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Methoden zur Kalkwasserdosierung



  Eine gute Calciumversorgung ist eine Voraussetzung für üppiges Steinkorallenwachstum 
 (Bild: AquaCare, Aquariumaufnahme)

Was ist Kalkwasser?
Welche Vorteile hat Kalkwasser?
Gefahren durch Kalkwasser
Kalkreaktor, Kalkwasser und Karbonathärtebildner?
Wie viel Kalkwasser?
Die Manuelle Zugabe von Kalkwasser
Die automatische Zugabe von Kalkwasser - der Kalkwasserreaktor / Kalkmixer
Welche Kriterien sollte man beim Kauf eines Kalkwasserreaktors beachten?



Was ist Kalkwasser?

Kalkwasser ist eine sehr alte, ursprünglich in der Klärtechnologie entwickelte Methode, die von Peter Wilkens für die Meerwasseraquaristik beschrieben wurde. Um Kalkwasser herzustellen wird Calciumhydroxid (Calciumoxid ist ebenfalls möglich, hat aber schlechtere Eigenschaften beim Handling) in möglichst reinem Wasser (Umkehrosmosewasser) aufgelöst. Calciumhydroxid löst sich sehr schnell aber nur in geringen Mengen in Wasser (bei 20°C nur 1,7 g/l; bei wärmerem Wasser weniger!).

Frisch aufgeschlämmte Kalkmilch (rechts) und 
nach ca. 20 min. Wartezeit (links): unten hat 
sich die weiße Kalkmilch (Calciumhydroxid-
Wasser-Gemisch) abgesetzt, darüber befindet 
sich das etwas trübe Kalkwasser, dass in das Aquarium
getropft werden kann. Bild: AquaCare

Der pH-Wert des frischen, gesättigten Kalkwassers liegt je nach Temperatur zwischen 12 und 13. Somit ist Kalkwasser sehr basisch und deshalb nicht ungefährlich. Kalkwasser sollte grundsätzlich mit der gebotenen Vorsicht behandelt werden. Kinder dürfen nie an Calciumhydroxid oder Kalkwasser gelangen. Gelangt Kalkwasser in die Augen gibt es schwere Verätzungen. Wird nicht sofort mit viel klarem Wasser gespült, können dauerhafte Schäden entstehen.

Der hohe pH-Wert hat noch einen Nachteil. Steht Kalkwasser in einem offenen Gefäß kann Kohlendioxid aus der Luft schnell in das Kalkwasser gelangen und senkt den pH-Wert und vor allem die gelöste Calciumkonzentration. Kalkwasser kann innerhalb 1-2 Tage unbrauchbar werden. Deshalb muss immer mit frisch angesetztem Kalkwasser oder mit einem gasdichten Kalkwasserreaktor gearbeitet werden.

Welche Vorteile hat Kalkwasser?

Wenn Kalkwasser schnell in das Aquariumwasser gelangt, wird der pH-Wert des Aquariumwasser ebenfalls schnell angehoben. Um das zu Verhindern, sollte das Kalkwasser nur tropfenweise in das Aquarium oder Filterbecken gelangen (ungefähr 1 Tropfen pro Sekunde und 100 Liter Aquaruminhalt). An der Eintropfstelle bildet sich zeitweise ein sehr hoher pH-Wert, der die sogenannte Phosphatfällung ermöglichen. Dabei bildet sich aus den eintropfenden Calciumteilchen und den im Aquariumwasser vorliegenden Phosphatteilchen eine feste unlösliche Verbindung - das Calciumphosphat. So wird langsam das meist überschüssige Phosphat aus dem Aquarium entfernt. Bei sehr starker Fütterung der Tiere reicht dieses Methode jedoch nicht aus.

Wenn die Kalkwassermethode angewendet wird, steigt der pH-Wert bei ausreichender Karbonathärte um durchschnittlich 0,1 bis 0,2 pH-Stufen an. Diese leichte pH-Wert-Erhöhung verschiebt das Kohlendioxid-Kohlensäure-Hydrogencarbonat-Carbonat-Puffersystem leicht in Richtung Carbonat. Auf der anderen Seite liegt somit weniger freies Kohlendioxid und Kohlensäure vor. Diese beiden Formen des Kohlenstoffs können in überdüngten Aquarien (Nitrat, Phosphat, Eisen) ein erhöhtes Grünalgenwachstum verursachen. Wird also Kalkwasser verwendet, ist die Gefahr einer Grünalgenplage geringer.

 

Gefahren durch Kalkwasser

Kalkwasser hat wie alle Methoden auch Nachteile. Liegt im Aquarium bereits ein sehr hoher pH-Wert - über 8,3-8,4 - vor, sollte auf die Kalkwasserzugabe verzichtet werden, um nicht in einen gefährlichen pH-Bereich vorzudringen und die Tiere zu schädigen oder gar töten.

In sehr nährstoffarmen Aquarien (Steinkorallenaquarien mit sehr wenigen Fischen und geringer Fütterung) kann durch die Kalkwasserzugabe das sehr knappe Phosphat zum Mangelfaktor werden. In dem Fall kann nur durch eine verstärkte Zugabe von Phosphat  - ob nun indirekt durch stärkere Fütterung oder direkt durch Phosphat enthaltene Chemikalien - ein Minimumwert von 0,05 mg/l eingehalten werden. Eine direkte Phosphatversorgung der Steinkorallen und Muscheln kann ebenso durch Verfütterung von Plankton erreicht werden. Genau das passiert in gesunden Korallenriffen, in den der Phosphatgehalt meist weit unter 0,05 mg/l liegt.

Während der Kalkwasserzugabe kann ebenfalls Kalk ausfällen. Deshalb ist es äußerst wichtig, das das Kalkwasser nicht in die Nähe von Pumpenansaugstutzen eingetropft wird. Im Inneren der Pumpe kommt es nämlich zu verstärkter Kalkbildung, die die Pumpe vorzeitig zum Stillstand bringt. Auch sollte das Wasser eines Kalkreaktors nicht in der Nähe der Kalkwassertropfstelle zulaufen.

Insbesondere Heizungen, Pumpen und Wärmetauscher neigen bei hohen Calciumkonzentrationen und Karbonathärten im Wasser unlösliche Kalkschichten zu bilden, die Schäden verursachen können. Bild: AquaCare
Wird Kalkwasser als einzige Methode zur Kalkversorgung des Aquariums benutzt, kann es leicht zur Unterversorgung mit Karbonathärte kommen. Sollte die Karbonathärte unter 7°dH fallen, muss unbedingt eine Gegenmaßnahme ergriffen werden (Kalkreaktor, KH-plus, Super Puffer).

Kalkreaktor, Kalkwasser und Karbonathärtebildner?

Leider wird oft behauptet, dass sich Kalkwasser und Kalkreaktor gegenseitig ausschließen. Dies passiert nur, wenn das Wasser des Kalkreaktors an der gleichen Stelle wie das Kalkwasser eintropft. Dann fällt Calciumcarbonat (also fester Kalk) aus und steht nicht mehr den kalkbedürftigen Tieren zur Verfügung. Liegen beide Ausläufe weit genug von einander entfernt, hat die Kombination von Kalkwasser und Kalkreaktor nur Vorteile.

Einerseits wird das durch den Kalkreaktor eingebrachte Kohlendioxid / Kohlensäure durch das Kalkwasser teilweise neutralisiert (pH-Werterhöhung), andererseits wird der durch die Kalkwasserzugabe verursachte Karbonathärtemangel durch den Kalkreaktor ergänzt. Wenn der Kalkreaktor tagsüber läuft (vorausgesetzt die Leistung lässt einen stundenweisen Betrieb zu) und das Kalkwasser nachts zugegeben wird, kann der pH-Wert im Aquarium nahezu konstant gehalten werden.

Ebenso können Kalkbildner (z.B. KH-plus, Super Puffer), Calciumlösungen (z.B. Calcium-plus) und Magnesiumlösungen (z.B. Magnesium-plus oder Super-Magnesium) zusätzlich verwendet werden. Wenn z.B. die Leistung der verwendeten System zu gering ist oder wenn nur ein Wert (KH oder Calcium) nicht den Normwert erreicht, kann dieser Wert durch Ergänzungsprodukte erhöht werden.

Wieviel Kalkwasser?

Diese Frage ist leicht zu beantworten: das ganze verdunstet Wasser sollte durch frisches Kalkwasser ergänzt werden. Nur bei Aquarien mit sehr hohem pH-Wert (über 8,3 bis 8,4) sollte auf die Kalkwasserzufuhr verzichtet werden. Wenn zu viel Kalkwasser oder Kalkwasser zu schnell in das Aquarium gefüllt wird, kann es zu spontan zu Calciumcarbonat-Ausfälllungen kommen: das Wasser wird sehr trüb (nur wenige cm Sicht). Dieser Vorgang ist für die Tiere nicht schädlich. Wenn dieser Fall auftritt, sollte unverzüglich die Kalkwasserzugabe gestoppt werden. Nach ein paar Stunden wird das Wasser wieder klar. Dann sollten Calcium und Karbonathärte (KH) gemessen werden und gegebenenfalls vorsichtig wieder erhöht werden. Nach einer solchen Calciumcarbonatfällung ist manchmal sogar der Phosphatwert erheblich gesunken. 

Manuelle Zugabe von Kalkwasser

Die ursprüngliche Methode, Kalkwasser in das Meerwasseraquarium zu geben, bestand darin, dass täglich die nötige Menge Calciumhydroxid mit Umkehrosmosewasser in einem Behälter angerührt wurde. Nach einer Wartezeit von ca. 1 Stunde, konnte dann der klare Überstand (Kalkwasser) langsam ins Aquariumwasser getropft werden. 

Bei dieser manuellen Methode muss darauf geachtet werden, dass der Behälter verschließbar ist, um einen all zu starken Austausch mit der Atmosphäre zu verhindern. Je mehr Kohlendioxid in das Wasser gelangt, desto schneller wird die Kalkwasserlösung unbrauchbar. Während des Dosierens muss allerdings eine kleine Öffnung im Behälter sein (2 mm Bohrung reicht), damit das Kalkwasser austreten kann. Das Auslaufventil muss regelmäßig entkalkt werden. 

Die manuelle Methode ist recht umständlich, weil das Kalkwasser häufig frisch angesetzt werden muss. Große Behälter, die das Kalkwasser für mehrere Tage aufnehmen könnten, sind sehr umständlich zu bedienen. Auch ist die genaue Einstellung der Tropfenfolge nicht einfach, da einerseits die Eintropfmenge schwer einzuschätzen ist und andererseits die tägliche Verdunstungsrate in Abhängigkeit von Wassertemperatur, Wasserbewegung, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftbewegung stark variiert.

 

Automatische Zugabe von Kalkwasser - der Kalkwasserreaktor / Kalkmixer

Die automatischen Zugabe von Kalkwasser ist wesentlich bequemer und auch auf längerer Zeit ohne Wartung machbar. Das Prinzip ist ein geschlossener Behälter, in dem die Kalkmilch (ungelöstes Calciumhydroxid in Wasser) ständig oder während der Kalkwasserzugabe gerührt wird. Frisches Umkehrosmosewasser wird sofort in Kalkwasser umgewandelt und verlässt den Reaktor. Bleibt die Kalkmilch zu lange Zeit nicht gerührt, bildet das Calciumhydroxid ein schwer wieder mischbares Sediment. Das Mischen sollte deshalb ständig (kontinuierlich) oder mindestens einmal täglich (diskontinuierlich) statt finden. 

Die auf dem Markt befindlichen Geräte arbeiten mit unterschiedlichen Methoden, um die Kalkmilch in Bewegung zu halten:

Das Dosieren funktioniert am besten mit einer robusten Dosierpumpe, die allerdings recht teuer sind. Besser bewährt hat sich eine normale Pumpe, die mit einer Nachfüllautomatik (Niveaukontrolle) gekoppelt ist. Sobald im Aquarium oder Filterbecken der Wasserstand gefallen ist, startet die Niveaukontrolle die Pumpe, die frisches Umkehrosmosewasser durch den Kalkwasserreaktor fördert. Es sollte darauf geachtet werden, dass nur geringe Menge Wasser gefördert werden. Einerseits wird der pH-Wert im Aquarium nicht schnell in die Höhe getrieben, andererseits ist gesichert, dass bei einer Fehlsteuerung nicht extreme Wassermengen in das Aquarium gepumpt werden. Auch können alle Reaktoren nur eine bestimmt Wassermenge produzieren bis eine Zwangspause nötig ist, um die Kalkmilch erneut absinken zu lassen.

 

Welche Kriterien sollte man beim Kauf eines Kalkwasserreaktors beachten?

Alle oben erwähnten Systeme können gut funktionieren, wenn die Geräte robust und mit Verstand gebaut wurden. Um beim Kauf eines Kalkmixers Hilfe zu geben, habe wir einige Argumente aufgeführt:

 
Reine Steinkorallenaquarien mit vielen schnellwüchsigen SPS-Korallen benötigen große
Mengen Calcium, einen nicht zu niedrigen pH-Wert und niedrige Phosphatkonzentrationen.
Alle Bedingungen kann ein Kalkwasserreaktor schaffen. Nur die Karbonathärte
muss mit anderen Mitteln hinzugefügt werden.
Bild: J. Frotz.
Kategorie: Wasserchemie/-physik