Drucken

Ramsch, B. & Sellner, B.R. 2000: Karbonathärte in der Meerwasseraquaristik. Koralle 1 (3): 64-66.

Karbonathärte in der Meerwasseraquaristik

von Burkhard Ramsch und Beate R. Sellner, Diplom-Biologen der Firma AquaCare, Herten



Was ist die Karbonathärte?
Wofür wird die Karbonathärte im Meerwasseraquarium benötigt?
Wie kommt die Karbonathärte ins Meerwasseraquarium
?
Wie wird die Karbonathärte gemessen?
Literaturverzeichnis


Was ist die Karbonathärte?

Die Karbonathärte in der Meerwasseraquaristik ist das Vermögen, den pH-Wert zu puffern (stabilisieren). Alle in der Meerwasseraquaristik üblichen Tests messen nichts weiter als eben dieses Puffervermögen. Diese in der Aquaristik gebräuchliche Definition hat nichts mit der Karbonathärte im Sinne der Wasserwirtschaft zu tun. Leider ist dieser Umstand in nur wenigen aquaristischen Bücher beschrieben und die Definitionen werden mal so und mal so ausgelegt. Die besseren Ausdrücke für die "Karbonathärte" sind "Säurebindungsvermögen", "Säurekapazität bis pH 4,3" oder "Puffervermögen". Aber zur besseren Verständlichkeit und der Verbreitung des Ausdrucks wegen benutzen wir in diesem Artikel weiterhin "Karbonathärte" - auch wenn dieser Ausdruck eigentlich falsch ist. Auch die veralteten Grad-Angabe werden wir der Einfachheit halber verwenden: °dKH = Grad deutsche Karbonathärte.

Die "Karbonathärte" im Aquarium wird hauptsächlich durch das System Kohlendioxid-Kohlensäure-Hydrogencarbonat-Carbonat gebildet. Systeme wie z.B. Phosphorsäure-Hydrogenphosphat-Phosphat spielen nur eine geringe Rolle. Merkmal für ein Puffersystem ist die Eigenschaft, dass bei Zugabe von Säuren oder Laugen (Basen) der pH-Wert nur wenig verändert wird:

Je höher die Karbonathärte desto weniger wird der pH-Wert durch saure oder alkalische Substanzen beeinflusst.


Wofür wird die Karbonathärte im Meerwasseraquarium benötigt?

Im Meerwasseraquarium hat die Karbonathärte zwei "Aufgaben":

A. Stabilisierung des pH-Wertes: wie bereits erklärt, wird die Karbonathärte durch ein Puffersystem gebildet. Im Meerwasseraquarium sollte die Karbonathärte nie unter 5°dKH liegen. Darunter sind die pH-Wert-Schwankungen so enorm, dass die Tiere ernsthafte Schäden davontragen können. Der Aquarianer sollte als Vorsichtsmaßnahme die 7°-Marke unter keinen Umständen unterschreiten. Für ein konstantes Riff-Milieu hat sich eine Karbonathärte um 10° bewährt. Werte über 15° bringen keinerlei Nutzen und sollten vermieden werden, weil Ausfällerscheinungen auftreten können, d.h. dass einige gelöste Stoffe nicht mehr im Wasser im gelösten Zustand verbleiben, sich zu Feststoffen verbinden und als Trübungen im Wasser sichtbar werden. Das Ausfällen (oder Ausfallen) kann wichtige Spurenstoffe mitreißen, die den Tieren dann nicht mehr zur Verfügung stehen.

B. Versorgung der kalkproduzierenden Tiere und Algen: viele Tiere benötigen für den Aufbau ihres Skelettes gelösten Kalk. Insbesondere Steinkorallen können den Gelöstkalk in großen Mengen aufnehmen. Der Gelöstkalk besteht aus zwei Komponenten: Calcium und Karbonathärte. Fehlt einer der Stoffe oder gar beide, gibt es Mangelerscheinungen bei den Tieren, die bis zum Absterben führen können.


Wie kommt die Karbonathärte ins Meerwasseraquarium?

Einige wenige Meerwasseraquarianer, denen schadstoff- und düngestofffreies Leitungswasser mit einer hohen Karbonathärte zur Verfügung steht, bringen ihre Karbonathärte mit dem Auffüllen des verdunsteten Wassers täglich in das Aquarium. Das funktioniert aber schon nicht mehr zufriedenstellend in einem reinen Steinkorallenbecken mit hohem Verbrauch.

In den letzten Jahren haben sich vier Möglichkeiten, genügend Karbonathärte in das Wasser zu bringen, etabliert.

A. Kalkwasser: die Calciumoxidmethode (Kalkwasser) bringt im Prinzip keine Karbonathärte in das Aquarium. Die Härte wird nur indirekt durch den erhöhten pH-Wert im Aquarium produziert, in dem Kohlendioxid aus der Luft in das Wasser gelangt (Oberfläche, Abschäumer) und geringfügig die Karbonathärte bildet. Der hohe pH-Wert des Kalkwasser macht eine langsame Dosierung erforderlich. Für die Calciumversorgung und Phosphatfällung ist die Methode gut geeignet.

B. Zugabe von Karbonathärtebildnern. Die Methode bringt die Karbonathärte (und Calcium) in Form von Chemikalien (Pulver oder Lösungen) in das Aquarium. Auch in sogenannten Aufhärtsalzen ist ein Bestandteil die Karbonathärte. Der Aquarianer sollte darauf achten, dass für das Meerwasseraquarium nur solche Substanzen verwendet werden, die einen pH-Wert von größer oder gleich 8 haben (Pulver vor dem Messen in Wasser auflösen). Saurere Produkte (unter pH 8) sollten vermieden werden. Der Vorteil der Methode ist, die schnelle und einfache Handhabung - Nachteile sind die hohen laufenden Kosten (es muss regelmäßig dosiert werden), eine Ionenverschiebung (nur wenn kein Wasserwechsel gemacht wird) und die relativ niedrig erreichbaren Karbonathärten im Aquarium.

C. Die Kohlendioxidinjektion. Diese weitgehend im amerikanischen Raum bekannte Technik bringt die Karbonathärte in Form von Kohlendioxid, das sich teilweise zu Carbonat umwandelt, in das Aquarium. Wird gleichzeitig Kalkwasser verwendet und die nötigen Sicherheitsvorkehrungen getroffen (pH-Wertsteuerung, die bei zu tiefem pH-Wert die CO2-Versorgung unterbricht), kann diese Methode funktionieren und bei Korallen zu enormen Wachstumsraten führen. Die Methode sollte jedoch nur in Aquarien eingesetzt werden, die sehr niedrige Nitrat- und Phosphatkonzentrationen aufweisen. Andernfalls muss mit einer Grünalgenplage gerechnet werden. Die laufenden Kosten sind mittelhoch (CO2-Füllungen), die Anschaffungskosten befinden sich ebenfalls im mittleren Bereich (CO2-Flasche, -Armatur und Nadelventil; pH-Steuerung).

D. Der Kalkreaktor. Dieses in der letzten Zeit im Trend liegende Gerät erweitert die CO2-Injektion, indem das durch CO2 angereicherte und sauer gewordene Wasser in einem Behälter mit kalkhaltigem Material reagiert. Das Kalkmaterial löst sich langsam auf und bringt sowohl Karbonathärte als auch Calcium in das Wasser. Vorteil der Methode sind die extrem hohe Leistungsfähigkeit, Nachteile sind die hohen Anschaffungskosten (Reaktor plus die Komponenten der CO2-Injektion) und wiederum die Gefahr einer Algenplage. Gerade in Aquarien mit Nitrat- und Phosphatproblemen kommt es nach Installation eines Kalkreaktors häufig zu Grünalgenplagen. Ratschläge, das saure Wasser eines Kalkreaktors (immerhin pH 6,0 bis 6,5) in den Abschäumer zu leiten, bringen leider überhaupt nichts - das CO2 kann unter diesen Bedingungen leider nicht aus dem Wasser gestrippt werden! Seit einiger Zeit gibt es sehr innovative Geräte auf dem Markt, die einen höheren pH-Wert des auslaufenden Wasser erzeugen; sie vermindern die Algengefahr erheblich.

Prinzipiell können alle vorgestellten Methoden kombiniert werden. Wir persönlich ziehen eine Kombination von Kalkwasser mit einem gering-CO2-belastenden Kalkreaktor vor.


 

Wie wird die Karbonathärte gemessen?

Die in der Aquaristik üblichen Karbonathärtetests (Titrationstest oder Teststreifen) bringen im allgemeinen gute Messergebnisse zu Stande. Im Gegensatz zu vielen anderen Tests, bleiben sie lange Zeit stabil und die Genauigkeit ist für die Aquaristik vollkommen ausreichend - mit Abweichungen von 2-3°dKH muss jedoch gerechnet werden.

Trotzdem muss auf einige Dinge geachtet werden:


Literatur

Brockmann, D. 1999: Sind Korallenriff-Aquarien Kohlendioxid-Mangelbecken? Zur Bedeutung von CO2 in der modernen Riffaquaristik. 5. Internationales Meerwassersysmposium, Bochum, Vertrieb der Symposiumsbände: Schmettkamp-Verlag, Bornheim.
Kategorie: Chemie/Physik