Karbonathärte (KH) vs. Kohlenstoffdioxid (CO2) im Süßwasseraquarium

1) Karbonathärte

Die Karbonathärte ist ein Maß für die Konzentration der Carbonat-Ionen (CO32-) und Hydrogencarbonat-Ionen (HCO3-). Diese Ionen sind nur dann Bildner der Karbonathärte wenn eine entsprechende Menge an Calcium-Ionen (Ca2+) bzw. Magnesium-Ionen (Mg2+) vorliegt. Mit der Karbonathärte steigt die Tendenz zu höheren pH-Werten. (Die ja meist unerwünscht sind). Es gilt also tendentiell:

Da viele tropische Zierfische einen niedrigen pH-wert und eine geringe Härte des Wasser bevorzugen, wird häufig das Aquarienwasser beispielsweise mit Umkehrosmose-Wasser aufbereitet um es weicher zu machen. Für eine Zucht ist dies oft unumgänglich, da der zu geringe osmotische Druck auf den Laich diesen im harten Wasser regelrecht austrocknen würde. Zur ausschließlichen Pflege der Aquarienfische empfiehlt sich jedoch Aquarienwasser mit einer Karbonathärte von mind. KH 6. Dies hat folgenden Grund: Wird dem Wasser durch die Pflanzen mehr CO2 entzogen als produziert wird, dann steigt der pH-Wert zunächst. Darauf reagiert das Calcium-hydrogencarbonat (als Teil der KH) zu Kalk und Kohlensäure:

Durch die entstehende Kohlensäure sinkt der pH-Wert wieder. Die KH stabilisiert den pH-Wert also. Die Karbonathärte schützt so vor einem rapiden Ansteigen des pH-Wertes. Sie ist ein sogenannter Puffer. Ein Beispiel: Die CO2-Produktion der Anlage lässt nach oder fällt sogar ganz aus. In Folge des darauf eintretenden Kohlensäureentzuges steigt der pH-Wert an, und das Calciumhydrogencarbonat zerfällt zu Kalk und Kohlensäure. Der Kalk fällt als unlösliche Komponente als Feststoff aus, und die Kohlensäure senkt den pH-Wert wieder. Dadurch wird ein weiterer Anstieg des pH-Wertes verhindert. Ist also die KH beispielsweise 1 oder 2, so hat man zwar für viele Fische optimale Hälterungsbedingungen, jedoch sollte in diesem Aquarium die CO2-Zugabe elektronisch gesteuert sein und der Aquarianer über ein gutes Händchen verfügen. Denn sonst kann schnell die Karbonathärte "verbraucht" sein, und der pH-Wert rapide ansteigen!

Fazit: Aus Sicherheitsgründen sollte die KH niemals unter etwa 6°d gesetzt werden, da sonst ein vorübergehender CO2-Mangel nicht ausreichend abgepuffert werden kann. WICHTIG: Beobachtet man ein Absinken der Karbonathärte, so muss unbedingt mit CO2 gedüngt werden, da ansonsten der KH-Puffer irgendwann nicht mehr vorhanden ist, und dann der stark ansteigende pH-Wert zu Fischverlusten führen kann.

2) Kohlenstoffdioxid Teil 1

Kohlendioxid ist ein ungiftiges Gas, das jedoch zu Erstickungen führen kann wenn es aufgrund hoher Konzentrationen den Sauerstoff verdrängt. Da CO2 ca. 1.54 mal so schwer wie Luft ist, kann es besonders bei geschlossenen Aquarien zu einer CO2-Deckschicht über der Wasseroberfläche kommen, die eine Sauerstoffversorgung verhindert und so eine tödliche Falle darstellen kann. Da die meisten Aquarianer mit CO2-Anlage auf eine geringe Oberflächenbewegung achten, um eine möglichst hohe CO2-Ausbeute zu erzielen, ist es dringend erforderlich, die Abdeckung einen guten Spalt weit offen zu lassen, oder die Oberfläche zu belüften. Die hat außerdem den angenehmen Nebeneffekt, dass durch den verminderten Wärmestau der Wirkungsgrad der Leuchtstoffröhren ansteigt!

Wichtige Informationen für Einsteiger: Bei der Einleitung von CO2 in das Aquarium bleibt der größte Teil als Gas gelöst und etwa 0.1 % reagiert mit dem Wasser zu Kohlensäure. Diese ist für das Absinken des pH-Wertes verantwortlich.

Außerdem reagiert sie mit Kalk zu Calciumhydrogencarbonat, welches ja ein Bildner der Karbonathärte ist (siehe linke Spalte). Folglich steigt die Karbonathärte bei dem Einleiten von Kohlendioxid! Dies sollte jedoch nicht zu Anlass genommen werden sofort mit Umkehrosmose- oder vollentsalztem Wasser die Karbonathärte wieder zu senken. Dies geschieht von selbst, wenn die CO2-Produktion mal nachlässt oder ausfällt! (siehe linke Spalte) Vielmehr sollte das Aquarium in den nächsten Wochen beobachtet werden und der pH-Wert und die KH protokolliert werden. (Daraus lässt sich der CO2-Gehalt bestimmen. Berechnung.) Dabei möglichst zur gleichen Uhrzeit (z.B. 17 Uhr) messen, und nicht direkt nach Teilwasserwechseln, denn der Gasgehalt ändert sich im Tagesverlauf und durch hantieren im Aquarium. Wenn die Anlage eingefahren ist, dann kann man vorsichtig die Karbonathärte senken, falls notwendig. Dabei aber nicht zu weit senken (siehe linke Spalte).

Pflanzen können dem Wasser CO2 restlos entziehen und Kalkausfällungen hervorrufen. Dadurch sinkt die Karbonathärte in gefährliche Bereiche, und der pH-Wert steigt rapide an!

Ist die Karbonathärte einmal eingependelt, dann kann man sehr einfach und schnell feststellen, ob der CO2-Gehalt stimmt. Die Methode ist auch als "CO2-Fix nach Krause" bekannt. Dazu benötigt man einen pH-Test (Universal-Indikatorflüssigkeit). Man entnimmt dem Aquarium zwei Wasserproben, die man beide nach Vorschrift mit dem Indikator versetzt. Dann bläst man über einen Schlauch oder Strohhalm Atemluft in die erste Probe, bis keine Farbänderung mehr auftritt. Das Wasser dieser Probe enthält nun etwa 60 mg/L CO2. Den entsprechenden pH-Wert liest man anhand der beiligenden Farbskala ab. Nun belüftet man die zweite Probe mit Umgebungsluft, z.B. mit einer Membranbumpe, so lange bis keine Farbänderung mehr auftritt. Dann enthält diese Probe ca. 0.5 mg/L CO2. Auch hier notiert man sich den entsprechenden pH-Wert der Probe. Der optimale CO2-Gehalt im Aquarium herrscht nun genau dann, wenn der pH-Wert zwischen den beiden ermittelten Werten liegt. Somit braucht man zukünftig nur noch kurz den pH-Wert messen, und weiß sofort ob zu viel, zu wenig, oder genug Kohlendioxid im Wasser gelöst ist.

3) Kohlenstoffdioxid Teil 2

Besonders komfortabel ist es, wenn man ein elektronisches pH-Meter hat, die mittlerweile schon günstig zu bekommen sind.

Wichtig: Jedes Aquarium hat seinen individiellen CO2-Bedarf. Dieser hängt ab von folgende Faktoren:

Kurze Begründung: Mehr Fische produzieren mehr CO2 und mehr "Abfallstoffe". Diese werden in großen Filtern von aeroben Bakterien zersetzt die wiederum CO2 produzieren. Dies ist CO2 das nicht mehr eingeleitet werden muss! Ist das Aquarium stark bepflanzt, und sind diese Pflanzen auch noch schnellwüchsig, so hebt das natürlich wieder den CO2-Bedarf. Das gleiche gilt für eine starke Beleuchtung in Kombination mit einer kräftigen Düngung, denn die Pflanzen assimilieren um so stärker, je mehr Energie (in Form von Licht) sie erhalten. Hier macht sich ein CO2 Mangel schnell durch unschöne Pflanzen und Algenwuchs bemerkbar. Dies soll aber niemanden von einer guten Beleuchtung seines Aquarium abhalten! Diese ist absolut notwendig, um gesunde Pflanzen und ein stabiles biologisches Gleichgewicht im Aquarium einzustellen. Man muss den Pflanzen einfach nur genug CO2 zur Verfügung stellen.