Mittwoch 17 Juli 2019
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Thema Filterung 

Jeder der sich ein Aquarium anschafft steht vor der selben Frage: Wie halte ich mein Wasser sauber? Die angebotenen Systeme zur Aquarienfilterung sind mittlerweile sehr umfassend und reichen vom einfachen Schwammfiltern bis zur High-End-Variante mit Sensor- und Regeltechnik.

Doch wozu dient eine Filterung in der Aquaristik?

Filtersysteme sollen während der Zeit zwischen den Wasserwechseln das Aquarienwasser sauber halten und Wasserverunreinigungen abbauen – eine kleine Kläranlage für das Aquarium, wenn man so will.

Diese Wasser-Aufreinigung geschieht auf 2 Ebenen:

1. Mechanische Filterung Im ersten Schritt wird in der mechanischen Filterung das Wasser von allen festen Bestandteilen befreit. Hierzu zählen Mulm, Dentrius, Futterreste und andere Schwebeteilchen bzw. Trübstoffe und Partikel. Eine mechanische Filterung erfolgt rein über ein „Aussieben“, demnach muss das Filtermedium fein genug sein um die Partikel zurückzuhalten. Die gängigsten Filtermedien hierfür findet ihr unten im weiterführenden *Filtermedien*.

Auch ist es möglich Feststoffe in einem Sedimentierungsbereich des Filters einfach absinken zu lassen, hierfür ist jedoch eine geringe Strömungsgeschwindigkeit des Wassers erforderlich, da ansonsten Partikel weiter mitgerissen werden.

2. Biochemische Filterung Im zweiten Schritt sollen die im vorgereinigten Aquarienwasser gelösten Wasserverunreinigungen und Schadstoff-Verbindungen abgebaut bzw. in unschädliche Verbindungen umgewandelt werden. Ursächlich für diese Verbindungen sind in erster Linie Exkremente der Fische, Futterreste, abgestorbende Mikroorganismen, Pflanzen und Algen, Auswaschungen der Aquarieneinrichtung, aber auch mit dem Frischwasser eingebrachte Schadstoffe.

Diese Schadstoffe werden teilweise von Mikroorganismen (Bakterien, Hefen), wie z.B. beim Abbau von Stickstoffverbindungen in der Nitrifikation, umgesetzt. Damit sich möglichst viele der nützlichen Mikroorganismen / Filterbakterien ansiedeln können, ist es erforderlich den Bakterien ein geeignetes Substrat zur Ansiedelung zu bieten.

Damit sie aktiv bleiben und sich vermehren benötigen sie neben den Schadstoffen, welche sie als Nahrung verwerten, auch eine ausreichende und angepasste Überströmung. Diese dient zum Nährstoff und Sauerstofftransport.

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Wichtig zu beachten ist hierbei, dass die Mikroorganismen teilweise Sauerstoff benötigen und auch teilweise durch Oxidation der Schadstoffe Sauerstoff aus dem Wasser verbraucht wird (aerobe Verstoffwechselung), teilweise aber auch im sauerstoffarmen, anaeroben Bereichen andere Verbindungen abgebaut werden.

Typischerweise handelt es sich bei den Wasserverunreinigungen folgende Gruppen, welche als Feststoff oder in gelöster Form vorliegen können:

Nährstoffe Hauptsächlich Stickstoff- und Phosphorverbindungen wie z.B. Nitrit, Nitrat, Ammonium- und Ammoniakverbindungen, Eiweiß-Verbindungen, Phosphat Schadstoffe Unter anderem auch Schwermetalle, synthetische als auch organische Substanzen, Bakterien, Pilze, oder Viren und weitere giftige Substanzen, Hormone und Enzyme Störstoffe Bestehend aus Salzen, Fetten und Ölen, Erden, Trübstoffe wie Sand sowie weitere Schwebeteilchen Zehrstoffe Hierunter versteht man Substanzen wie beispielsweise Kohlenhydrate und Harnsäure, welche zwar biologisch abbaubar sind aber durch anaerobe Abbauprozesse eine Sauerstoffzehrung verursachen und den Sauerstoffgehalt im sie umgebenden Wasser verursachen.

Hierzu zählen auch Faulungsprozesse.

Bei der biochemischen Aufarbeitung von Aquarienwasser im Filter ist jedoch zu bedenken, dass es eine gewisse Zeit dauert, bis sich das biochemische Gleichgewicht eingestellt hat und sich genug Mikroorganismen angesiedelt und vermehrt haben und der Filter sein volles Leistungspotenzial aufgebaut hat.

In dieser Einlaufphase können Filterstarter-Kulturen eingesetzt werden, die den Prozess beschleunigen. Während dieser Phase sollten die Wasserparameter regelmäßig kontrolliert werden, meist ist dann auch der berühmt berüchtigte Nitritpeak festzustellen; der Nitritwert steigt erst einmal stark an und kann dabei für Fische tödliche Konzentrationen erreichen.

Dies ist der Zeitpunkt, wo verstärkt die Filterbakterien aktiv werden und mit der Nitrifikation beginnen. Dabei handelt es sich um folgende Schritte: - Nitrit (NO2-) entsteht während der bakteriellen Oxidation (durch Nitrosomonas) von Ammoniumverbindungen mit Sauerstoff und stellt nach Ammoniak bzw. Ammonium die 2. Stufe in der Nitrifikationskaskade dar. Nitrit ist bereits in geringer Konzentration hochgiftig. - Nitrat (NO3-) entsteht durch weitere bakterielle Oxidation (durch Nitrobacter) von Nitrit mit Sauerstoff, dieses ist nunmehr ungiftig.

Das Becken

Ist der Nitrit-Peak überwunden und der Filter ist ausreichend dimensioniert und eingelaufen, bewegt sich der Nitritkonzentration des Aquarienwassers nahezu bei Null. Wenn dieser niedrige Wert konstant ist kann mit dem Erstbesatz an Fischen gestartet werden.

Durch mechanische Filterung und biochemische Umsetzung der Schadstoff-Verbindungen, wie z.B.  durch Nitrifikation, ist das Wasser bereits weitestgehend entgiftet und klar. Einige der entstandenen neuen Verbindungen wie Nitrat und Phosphat können von Pflanzen aufgenommen werden und somit dem Wasser wieder entzogen werden, der Nährstoffkreislauf ist geschlossen.
Meist ist jedoch ein niedrigerer Nährstoffbedarf im Becken vorhanden, und die zugeführten Schadstoffe und deren Umsetzungsprodukte reichern sich im Aquarienwasser an. Hier hilft nur ein regelmäßiger Wasserwechsel.

WICHTIG: Eine gute Filterung ist sicherlich die Basis eines jeden funktionierenden Mikrokosmos im Aquarium, ersetzt aber keinen Wasserwechsel. Nicht alle Substanzen können durch ein Filtersystem umgesetzt oder entfernt werden, diese können nur mit dem Aquarienwasser aus dem Becken gelangen und durch frisches Wasser ersetzt werden.

Doch welches Filtersystem in welcher Leistung ist für mein Becken geeignet?


Diese Frage hängt von mehreren Faktoren ab.
Maßgeblich für die Auswahl des Filters ist in erster Linie die Aquariengröße und dessen Besatz.
Je größer ein Aquarium ist und umso mehr Besatz darin schwimmt desto mehr Schadstoffe fallen an, die es zu verstoffwechseln gilt.
Als Faustformel für die Pumpenleistung eines Filters gilt, dass die Pumpe mindestens die 3-4-fache Menge des Beckenvolumens pro Stunde umwälzen sollte, bei hohem Besatz oder kleinen Filtervolumen auch deutlich mehr.
Das erforderliche Filtervolumen und somit die Besiedelungsfläche sollte immer berücksichtigt werden. Diese ergibt sich bei fertigen Systemen  aus den Leistungsdaten, es sollte jedoch bedacht werden, dass die Angaben der Hersteller als maximale Beckenvolumina angegeben sind, eine Überdimensionierung ist praktisch nicht möglich, da Filtersysteme meist gedrosselt werden können. Auf mögliche Eigenbauten wie Filterbecken und Säulenfilter gehe ich in den Unterkategorien im Anschluss tiefer ein.

Nun gibt es jedoch verschiedenste Arten an Filtersysteme mit unterschiedlichsten Aufbauten, aus welchen man wählen kann. Da Filterung in der Aquaristik oft auch eine Philosophiefrage ist und jeder von seinem System überzeugt ist, fällt die Wahl meist schwer, wenn man wenig eigene Erfahrungen hat. Sicher gibt es kein „perfektes System“, aber um die Auswahl etwas zu erleichtern kommen nachfolgend einige Ausführungen.

Bei Filtersystemen wird prinzipiell in Innenfiltersysteme und Außenfiltersysteme unterschieden. Wie der Name schon sagt werden Innenfilter im Aquarium selbst betrieben und bei Außenfiltern das Wasser aus dem Aquarium heraus und nach der Filterung zurück geleitet. Die Aufbauten und Funktionsweisen mit ihren Vor- und Nachteilen findet ihr in den weiterführenden Links im Detail.

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http://de.wikipedia.org/wiki/Nitrifikation http://de.wikipedia.org/wiki/Denitrifikation http://de.wikipedia.org/wiki/Wasseraufbereitung

Die Beiträge zu:

Innenfiltersysteme

Aussenfiltersysteme

Filtermedien

Autor:Bernd Blender

Bilder:Florian Bandhauer,Saskia Berkemeier

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