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Anton_Gabriel
03.06.2004, 08:45
Der Beitrag wurde aufgrund der gestrigen Diskussion und Fragen schon etwas adaptiert und soll nach Fragen oder Anregungen gern noch erweitert werden :-)

Das Einleitungsbild zum Vortrag möcht ich auch nicht vorenthalten: etwa so sahs bei mir beim Tippseln aus :

http://www.biotop-forum.at/files/anton1.jpg
Anton Gabriel
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Sauerstoff im Aquarium

Inhalt:

1.) Allgemeines:
2.) Sauerstoff im Wasser und somit im Aquarium:
3.) Konkrete Messungen in Aquarien und Folgerungen:
--a) Einfluss der Beleuchtung bei „durchschnittlichen“ Aquarien:
--b) Einfluss der Bepflanzung bei etwa gleichen Beleuchtungsstärken:
--c) Einfluss der Belüftung mit Ausströmerstein:
--Es gab auch zwei Sonderfälle:
--Sauerstoffwerte in der Nacht:
4.) Sauerstoff und Dünger
5.) Zusammenfassung:
6.) Die Messung des Sauerstoffgehaltes

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1.) Allgemeines:

Sauerstoff ist für alles Leben auf unserer Welt lebensnotwendig. Ob Mensch oder Tier oder Pflanze – ohne Sauerstoff gibt es kein uns vorstellbares Leben.

Sauerstoff ist das häufigste Element der Erde. In der Luft befinden sich über 23 Prozent, in den Gewässern 86 Prozent (an Wasserstoff gebunden: H2O) und gebunden in verschiedenen Feststoffen wieder etwa 47 Prozent in den oberen Schichten der Erdoberfläche.

Die von den Pflanzen abgegebene Sauerstoffmenge wird pro Jahr auf etwa dreihunderttausend Millionen Tonnen geschätzt (300 000 000 000 Tonnen).

http://www.biotop-forum.at/album/data/media/18/s01.jpg


2.) Sauerstoff im Wasser und somit im Aquarium:

Im Wasser ist für uns der gelöste Sauerstoff interessant, welcher für Fische, Pflanzen und Bakterien als Lebensspender erforderlich ist.

Im Süßwasser lösen sich bei 25 Grad Celsius etwa 8,5 mg/l Sauerstoff auf. Das nennt man den sogenannten „Sättigungswert“ – der Wert entsteht wenn man reines Wasser intensiv belüftet.

Im Aquarium kann der Wert auch darüber liegen !! – das entsteht bei guter Bepflanzung und intensiver Beleuchtung. Auch unter höherem Druck – wie aus der Wasserleitung ist der Sauerstoffwert deutlich höher.

Wenn der Sauerstoffwert deutlich höher ist, dann kann man das auch sehen, weil sich kleine Bläschen an allen Gegenständen im Aquarium bilden (wenn man Wasser aus der Leitung ins Aquarium gibt) oder von den Pflanzen kleine Reihen Gasperlen aufsteigen (bei höherer Belichtung).

Bei vielen Verbrauchern – das heißt meist bei vielen Fischen – und wenig Wasserbewegung (welche aus der Luft Sauerstoff ins Aquariumwasser einspülen würde) kann es auch – besonders in der Nacht (wenn auch die Pflanzen Sauerstoff verbrauchen) der Sauerstoffwert deutlich unter den sogenannten Sättigungswert sinken.

Im Extremfall haben die Fische nicht genug Sauerstoff zum Atmen und holen an der Oberfläche Luft – dazu darf es nie kommen!
Unter so etwa 4mg/l soll der Sauerstoffwert nie fallen – nach oben sind die Grenzen offen.
Man kann also z.B.: durch Belüftung einen hohen Sauerstoffwert (durch viel Licht und viele Pflanzen) auf etwa den Sättigungswert senken oder einen niedrigen Sauerstoffwert durch Belüftung auf etwa den Sättigungswert anheben.


3.) Konkrete Messungen in Aquarien und Folgerungen:

Konkrete Aussagen über Sauerstoff im Aquarium sind meist schwer erhältlich, weil dazu Reihenmessungen an verschiedenen Aquarien sinnvoll sind – und die kann kaum wer machen – deswegen habe ich für den Aufsatz hier eben viele Messungen festgehalten und das Ergebnis zusammengefasst:

Mit diesem elektrischen Sauerstoffmessgerät wurden die Sauerstoffwerte gemessen:

http://www.biotop-forum.at/album/data/media/18/s02.jpg



Bei Reihenmessungen an über 10 Aquarien von 40 bis 1000 Liter – insbesondere an der Aquarienanlage von Maria und Robert ergaben sich einige charakteristische Faktoren für den Sauerstoffgehalt im Aquarium. Messungen am Abend bei voller Beleuchtung – die Wasseroberfläche leicht bewegt durch Innenfilter.


http://www.biotop-forum.at/album/data/media/18/s03.jpg


a) Einfluss der Beleuchtung bei „durchschnittlichen“ Aquarien:

Die Lichtmessungen wurden mit einem Vielfachmessgerät von der Außenseite der Aquariumscheiben gemacht:

http://www.biotop-forum.at/album/data/media/18/s04.jpg


Es zeigt sich eindeutig, dass bei durchschnittlicher Bepflanzung und Fischbesatz der Sauerstoffwert direkt abhängig von der Beleuchtungsstärke ist:
Bei Beleuchtungsstärken (im Bodenbereich um vergleichbar zu bleiben) von 27 über 37 und 90 bis 140 Lux (Luxzahl entspricht Helligkeit) waren die Sauerstoffwerte bei 6,8 über 8,2 bis etwa 10 mg/Liter.

Bei Beleuchtungsstärken (im Bodenbereich um vergleichbar zu bleiben) von 27 über 37 und 90 bis 140 Lux (Luxzahl entspricht Helligkeit) waren die Sauerstoffwerte bei 6,8 über 8,2 bis etwa 10 mg/Liter.

http://www.biotop-forum.at/album/data/media/18/s05.jpg

a) Einfluss der Bepflanzung bei etwa gleichen Beleuchtungsstärken:

Bei Beleuchtungsstärken im Bereich von 27 bis 37 Lux (also etwa gleich) ergaben bei: wenig über normal bis viele Pflanzen Sauerstoffwerte von 6,8 über 8,2 und 8,6 bis 10 mg/Liter. Also geht der Sauerstoffwert auch direkt mit der Pflanzenmenge im Aquarium.

http://www.biotop-forum.at/album/data/media/18/s06.jpg


c) Einfluss der Belüftung mit Ausströmerstein:

Bei unterschiedlicher Bepflanzung und unterschiedlichen Lichtverhältnissen (30 bis 70 Lux) ergaben sich durch Belüftung fast vollkommen einheitliche Sauerstoffwerte um den Sättigungswert. Die Werte lagen in den drei belüfteten Aquarien bei 8,6 bis 8,9 mg/Liter (Sättigungswert etwa 8,5 mg/l).

Diese Messserien ergaben also, dass der Sauerstoffwert stark von Belichtung und Bepflanzung beeinflusst wird. Eine einheitliche Abhängigkeit vom Fischbesatz konnte nicht festgestellt werden. Eine Belüftung des Wassers mit Ausströmerstein bewirkt ein „Einfrieren“ des Sauerstoffwerte etwa beim Sättigungswert.

Es gab auch zwei Sonderfälle:

a) Bei 70 Lux Beleuchtung, sehr wenigen Pflanzen und hohem Fischbesatz wäre eher ein geringer Sauerstoffwert zu erwarten gewesen. Durch Belüftung (und versuchsweise Ozonbehandlung) war der Sauerstoffwert bei 8,7 mg/l also beim Sättigungswert.

b) Ein großes Aquarium mit vielen Pflanzen und guter Beleuchtung (80Lux am Boden) und gutem Fischbesatz und geringerer Wasserbewegung ließe einen guten Sauerstoffwert erwarten.

Aber: es war das einzige Aquarium mit einem großen sehr langsam laufenden Filter (alle anderen Aquarien hatten Schnellfilter oder Mattenfilter), der wohl denitrifizierende Eigenschaften aufweist.

Der Sauerstoffwert im Aquarium lag bei 6mg/l – soweit messbar am Filterauslauf: 3 mg/l ! (wahrscheinlich noch darunter). Das heißt, die Sauerstoffreduktion des großen langsam laufenden Filters überdeckt bei geringer Wasserbewegung den Effekt des guten Pflanzenbestandes und des guten Lichtes! Hier wäre etwas mehr Wasserbewegung sinnvoll. Der Nitratgehalt dieses Aquariums lag auch bei nicht nachweisbar.

http://www.biotop-forum.at/album/data/media/18/s07.jpg


Der Sauerstoffverlust bei den Schnellfiltern und Mattenfiltern war nur gering und betrug höchstens 0,5 mg/l Unterschied zwischen Aquarium und Filterauslauf.

Sauerstoffwerte in der Nacht:

Interessant ist nun auch, wie verläuft der Sauerstoffgehalt in der Nacht, wo nur mehr Verbraucher von Sauerstoff und keine Erzeuger mehr aktiv sind. Dazu habe ich in einer langen Nacht die Messungen an meinem Aquarium vorgenommen.

Die Bepflanzung ist sehr gut, die Beleuchtung lag (unter Tags ;-) ) bei etwa 40 Lux (Boden) und der Fischbesatz ist gut und Wasserbewegung normal (durch Innenfilter)
Der Sauerstoffwert lag am Abend (vergleichbar mit den anderen Aquarien) bei 9,9 mg/l. Um 22 Uhr wurde das Licht abgeschaltet und um 1 Uhr früh lag der Sauerstoffwert bei 8,6mg/l und erreichte um 7 Uhr früh (ohne Licht) den Tiefstwert von 6,8 mg/l.

http://www.biotop-forum.at/album/data/media/18/s08.jpg


Die 6,8 mg/Liter sind ein sehr guter Wert – wenn man aber bedenkt, dass der Wert von fast 10 auf 6,8 um mehr als 3 mg/l sank und auch vom Sättigungswert (8,5mg/l) immer noch etwa 2 mg/l darunter liegt, kann man davon ausgehen, dass die Absenkung in der Nacht in normalen Aquarien mindestens 2 mg/Liter ausmacht. Hat man also am Abend z.B. nur 5,5 mg/l, dann kann es schon sehr leicht zu einem Sauerstoffmangel in der Früh kommen! Hier sollte man Maßnahmen für bessere Sauerstoffversorgung treffen (Mehr Licht und Pflanzen, eventuell Belüftung).

4.) Sauerstoff und Dünger

Hier gibt es ja teilweise recht abenteuerliche Meinungen, die durch unterschiedlichste Literaturangaben noch verstärkt verwirrend wirken.
Ich will hier lange Erfahrungen und Messungen angeben und eben meine Meinung dazu :-)

Angeblich soll Eisen bei hohen Werten von Sauerstoff als Feststoff ausfallen und bei niedrigen Sauerstoffwerten nicht (Literatur: Krause, Handbuch Aquariumwasser).
Das stimmt insofern weil mit dem Sauerstoffwert verbunden die Oxidationsfähigkeit des Wassers einhergeht (hohe Oxidationsfähigkeit ergibt hohen Sauerstoffwert und hohes Redoxpotential). Das stimmt nur überhaupt nicht im Geringsten im Aquarium! Bei so geringem Redoxwert bzw. geringem Sauerstoffgehalt (etwa 1 mg/l) stirbt fast jedes Leben im Aquarium – derart geringe Werte gibt es nicht im freien Wasser des Aquariums.
Das heißt: niemals versuchen, den Sauerstoffwert im Aquarium zu senken !

Eisen (als Eisen2 oder Eisen3 >>> URL=http://www.biotop-forum.at/cms_view_article.php?aid=40]Siehe auch den Artikel über Eisen hier im Forum in der Artikelsammlung[/URL] ) fällt bei normalen Aquariumbedingungen (Sauerstoff 4 bis 10mg/l – pH 5 bis 8) immer fast augenblicklich aus.

Das kann man sehr leicht demonstrieren, indem man eine beliebige schwache Eisenlösung in Leitungswasser herstellt und man sieht nach wenigen Minuten die Trübung durch Ausfallen des unlöslichen Eisens.

Nur Eisen an sog. Chelatoren gebunden (in Aquariendüngern durchwegs so vorhanden) bleibt bei Aquariumbedingungen löslich.
Chelatoren sind Stoffe, die hier mit Eisen eine Verbindung eingehen, sodass Eisen nicht als Feststoff ausfällt sondern im Wasser löslich bleibt (z.B.: EDTA).

Selber betreibe ich Jahrzehnte Aquarien immer mit höchsten Sauerstoffwerten und bestem Pflanzenwuchs.

http://www.biotop-forum.at/album/data/media/18/s09.jpg


Auch die Vermutung, dass hoher Sauerstoffwert Algen fördert ist denkbar unbegründet. In den selben Aquarien hatte ich nie Algen – außer es liefen Pflanzendüngertest ;-) Nach Absetzen der Düngertests gingen – soweit vorhanden – auch Algen wieder zurück.
Eines der bei Maria mit Algen befallenen Aquarien hatte nicht zu hohen Sauerstoffwert sondern bedeutend zu hohen Nitratwert.


5.) Zusammenfassung:

Sauerstoff ist für die Fische und Pflanzen lebensnotwendig und sollte auf hohem Niveau gehalten werden. Jede bewusste Verringerung des Sauerstoffgehaltes ist nicht anzustreben.
Ein hoher Sauerstoffgehalt hat keinen negativen Einfluss betreffend Pflanzen, Algen oder Dünger und muss daher im Interesse unserer Fische auf einem möglichst hohem Wert gehalten werden. Förderlich für einen hohen Sauerstoffwert sind gute Bepflanzung und viel Licht und ein normaler Filter (kein Denitrifizierungsfilter) sowie etwas Wasserbewegung .

6.) Die Messung des Sauerstoffgehaltes:

Ist vernünftig mit 2 Methoden möglich:

a) der chemischen Methode nach Winkler, mittels vier Chemikalien – solche Tests werden z.B. von Merck und (wurden?) z.B.: von Dupla angeboten.

http://www.biotop-forum.at/album/data/media/18/s10.jpg


b) Die elektronische Messmethode mit Sauerstoffelektrode nach Clark. Hier wir durch eine Membrane in der Elektrode nur Sauerstoffmoleküle aufgenommen und elektrisch gemessen. Diese Methode ist rasch und einfach – nur teuer (Messgerät ab etwa 250 Euro).

http://www.biotop-forum.at/album/data/media/18/s02.jpg


Wen man die Grundsätze dieses Aufsatzes beachtet, dann kann man sich die Sauerstoffmessung auch fast ganz sparen :-)

Anton Gabriel

karin
03.06.2004, 10:53
Hallo Anton_Gabriel :wave:
Dein Vortrag war mal wieder erste Klasse =D> =D>
Danke Dir für Deine Ausführungen, war fast alles Neuland für mich :roll:
Wie lange habt Ihr denn noch diskutiert ?
Ich mußte mich leider kurz nach Beendigung der Diskussion ausklinken :goofy:
Gleich zu Anfang Deines Vortrages zog hier so langsam aber sicher ein Gewitter auf, nach 10 Minuten blitzte und donnerte es hier wie bei einem Weltuntergang. Nachdem das Licht schon ein paar Mal flackerte, habe ich dann aus lauter Angst den Rechner runtergefahren :evil:
Das war`s dann für mich, ob ich wohl wütend war :?: :?: :goofy:
Jetzt werde ich mir Deinen Vortrag ausdrucken, wenn ich eine Frage habe, darf ich Dich dann damit " nerven " NEIN, war jetzt ein Scherz, ich weiß, daß Du es gerne machst

Anton_Gabriel
03.06.2004, 11:01
Hallo Karin :-)

Danke schön!

Ja fachlich ging es nach dem Vortrag noch so eineinhalb Stunden und nichtfachlich auch noch eine Zeitlang.
Ja und Fragen: das weisst du schon ganz richtig :-) Tus nur ...

Libe Grüße, Anton :wave:

klausintirol
03.06.2004, 17:22
@anton
auch ich möcht mich für den Vortrag bedanken =D> =D>

für Anfänger wie mich bringst du die Marterie immer so rüber, daß zwar viele Fragen offen bleiben, aber gleichzeitig werden soviele beantwortet
daß die verbleibenden dann wenigstens nicht mehr soviele sind (Klausintirol-> :crazy: )

thx bis zum nächstenmal.....Klaus

Kaktus
03.06.2004, 17:54
Hallo Anton

wirklich wieder ein Meisterbeitrag von dir =D> , da bleiben eigentlich keine Fragen mehr offen ( aber auch nur eigentlich :mrgreen: )
Was mich interessiert, ist ob der Sauerstoff den die Pflanzen produzieren das CO2 aus dem Wasser treiben (ich bin halt ein "PH-überCO2-regulierender Freak 8-) ), oder ist das wie bei den Oxydatoren von Söchtingen, die "angeblich" auch kein CO2 aus dem Wasser treiben??
Nebenbei, habe ich bis jetzt noch die den Sättigungsgrad erreicht, jedenfalls perlt der Sauerstoff bei meinen Pflanzen nicht, trotz CO2 und Düngung...vielleicht ist die Beleuchtung zu schwach? der Effekt stört mich nicht, da selbst im letzten Sommer wo das Wasser während 2 Wochen über 30°C hatte, die Fische keine Probleme hatten und munter rumschwammen :-P

Übrigens, eins scheine ich doch etwas missverstanden zu haben: wenn der Sättigungsgrad bei 8,5mg/L liegt, wie kann das Wasser dann 10mg/L aufweisen? Dachte Sättigungsgrad wäre der Punkt wo nichts mehr geht?? :?: (jaja mein Deutsch :roll: )


mfg

Lars

zwergbuntbarsch
03.06.2004, 18:28
Hi Kaktus

Der Sauerstoffsättigungswert hängt auch vom Luftdruck und der Wassertemperatur ab .

mfg zwergbuntbarsch

Anton_Gabriel
03.06.2004, 19:06
Hallo Lars :-)

Die unklaren Punkte werden enfach nicht klarer ;-)

Also: Grundsätzlich sind bei Aqurienverhältnisen von ein paar Milligramm O2 und CO2 praktisch keine Verdrängung der Gase untereinander auszumachen. Die "Verdrängung" erfolg beim CO2 durch starke Wasserbewegung und nicht durch den Sauerstoff.

Das passt dann gleich für den sogenannten Sättigungswert von Gasen in Wasser.
Bei CO2 ist der Sättigungswert, der sich einstellt, wenn man Waser stark mit Luft belüftet kleiner 0,6 mg/Liter! Und durch CO2-Düngung - heist zusätzliche Auflösung von CO2 im Waser ohne viel Wasserbewegung erreichen wir auch locker 20 mg/Liter CO2 - das ist dann Übersättigung. welche sich durch starke Wasserbewegung oder belüftung wieder austreiben liesse.
Bei Sauerstoff ist es ähnlich: der Sättigungswert liegt bei etwa 8,5 mg/l >> wenn man jetzt durch starke Assimilation der Pflanzen dem Wasser zusätzlichen Sauerstoff zuführt ohne das Wasser stark zu bewegen, dann kommt es zur Übersättigung mit O2 und wir erreichen 10 oder mehr mg/l O2 im Aquarium - das liesse ich wieder durch starke Wasserbewegung oder Belüftung auf den Sättigungswert von etwa 8,5 reduzieren !

Wenn du gute Sauerstoffwerte hats, stören die 30 GradC meist nicht .

Schöne Grüße, Anton Gabriel

Kaktus
03.06.2004, 22:45
Aha, ganz habe ich es nicht verstanden, liegt aber wohl mehr an der Uhrzeit :-( *gg*

Abe rich habe das Gefühl dass ich mir wieder einen neuen Test kaufen werde *gg*

gute Nacht

Lars
*derum04h50aufstehenmuss*