... oder warum es sinnvoll ist nicht mehr Filtersubstrat zu verwenden als notwendig.
Dieser Post beschreibt die Anwendung bzw. Sinn und Zweck der Geringfilterung und soll bei der Suche nach dem inzwischen doch einigermaßen verbrannten Suchbegriff „Geringfilterung“ das Zusammensuchen der im FG verstreuten Informationen ersparen. Der Thread zielt auf die Beschreibung der Geringfilterung ab und kann auch lediglich für sich betrachtet werden. Es ist aber nur ein Thread von mehreren, die zusammen meine Aquaristik mit deutlichem Fokus auf Pflanzenaquaristik beschreiben, welche auf Geringfilterung, ausschließlicher Wasserdüngung bei ungedüngtem, gewaschenem Quarzsand (0,4-0,8 mm) und einer im Sinne des Aquarianers funktionierenden/zu erreichenden Mikroflora basiert. Als unstillbar neugierigem Menschen führt mich das immer wieder darüber hinaus. So beschäftigte ich mich schon lange Jahre, inzwischen nur mehr wenig mit den (vorgedüngten,) tonigen Soils, habe aufwändige Lektüre dazu gelesen und sehr viel darüber gelernt wie das mit der Nährstoffspeicherung, besser den Bindungsgleichgewichten funktioniert. Trotzdem ist es so, dass ich für meine Betriebsweise keinen besonderen Benefit dieser Soils erkennen kann und zu den wenigen Intensivpflanzenaquarianern gehöre, die das noch nicht ausprobiert haben - und möglicherweise nie ausprobieren werde. Könnte ich, nur, mich stört die geringere Übersichtlichkeit und schon auf mittlere Sicht ergibt sich die Notwendigkeit einer vollständigen Wasserdüngung, denn die Soils erschöpfen sich und sind in ihrer Beladung nur mehr ein mitunter unangenehm träges Abbild der sowieso erforderlichen Wasserdüngung. Dann gibt es in der mechanischen Haltbarkeit verschiedener toniger Soils Unterschiede, die sich vorher nicht erkennen lassen. Kann man Glück haben oder nicht. Sand ist dauerhaft, so wie sich bei mir immer wieder langlaufende Aquarien ergeben. Die erfahren wohl mal mehr oder weniger, auch deutliche Umgestaltungen, aber im Setup bleiben sie meist gleich - so ich denn nichts neues ausprobieren muss ^^ - und profitieren im Wesentlichen von ihrer stabilen Mikroflora. Die macht dauerhafte Aquarien! Das Drumherum muss dann noch stimmig sein und da gibt es Unterschiede ob man Soil oder Sand verwendet. Für die hier beschriebene Aquaristik ist Sand die bessere Wahl.
Da Geringfilterung schwerpunktmäßig auf eine gute Nährstoffverfügbarkeit abzielt, ist dieser Thread im Subforum "Nährstoffe" besser aufgehoben als in "Technik"
Wie kam es zur Geringfilterung? Seinerzeit ritt auch ich die üblichen Filterorgien, sogar recht gründlich und in Verbindung mit meinen schon immer pflanzenlastigen Becken und der damals üblichen Nährstoffphobien, hatte ich zwar ein toll gefiltertes Pflanzenbecken, frei von Stickstoff und Phosphat, aber massenhaft Algen, vor allem Pinselalgen von einer Hartnäckigkeit, die mich an den Rand der Hobbyaufgabe brachten. Irgendwann gab es mal im Web eine Welle mit "filterlos" betriebenen Aquarien. Es dauerte eine Weile und es ergaben sich ziemlich intensive Diskussionen mit jenem, der das mit Verve vertrat, aber dann fing das - was mir anfänglich ohne Bedeutung war - doch an auf mich zu wirken! In den Grundzügen ist das also schon ein recht alter Hut. Anfänglich verwendete ich Schaumstoffschwämme als Ansaugschutz auf der Ansaugseite meines externen Kreislaufs, sodass sich das nicht mehr als filterlos bezeichnen ließ. Später fiel mir dann auf, dass es schon einen Unterschied machen konnte ob es keinen, einen, zwei oder 6 Filterschwämme auf der Ansaugseite hatte. Über solche Beobachtungen kam ich dann zu der relativen, d.h. angemessenen Filterung und da es weiterhin um eine möglichst reduzierte Substratfilterung ging, passte Geringfilterung als Bezeichnung immer noch sehr gut - auch wenn der Anwendungsbereich weiter wurde.
Strömung
Einen eigenen Punkt wert hinsichtlich der Filterung ist die Strömung, zum Ersten die Strömung im Filter, zum Zweiten die Strömung im Aquarium.
Gern wird in der Annahme damit die Filterleistung zu reduzieren die Strömung im Filter reduziert. Dafür gibt es kaum sinnvolle Anwendungsfälle. Einer wäre ein so überdimensionierter Filter, dass dessen Durchsatz die Pflanzen im Aquarium flach legt. Ansonsten wird über Drosselung wohl der Durchsatz des Filters verringert, aber die Kontaktzeit des Wassers mit dem Filtersubstrat erhöht sich. Bezüglich der Filterleistung ist das ein sich mehr oder weniger gegenseitig aufhebender Effekt . Wenn man die Filterleistung reduzieren will, dann über weniger Filtersubstrat, nicht über einen geringeren Durchsatz! Dieser macht schon deshalb wenig Sinn, weil der Durchsatz halbwegs passend dimensionierter Filter, das bezieht sich auf die Herstellerangaben, eine durchaus passende Strömung im Aquarium erzeugt.
An Vorteilen lassen sich u.a. verbesserte Nährstoffverteilung anführen. Das lässt sich am Beispiel CO2 mit je einem der CO2-Zugabe nahen und möglichst entfernten Dropchecker gut visualisieren. Gibt es Unterschiede in der Anzeige, lässt sich das mit mehr Strömung weitgehend angleichen.
Ein weiterer Grund ist die laminare Grenzschicht. Was ist das? Eine Strömung wird zum Rand, zu einer Grenzfläche hin, der Oberfläche des Filtersubstrats oder allen Oberflächen im Aquarium immer langsamer bis zu einer völlig strömungslosen Schicht über der Oberfläche. Die Höhe dieser Schicht ist abhängig von der Strömung. Im Filter mit einer sehr hohen Strömungsgeschwindigkeit an den Oberflächen ist sie geringer als im Aquarium mit erheblich geringerer Strömung. Welche Rolle spielt das? Nun, das letzte Stück zur Oberfläche, zum Biofilm, zur Pflanze geschieht per Diffusion, ein vergleichsweise langsamer Vorgang, zeitlich abhängig von der Dicke der laminaren Grenzschicht und dem Nährstoffgefälle auf der einen und der anderen Seite. Mit mehr Strömung lässt sich der Stoffumsatz erhöhen. Neben dieser theoretischen Betrachtung gibt es aber auch zwei sehr praktische Aspekte. Ich schreibe häufiger von algenfrei, das lässt sich bei den meisten Algen auch sehr stabil erreichen, nur bei Punktalgen habe ich eine größere Toleranz. Meist lassen die sich nicht vollständig vermeiden und dann tauchen sie bevorzugt in schwach durchströmten Bereichen auf.
Desweiteren lässt sich unter Berücksichtigung der bisherigen Punkte Strömung zum Mulm"blasen" nutzen um ihn aus sichtbaren Bereichen zu bringen oder in strömungsarmen Bereichen zu sammeln um ihn besser entfernen zu können. Es gibt verschiedene Gründe für größere Mengen anfallenden Mulms. Häufig finden sich die Gründe in der Beckenbiologie, es können aber auch verstärkt Mulm erzeugende Planzen sein, einige Moose zum Beispiel.
Oft erwähnt, sehe ich wie Geringfilterung in der Praxis häufig lediglich mit wenig bis gar keinem Filtersubstrat assoziiert wird. Der Filter wird z.B. mit lediglich einem Korb, einer Lage Schwamm betrieben, gerne auch noch einer Portion Filterwatte dazu, mag für ein schwach besetztes Pflanzenbecken durchaus häufiger passen, hat aber mit der Idee der Geringfilterung erst einmal wenig zu tun! Geringfilterung als Beschreibung einer angemessenen externen/internen Substratfilterung ist eine von der
- organischen Belastung,
- der Pflanzenmasse und auch vom
- Setup eines Beckens
abhängige, relative Substratfilterung und kann somit sowohl zu einer größeren Menge als auch einem völligen Entfall von Filtersubstrat führen.
Was sind die Gründe für Geringfilterung?
Die Filterung gehört in den Köpfen der Aquarianer so sehr zum Aquarium, dass üblicherweise gar nicht der Gedanke aufkommt die zu hinterfragen. Gerade mit Blick auf ein Pflanzenbecken gibt es gute Gründe das zu tun. Schaut man sich mal genauer an, was Filterung leisten bzw. nicht leisten kann, dann sind wir in der Lage ergänzende Substratfilterung angemessen einzusetzen. Auch wenn das primär aus dem Blickwinkel des Pflanzenaquarianers beschrieben wird, so gilt das genauso für bepflanzte Gesellschaftsbecken. "Ergänzende Substratfilterung" sollten wir uns in in ihrer Funktion vergegenwärtigen, sie soll nicht ausreichende biologische Prozesse im Aquarium über den zur Verfügung gestellten zusätzlichen Siedlungsraumes für Biofilm ermöglichen.
Warum muss das sein? Generell geht es um die Zersetzung, d.h. die Mineralisation organischer Verbindungen, die mehr oder weniger reichlich in Form von Futter, Ausscheidungen der Tiere, Pflanzenresten, verendeten Tieren, etc. anfallen. Im Zuge der Mineralisation von Eiweiß-, d.h. Stickstoffverbindungen kommt es durch die Ammonifikation zu fischgiftigem Nitrit, welches in der anschließenden Nitrifikation seine vorläufige Endstufe als relativ harmloses Nitrat erreicht. Das ist ein bakterieller Vorgang in dem verschiedene Bakterienarten aus den organischen Verbindungen Energie gewinnen und diese immer weiter zersetzen. So weit, so gut.
Vor allem das fischgiftige Nitrit ist der Grund für eine eventuelle Ergänzung mit zusätzlichem Filtersubstrat! Für ein schwach bepflanztes und stärker besetztes Gesellschaftsaquarium ist das idR. notwendig. Das ist immer noch der Klassiker und in den Vorstellungen der Aquarianer fest mit zusätzlicher, notwendiger Filterung verbunden.
Im schwach besetzten Pflanzenaquarium sieht das jedoch anders aus! Das Pflanzenaquarium hat über seine zum Teil erheblich höhere Blattmasse ausreichend Siedlungssubstrat für den mineralisierenden Biofilm, bei gleichzeitig schwächerer organischer Belastung - vor allem durch weniger Futter für den meist geringen Besatz..
Stellt sich die nächste Frage, was für Gründe sollte es geben, nicht trotzdem über reichlich zusätzliches Substrat zu filtern und so auf der "sicheren Seite" zu sein?
Da gibt es einige! Die Filterung über substratgefüllte Topffilter, Innenfilter, etc ist intensiver als die entsprechenden Prozesse im Aquarium und begünstigt z.B. Nährstofffällungen, die die Pflanzennährstoffe für Pflanzen erst einmal nicht verfügbar machen. Wen das und die Wirkung verschiedener Filtersubstrate, wie Sinterglas, Aktivkohle, Zeolith, ... interessiert, der sollte sich den im nächsten Spoiler ausgeblendeten Text ansehen.
Zusätzlich eingerichtete Substratfilterung bewegt sich also mengenmäßig zwischen den beiden Polen "zu gewährleistende Nitrifikation" und gleichzeitig einem "möglichst zu minimierendem Einfluss auf die Düngung".
Zusammenfassend geht es um ...
- eine Gewährleistung ausreichender Nitrifikation zur Vermeidung von Nitrit.
- den minimierten Einfluss der Substratfilterung auf die Nährstoffzugaben in einem bepflanzten Aquarium.
- die Limitierung des Filtersubstrats, nicht des Durchsatzes.
- die weitestmögliche Verlagerung biologischer Prozesse vom Filter ins Aquarium.
- die Vermeidung von Nährstofffällungen im Filter mit resultierenden Nährstoffdepotbildungen
- die transparente Wirkung von Nährstoffzugaben und direktes Feedback der Pflanzen/des Biotops.
- hohe Standzeit der Filterung.
to be continued ...
offene Punkte ...
Die Praxis ...
Der Anfang
Pflanzenmasse als Filtersubstrat und Pflegemaßnahmen, Schneiden und mögliche Probleme wie Reduzierung des Biofilms, resultierende bakterielle Trübungen.
Bei der Beurteilung einer Gesamtfilterleistung spielen die Filterwirkung des Beckens, des Bodens mit allen seinen durch Biofilm besiedelten Oberflächen und die zu erwartende organische Belastung durch Futter eine Rolle, erst wenn das (geschätzt) nicht reicht, wird mit zusätzlichem Filtersubstrat ausreichende Nitrifikation gewährleistet.
Jenseits der zu gewährleistenden Nitrifikation kann es zu verschiedenen diffusen Problemen kommen, die durch etwas mehr (oder auch weniger) Filtersubstrat gelöst werden können.
Gruß Nik
Dieser Post beschreibt die Anwendung bzw. Sinn und Zweck der Geringfilterung und soll bei der Suche nach dem inzwischen doch einigermaßen verbrannten Suchbegriff „Geringfilterung“ das Zusammensuchen der im FG verstreuten Informationen ersparen. Der Thread zielt auf die Beschreibung der Geringfilterung ab und kann auch lediglich für sich betrachtet werden. Es ist aber nur ein Thread von mehreren, die zusammen meine Aquaristik mit deutlichem Fokus auf Pflanzenaquaristik beschreiben, welche auf Geringfilterung, ausschließlicher Wasserdüngung bei ungedüngtem, gewaschenem Quarzsand (0,4-0,8 mm) und einer im Sinne des Aquarianers funktionierenden/zu erreichenden Mikroflora basiert. Als unstillbar neugierigem Menschen führt mich das immer wieder darüber hinaus. So beschäftigte ich mich schon lange Jahre, inzwischen nur mehr wenig mit den (vorgedüngten,) tonigen Soils, habe aufwändige Lektüre dazu gelesen und sehr viel darüber gelernt wie das mit der Nährstoffspeicherung, besser den Bindungsgleichgewichten funktioniert. Trotzdem ist es so, dass ich für meine Betriebsweise keinen besonderen Benefit dieser Soils erkennen kann und zu den wenigen Intensivpflanzenaquarianern gehöre, die das noch nicht ausprobiert haben - und möglicherweise nie ausprobieren werde. Könnte ich, nur, mich stört die geringere Übersichtlichkeit und schon auf mittlere Sicht ergibt sich die Notwendigkeit einer vollständigen Wasserdüngung, denn die Soils erschöpfen sich und sind in ihrer Beladung nur mehr ein mitunter unangenehm träges Abbild der sowieso erforderlichen Wasserdüngung. Dann gibt es in der mechanischen Haltbarkeit verschiedener toniger Soils Unterschiede, die sich vorher nicht erkennen lassen. Kann man Glück haben oder nicht. Sand ist dauerhaft, so wie sich bei mir immer wieder langlaufende Aquarien ergeben. Die erfahren wohl mal mehr oder weniger, auch deutliche Umgestaltungen, aber im Setup bleiben sie meist gleich - so ich denn nichts neues ausprobieren muss ^^ - und profitieren im Wesentlichen von ihrer stabilen Mikroflora. Die macht dauerhafte Aquarien! Das Drumherum muss dann noch stimmig sein und da gibt es Unterschiede ob man Soil oder Sand verwendet. Für die hier beschriebene Aquaristik ist Sand die bessere Wahl.
Da Geringfilterung schwerpunktmäßig auf eine gute Nährstoffverfügbarkeit abzielt, ist dieser Thread im Subforum "Nährstoffe" besser aufgehoben als in "Technik"
Strömung
Einen eigenen Punkt wert hinsichtlich der Filterung ist die Strömung, zum Ersten die Strömung im Filter, zum Zweiten die Strömung im Aquarium.
Gern wird in der Annahme damit die Filterleistung zu reduzieren die Strömung im Filter reduziert. Dafür gibt es kaum sinnvolle Anwendungsfälle. Einer wäre ein so überdimensionierter Filter, dass dessen Durchsatz die Pflanzen im Aquarium flach legt. Ansonsten wird über Drosselung wohl der Durchsatz des Filters verringert, aber die Kontaktzeit des Wassers mit dem Filtersubstrat erhöht sich. Bezüglich der Filterleistung ist das ein sich mehr oder weniger gegenseitig aufhebender Effekt . Wenn man die Filterleistung reduzieren will, dann über weniger Filtersubstrat, nicht über einen geringeren Durchsatz! Dieser macht schon deshalb wenig Sinn, weil der Durchsatz halbwegs passend dimensionierter Filter, das bezieht sich auf die Herstellerangaben, eine durchaus passende Strömung im Aquarium erzeugt.
An Vorteilen lassen sich u.a. verbesserte Nährstoffverteilung anführen. Das lässt sich am Beispiel CO2 mit je einem der CO2-Zugabe nahen und möglichst entfernten Dropchecker gut visualisieren. Gibt es Unterschiede in der Anzeige, lässt sich das mit mehr Strömung weitgehend angleichen.
Ein weiterer Grund ist die laminare Grenzschicht. Was ist das? Eine Strömung wird zum Rand, zu einer Grenzfläche hin, der Oberfläche des Filtersubstrats oder allen Oberflächen im Aquarium immer langsamer bis zu einer völlig strömungslosen Schicht über der Oberfläche. Die Höhe dieser Schicht ist abhängig von der Strömung. Im Filter mit einer sehr hohen Strömungsgeschwindigkeit an den Oberflächen ist sie geringer als im Aquarium mit erheblich geringerer Strömung. Welche Rolle spielt das? Nun, das letzte Stück zur Oberfläche, zum Biofilm, zur Pflanze geschieht per Diffusion, ein vergleichsweise langsamer Vorgang, zeitlich abhängig von der Dicke der laminaren Grenzschicht und dem Nährstoffgefälle auf der einen und der anderen Seite. Mit mehr Strömung lässt sich der Stoffumsatz erhöhen. Neben dieser theoretischen Betrachtung gibt es aber auch zwei sehr praktische Aspekte. Ich schreibe häufiger von algenfrei, das lässt sich bei den meisten Algen auch sehr stabil erreichen, nur bei Punktalgen habe ich eine größere Toleranz. Meist lassen die sich nicht vollständig vermeiden und dann tauchen sie bevorzugt in schwach durchströmten Bereichen auf.
Desweiteren lässt sich unter Berücksichtigung der bisherigen Punkte Strömung zum Mulm"blasen" nutzen um ihn aus sichtbaren Bereichen zu bringen oder in strömungsarmen Bereichen zu sammeln um ihn besser entfernen zu können. Es gibt verschiedene Gründe für größere Mengen anfallenden Mulms. Häufig finden sich die Gründe in der Beckenbiologie, es können aber auch verstärkt Mulm erzeugende Planzen sein, einige Moose zum Beispiel.
Oft erwähnt, sehe ich wie Geringfilterung in der Praxis häufig lediglich mit wenig bis gar keinem Filtersubstrat assoziiert wird. Der Filter wird z.B. mit lediglich einem Korb, einer Lage Schwamm betrieben, gerne auch noch einer Portion Filterwatte dazu, mag für ein schwach besetztes Pflanzenbecken durchaus häufiger passen, hat aber mit der Idee der Geringfilterung erst einmal wenig zu tun! Geringfilterung als Beschreibung einer angemessenen externen/internen Substratfilterung ist eine von der
- organischen Belastung,
- der Pflanzenmasse und auch vom
- Setup eines Beckens
abhängige, relative Substratfilterung und kann somit sowohl zu einer größeren Menge als auch einem völligen Entfall von Filtersubstrat führen.
Was sind die Gründe für Geringfilterung?
Die Filterung gehört in den Köpfen der Aquarianer so sehr zum Aquarium, dass üblicherweise gar nicht der Gedanke aufkommt die zu hinterfragen. Gerade mit Blick auf ein Pflanzenbecken gibt es gute Gründe das zu tun. Schaut man sich mal genauer an, was Filterung leisten bzw. nicht leisten kann, dann sind wir in der Lage ergänzende Substratfilterung angemessen einzusetzen. Auch wenn das primär aus dem Blickwinkel des Pflanzenaquarianers beschrieben wird, so gilt das genauso für bepflanzte Gesellschaftsbecken. "Ergänzende Substratfilterung" sollten wir uns in in ihrer Funktion vergegenwärtigen, sie soll nicht ausreichende biologische Prozesse im Aquarium über den zur Verfügung gestellten zusätzlichen Siedlungsraumes für Biofilm ermöglichen.
Warum muss das sein? Generell geht es um die Zersetzung, d.h. die Mineralisation organischer Verbindungen, die mehr oder weniger reichlich in Form von Futter, Ausscheidungen der Tiere, Pflanzenresten, verendeten Tieren, etc. anfallen. Im Zuge der Mineralisation von Eiweiß-, d.h. Stickstoffverbindungen kommt es durch die Ammonifikation zu fischgiftigem Nitrit, welches in der anschließenden Nitrifikation seine vorläufige Endstufe als relativ harmloses Nitrat erreicht. Das ist ein bakterieller Vorgang in dem verschiedene Bakterienarten aus den organischen Verbindungen Energie gewinnen und diese immer weiter zersetzen. So weit, so gut.
Vor allem das fischgiftige Nitrit ist der Grund für eine eventuelle Ergänzung mit zusätzlichem Filtersubstrat! Für ein schwach bepflanztes und stärker besetztes Gesellschaftsaquarium ist das idR. notwendig. Das ist immer noch der Klassiker und in den Vorstellungen der Aquarianer fest mit zusätzlicher, notwendiger Filterung verbunden.
Im schwach besetzten Pflanzenaquarium sieht das jedoch anders aus! Das Pflanzenaquarium hat über seine zum Teil erheblich höhere Blattmasse ausreichend Siedlungssubstrat für den mineralisierenden Biofilm, bei gleichzeitig schwächerer organischer Belastung - vor allem durch weniger Futter für den meist geringen Besatz..
Stellt sich die nächste Frage, was für Gründe sollte es geben, nicht trotzdem über reichlich zusätzliches Substrat zu filtern und so auf der "sicheren Seite" zu sein?
Da gibt es einige! Die Filterung über substratgefüllte Topffilter, Innenfilter, etc ist intensiver als die entsprechenden Prozesse im Aquarium und begünstigt z.B. Nährstofffällungen, die die Pflanzennährstoffe für Pflanzen erst einmal nicht verfügbar machen. Wen das und die Wirkung verschiedener Filtersubstrate, wie Sinterglas, Aktivkohle, Zeolith, ... interessiert, der sollte sich den im nächsten Spoiler ausgeblendeten Text ansehen.
Zusätzlich eingerichtete Substratfilterung bewegt sich also mengenmäßig zwischen den beiden Polen "zu gewährleistende Nitrifikation" und gleichzeitig einem "möglichst zu minimierendem Einfluss auf die Düngung".
Zusammenfassend geht es um ...
- eine Gewährleistung ausreichender Nitrifikation zur Vermeidung von Nitrit.
- den minimierten Einfluss der Substratfilterung auf die Nährstoffzugaben in einem bepflanzten Aquarium.
- die Limitierung des Filtersubstrats, nicht des Durchsatzes.
- die weitestmögliche Verlagerung biologischer Prozesse vom Filter ins Aquarium.
- die Vermeidung von Nährstofffällungen im Filter mit resultierenden Nährstoffdepotbildungen
- die transparente Wirkung von Nährstoffzugaben und direktes Feedback der Pflanzen/des Biotops.
- hohe Standzeit der Filterung.
- Das ist noch Baustelle. Sinterglas ist als häufigerer Problemverursacher schon einigermaßen komplett.
Bis jetzt (oder in der Zukunft ^^) wird Substratfilterung allgemein, Nitrit, Sinterglas, organische Belastung, Aktivkohle, Zeolith, Phosphat-/Silikatadsorber, Nitratadsorber, bakterielle und photolytische Zersetzung der Düngechelatkomplexe und Purigen betrachtet.
Grundsätzlich gilt aber für alle die Wasserchemie verändernden Foltermedien(, den Tippfehler lasse ich
,) deren Beeinflussung des Wasser sind idR. unerwünscht in einem Pflanzenaquarium. Es passt einfach nicht zusammen kontrolliert aufzudüngen um dann mit Filtermedien mehr oder weniger bekannt/unbekannt verschiedene Makro-/Spurenelemente unterschiedlich in ihrer Pflanzenverfügbarkeit zu beeinflussen. So erkennt man Ursache und Wirkung nur schwer oder garnicht.
Ich kann den folgenden sehr reichlichen Text in diesem Spoiler hier schon zusammenfassen: idR. ist der ganze Krempel nicht erforderlich und wegen der beeinflussenden Eigenschaften wirkt es häufiger schädlich auf die Düngung. Ausnahme Purigen. Grober blauer Filterschwamm ist so einfach wie gut und deckt alle erforderlichen Belange ab.
- Substratfilterung
Das meint die Filterung über irgendwelche Filtermedien als Siedlungssubstrat für den Biofilm. Zur Menge des Biofilms, d.h. zur Menge der mineralisierenden Organismen ist zu bemerken, die hängt nur nachrangig vom Platzangebot sondern vor allem vom Nahrungsangebot ab! Wird ein üppiger Filter verwendet, findet eine Verlagerung der Mikroorganismen in den viel besser versorgten Filter statt. Das Platzangebot ist vorhanden und wegen der intensiven Strömung eine viel besseren Versorgung mit Nährstoffen. Ich will aber den Biofilm möglichst im Aquarium auf den Oberflächen haben, denn der Biofilm spielt eine nicht unerhebliche Rolle bei der Vermeidung von Algen. Bei Kieselalgen ist die Konkurrenz sehr offensichtlich, Cyanobakterien auch, gilt aber wohl mehr oder weniger für alle Algen - die sich als Bestandteil des Biofilms in einer Konkurrenzsituation mit den restlichen Mikroorganismen befinden. Das hängt natürlich von deren Qualität ab und ist breitgetretenes Thema im Mikroflora-Thread.
Dann wird durch die intensive Anströmung das Wasser intensiver "ausgelutscht", was nicht nur den Stickstoffkreislauf betrifft, der wegen des fischgiftigen Nitrits besonders im Fokus ist. Natürlich gibt es auch für alle anderen Stoffe Kreisläufe, die über die Mineralisation der Destruenten (Pilze, Bakterien) laufen.
Über zusätzliche Substratfilterung laufen alle diese Prozesse intensiver/schneller ab. Das betrifft auch Nährstofffällungen, Schlamm der sich im Filter ablagert, der im Aquarium besser wiederverwertbar wäre oder auch einer beschleunigten Umsetzung von Urea nach Ammonium, Nitrit, Nitrat. Als überzeugter Anwender von Urea bin ich daran interessiert die sowieso stattfindende Mineralisation nicht auch noch deutlich zu beschleunigen, denn dann kann ich auch gleich Nitrat düngen und die Vorteile des zusätzlichen Angebots weiterer Stickstoffformen, eben Urea und Ammonium, entfallen.
Die Notwendigkeit einer besonders intensiven Filterung gibt es nicht, die bringt im Pflanzenaquarium vor allem Nachteile mit sich, also minimiert man die und schaut sich bei eventuellen Problemen an, ob mehr Filtersubstrat eine Verbesserung bringt. Das bewegt sich im Spagat einer ausreichenden Nitrifikation und der Betrachtung diffuser Probleme und auf der anderen Seite einer möglichst geringen Beeinflussung der Nährstoffsituation. Um mal ein "diffuses Problem" zu erwähnen, ich konnte mal mit einer geringen Zugabe groben Filterschwamms ziemlich schnell grüne Punktalgen beseitigen. Das ist immer eine Einzelfallbetrachtung, in anderen Aquarien tauchen auch ohne zusätzliche Substratfilterung keine Punktalgen auf.
Um da mal einen Eindruck zu vermitteln, die hier üblicherweise gezeigten intensiven Pflanzenaquarien mit eher geringem Besatz brauchen in der Regel überhaupt keine Filterung.
Ich fasse zusammen, entgegen der landläufigen Sicht ist bezüglich guten Pflanzenwachstums und Algenvermeidung weniger Substratfilterung mehr.
- Nitrit
wenn man weiß, was zu einem Nitritpeak führt, dann ergeben sich die sinnvollen Maßnahmen von selbst. Richtet man ein Aquarium neu ein, dann ist im Aquarium nicht mehr Biofilm als der, der auf den eingebrachten Pflanzen mitgekommen ist. Der Biofilm muss sich erst vermehren, was für die verschiedenen Bakterien, Pilze unterschiedlich schnell geschieht. Bei einem Anfall von Stickstoffverbindungen, Proteinen, werden die über verschiedene Stufen, Aminosäuren, Ammonium/Ammoniak, Nitrit zum Nitrat oxidiert/mineralisiert. Die daran beteiligten Bakterien vermehren sich sehr schnell. Bekannt in dieser Abbaukette sind Nitrosomonas, die Ammonium zum Nitrit verwerten und Nitrobakter die sich des Nitrits annehmen - und da klemmt es. Zum Einen ist Nitrit fischgiftig und zum Anderen haben Nitrobakter eine geringe Vermehrungsrate. Anfänglich ist schon deshalb ein Nitritpeak zu erwarten.
Was spielt noch eine Rolle? Natürlich die anfallenden organischen Stickstoffverbindungen! Das Futter, wobei es keinen Unterschied macht, ob das erst gefressen wird oder im Becken vergammelt! Die Menge Futter entscheidet über anfallendes Ammonium/Ammoniak, Nitrit und Nitrat und ist also eine geeignete Schraube an der man drehen kann. Ich mache das so, dass ich erst Besatz zugebe, wenn das Becken erkennbar läuft. Das dauert seine Zeit und schon deshalb ist für mich Nitrit kein Thema. In dem Zusammenhang ist noch etwas interessant zu wissen, Biofilm entwickelt sich quantitativ so stark wie möglich. Das hat nach einiger (Einfahr)Zeit für ein gegebenes Nahrungsangebot die maximale Anzahl hungernder Bakterien zur Folge. Die sind dann schon in der Lage ein gesteigertes Nahrungsangebot (mehr Futter durch mehr Besatz) gut abzufangen.
Ohne oder mit nur minimierter Filterung kann man auch keinen oder einen vergleichbar geringen Schaden am Biofilm des Filtersubstrats anrichten, denn Ziel ist ja die Mikroflora und die zugehörigen Prozesse möglichst weitgehend in das Becken zu verlagern, denn da sind die verwertenden Pflanzen, nicht im Filter.
Was kann man begünstigend gegen anfallendes Nitrit machen?
- über mehr submers kultivierte Pflanzen zusätzlichen Biofilm einbringen. Mit emers gezogenen Pflanzen funktioniert das nicht, mit auf Keimarmut abzielenden In Vitro Kulturen schon gar nicht.. Der Nährstoffverbrauch durch Pflanzen zur Algenvermeidung ist ein kaum auszuhaltender Quatsch, den man mit einigen, offensichtlichen Gedanken selbst bloßlegen kann.
- Erstaunlicherweise - ich bin selbst erst spät drauf gekommen - hilft Wasser aus anderen funktionierenden Aquarien viel mehr als es scheinen mag. Ein Becken mit Pflanzen/Wasser aus einem funktionierenden Aquarium aufgesetzt, läuft mit großer Wahrscheinlichkeit sofort sehr weitgehend problemfrei.
- die üblichen Bakterien-/Filterstarter. Häufig sind das lediglich die an der Nitrifikation beteiligten Bakterien, d.h. nur ein winziger Teil einer sehr vielfältigen mikrobiologischen Gesellschaft. Sinn kann das trotzdem machen, denn die Nitrifikanten sind recht gut geeignet entstehende Freiräume zu besetzen und unerwünschte Erscheinungen, z.B. Cyanobakterien, Kieselalgen, mehr oder weniger deutlich in der Entwicklung zu hemmen.
- Sinterglas
in allen Varianten. Bekannt als Siporax (Sera), SubstratPro (Eheim), Turbo Perlen (Dennerle), Sintomec/Micromec (JBL) und was es sonst so auf Sinterglas basierenden "Hochleistungsfiltermaterialien" mit riesengroßer Oberfläche gibt. Vergleichbar in der großeren inneren Oberfläche ist Bims. Mir fallen Seachem Matrix ein, ADA hat mit Rio Rio ebenfalls ein auf Bims basierendes Filtersubstrat. Bims wird in der Bonsaipflege ebenfalls verwendet und ist in diesem Bereich recht günstig erhältlich. Als vulkanisches Gestein hat es chemisch andere Eigenschaften als Sinterglas ist aber ansonsten mit den auf Sinterglas basierenden Filtersubstraten vergleichbar.
Ein heißes Eisen! Stark beworben von den Anbietern als sehr effizientes biologisches Filtermaterial mit wasserneutralen Eigenschaften. Letzteres stimmt schon mal für Sinterglas nicht, denn - in einer kleineren Wasserprobe eingelegt - ergibt es schon nach wenigen Stunden einen deutlich anzeigenden Silikattest! Sinterglas gibt also Kieselsäure ab. Kieselsäure wird übrigens von den falsch benamsten "Silikat"-Tests gemessen. Kieselsäure ist ein eigenes Thema, die Meerwasser- und Garnelenfraktion interessiert das schon. Es fördert auch Algen, wobei das nicht zum Tragen kommen muss, denn z.B. Kieselalgen(, die ohne Kieselsäure gar nicht erst entstehen) werden von einem reifen Biofilm eindeutig verdrängt und selbst hohe Kieselsäuregehalte führen dann nicht mehr zu Kieselalgen. Für andere Algen ist Kieselsäure wohl auch nicht bedeutungslos. Das halte ich nicht für so wichtig, bevorzuge und verwende aber selbst kieselsäurearmes Wasser. Kieselsäurefrei erreicht man erst über irgendeine Demineralisierung, z.B. Vollentsalzung über Harze, Umkehrosmoseanlagen und ein nachgeschaltetes Mischbettharz. Außerhalb des Aquariums kann man auch Silikatadsorber auf Eisenoxidbasis verwenden.
Sinterglas erhöht ebenfalls deutlich den Leitwert. An der Kieselsäure liegt das nicht, denn die erhöht den Leitwert nur gering. Ich weiß nicht wo der erhöhte Leitwert her kommt, vielleicht kommt da irgendwann noch genaueres raus, aber solche undurchsichtigen Geschichten sind mir sowieso schon höchst unsympathisch!
Sinterglas wird für seine Nitrat reduzierenden Eigenschaften gelobt. Dazu braucht es auch organische Kohlenstoffverbindungen, denn davon leben die fakultativ anaeroben Denitrifikanten um im sauerstoffarmen Millieu sich den benötigten Sauerstoff aus dem NO3 zu reißen, bis es als N2 gasförmig entweicht. Es kann zu NO3-Verlust kommen oder auch nicht. Das ist im Pflanzenbecken sowieso ein unerwünschter, ja ein zu vermeidender Effekt. Könnte man sagen, das ist aber so ein dolles Zeuch, dass ich dann halt Nitrat zusätzlich zugebe um das auszugleichen! Hätte den Schönheitsfehler, dass ich dann die dem Anion NO3 zugehörigen Kationen wie K, Ca, Mg zuführte. Aber, ja, das ginge! Reicht aber nicht für eine vollständige Betrachtung.
Nun kommt meine praktische Erfahrung, die aber nur ein häufiges Phänomen im Erste-Hilfe-Subforum bestätigt. Speziell Pinselalgenprobleme korrelieren häufig mit dem Einsatz von Sinterglas. Meist geht das mit einer ängstlichen, in der Folge zu geringen Düngung einher. Na schön, wird man sich denken, dann gebe ich mehr Volldünger hinzu. Klappt leider nicht, die Pinselalgen blühen eher auf! Warum das so ist, das weiß ich nicht. Sinterglas, verwendet oder nicht, macht den Unterschied. Aber auch die reichliche Filterung über konventionelle Filtermedien würde ich deshalb als mögliche Ursacher für Pinselalgen nicht freisprechen.
Pinselalgen betrachte ich als gelöstes, im Grunde einfaches Problem! Sinterglas entfernen, insgesamt darauf achten dass solche die Düngung beeinflussenden Prozesse weitestmöglich ausgeschlossen werden, dann vollständig aufdüngen und die Pinselalgen sind eher früher als später Geschichte! Ich kriege in meinen Becken generell keine Pinselalgen hin, gebe ich welche zu, gehen sie stumpf kaputt.
Noch eine hübsche Beobachtung: In Pinselalgenbecken entstehen die häufig besonders in der Strömung, in der Filterströmung, das kenne ich auch. Und wo kommt die her? Aus einem Intensivstfilter. In meinen Becken, so ich denn einen leeren Außenfilter dran habe, findet sich in der Strömung nie etwas. Der Bereich der Scheibe, der von der Filterströmung getroffen wird, ist immer der klarste.
Nach meiner Einschätzung und Überzeugung hat Sinterglas in einem Pflanzenaquarium aber auch gar nichts verloren! Raus damit! Für die strukturell vergleichbare Bimsfilterung sehe ich in diesem Konzept ebenfalls keine sinnvolle Verwendung. Filterschaum ist völlig ausreichend - ohne die potenzielle Option einer unerwünschten Denitrifikation. - organische Belastung
ist ein wesentlicher Punkt in der Betrachtung einer Biozönose, die unsere Aquarien mehr oder weniger sind.
Als erstes will ich die Bedeutung für die Filterung im Allgemeinen, aber auch für die im vorigen Punkt erwähnten Hochleistungsfiltermaterialien im Speziellen ausführen.
Was ist "organische Belastung"? Kurz zusammengefasst ist es die Gesamtmenge aller anfallenden organischen Stoffe, als da wären abgestorbene Pflanzenmasse, die Überreste gestorbenen Besatzes, z.B. Fische, Garnelen, aber auch Futter als die wesentlichen Faktoren, wobei es für Futter nur eine geringe Rolle spielt, ob das durch den Fisch geht oder nicht und direkt mineralisiert wird. An dieser Menge orientiert sich die erforderliche Filterungleistung als Summe aus der beckeninneren Filterleistung und der evtl. notwendigen Bereitstellung zusätzlichen Filtersubstrats um eine ausreichende Nitrifikation zur Vermeidung fischgiftigen Nitrits zu gewährleisten.
Es stellt sich dem interessierten Pflanzenaquarianer die Frage, warum funktionieren typische Aquascapes mit ausgesprochen intensiver Filterung, wie sie international üblich ist?
Die Antwort findet sich in der organischen Belastung! Wie schon beim Sinterglas ausgeführt braucht es für eine Denitrifikation nicht nur Nitrat und eine sauerstofffreie Umgebung sondern desweiteren als unabdingbare Voraussetzung eine Versorgung der Denitrifikanten mit organischen Kohlenstoffverbindungen aus deren Mineralisation sie ihren Energiegewinn ziehen. Es braucht schon einiges an organischer Belastung und den üblicherweise sehr gering belasteten Pflanzenaquarien/Aquascapes fehlt diese Voraussetzung.
Unabhängig davon empfehle ich beim Einfahren eines Aquariums grundsätzlich eine möglichst geringe organische Belastung! Falls höhere Mengen organischer Stoffe anfallen sollten, dann macht es Sinn die vor der Zerzetzung zu entfernen. Das gehört zu den Pflegemaßnahmen, die die weitere Entwicklung günstig beeinflussen können.
kommt noch ^^ - Aktivkohle
- Zeolith
- Phosphat-/Silikatabsorber auf Basis von Eisenoxid
- Nitratabsorber
- bakterielle und photolytische Zersetzung der Düngechelatkomplexe organische, synthetische Chelate, pH-Abhängigkeit.
- Purigen
Zum Purigen erst mal nur einen kurzen Einwurf. Es entfernt färbende organische Stoffe, das funktioniert sehr gut und es soll wohl auch eine geringe adsorbierende Wirkung auf Ammonium haben. Ich hatte es schon in Gebrauch und konnte nichts nachteiliges feststellen.
to be continued ...
offene Punkte ...
Die Praxis ...
Der Anfang
Pflanzenmasse als Filtersubstrat und Pflegemaßnahmen, Schneiden und mögliche Probleme wie Reduzierung des Biofilms, resultierende bakterielle Trübungen.
Bei der Beurteilung einer Gesamtfilterleistung spielen die Filterwirkung des Beckens, des Bodens mit allen seinen durch Biofilm besiedelten Oberflächen und die zu erwartende organische Belastung durch Futter eine Rolle, erst wenn das (geschätzt) nicht reicht, wird mit zusätzlichem Filtersubstrat ausreichende Nitrifikation gewährleistet.
Jenseits der zu gewährleistenden Nitrifikation kann es zu verschiedenen diffusen Problemen kommen, die durch etwas mehr (oder auch weniger) Filtersubstrat gelöst werden können.
Gruß Nik
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