Filterbecken (räumliche Trennung) durchgeführt werden. So dürfen z.B. die Ausläufe von Kalkreaktor und Kalkwasserreaktor nie zusammengeführt werden, weil dann sofort unlöslicher Kalk ausfällt.

Unsere Empfehlung für das normale Riffaquarium: die Kombination von Turbo-Kalkreaktor und Kalkwassermethode vereinigt alle chemisch-biologischen Vorteile der Methoden. Denn der Nachteil des Kalkreaktors - Erniedrigung des pH-Wertes - wird durch die Kalkwasserzufuhr (erhöht den pH-Wert) kompensiert. Der Nachteil des Kalkwasserreaktors (produziert fast keine Karbonathärte) wird hingegen durch den Kalkreaktor (produziert Karbonathärte) kompensiert.

Wenn ein Wert abweicht (z.B. Karbonathärte ist im optimalen Bereich, aber Calcium ist viel zu niedrig) kann dieser eine Wert z.B. mit der halben Balling-Methode (nur die Calciumkomponente) separat erhöht werden. Man sollte aber immer beachten, dass die Magnesiumkonzentration ebenfalls im optimalen Bereich liegt. 

Auch bei diesem Thema gilt grundsätzlich: jede Änderung sollte nur langsam durchgeführt werden! Es hat keinen Sinn, einen Wert, der seit langer Zeit zu niedrig ist, schnell ins Optimum zu erhöhen.

Kategorie: Wasserchemie/-physik