Verständnisfrage zur CO2-Konzentration

[Michael72]

Hallo miteinander,

ich habe eine allgemeine Verständnisfrage zu den an vielen Stellen vorgeschlagenen CO2-Werten, die ein Aquarium (in meinem Falle Süßwasser) haben sollte.
Es ist an vielen Stellen zu lesen, dass das Wasser einen CO2-Gehalt von rund 20 mg/l haben sollte.
Die einen sagen 20-30 mg, die anderen 15-20, doch 20 mg/l scheint so etwas zu sein wie ein Wert, bei dem die wenigsten "zu viel" oder "zu wenig" schreien.
Warum ist das so?

Den Verbrauch von CO2 kann ich durch Messungen erkennen, meine Bio-CO2-Anlage bringt soviel CO2 ins Wasser, dass ich morgens einen Wert von ca. 19 mg/l habe, der zum Abend hin auf rund 12 mg/l abnimmt, um dann am nächsten Morgen wieder auf den höheren "Startwert" für den Tag gestiegen zu sein.
Nach meinem schlichten Verständnis müsste ich dann doch auch mit einem Wert von z.B. 10 mg/l auf der "sicheren" Seite sein, dass immer ausreichend CO2 im Wasser ist.

Mir als Chemieunkundigen stellt es sich so dar, dass Pflanzen doch eigentlich, solange sich überhaupt CO2 im Wasser befindet, das sie für ihr Wachstum brauchen, "zufrieden" sein könnten.
Solange sich nicht irgendwann ein Wert von "0" einstellt, hätten ja nach diesem Laienverständnis immer alle etwas zu verwerten, denn es handelt sich ja nicht um einen Mittelwert, so dass an einer Stelle nichts davon ist, an anderer Stelle eine höhere Konzentrierung, sondern um einen Wert, der sich so in jedem einzelnen Tröpfchen finden lässt.
Oder gibt es da einen Zusammenhang, den ich nicht kenne, dass bspw. ab einer bestimmten Untergrenze das CO2 nicht mehr verwertbar ist?

Ich wäre dankbar, wenn ein der Chemie Kundiger meine Wissenslücke schließen könnte.

Nette Grüße,

Michael :smile:

 

[Sauron]

Hallo Michael,
ob Deine CO2-Konzentration den Pflanzen als Nahrung ausreicht, er kennst Du am besten an den Pflanzen selbst. Wenn es zu wenig ist, wird die "biogene Entkalkung" angeworfen, und es bilden sich an den Blättern bräunliche Kalkbelaege (die Pflanzen selbst sehen auch nicht besonders toll aus).
Neben dem CO2 als Dünger, ist das Gas aber auch die einfachste Möglichkeit, den pH-Wert niedrig zu halten. In meinem Becken habe ich bei einer KH von 3-4, einem CO2 Gehalt von 30 -40 mg/L, einen ph Wert so um 6. Zu sauer und zu weich kann es fast nicht sein, die CO2 Obergrenze ist erreicht, wenn die Fische anfangen zu sterben :stumm:
Ich hoffe, ich konnte helfen.

 

[Michael72]

Danke für deine Antwort.
Meine Pflanzen kommen mit dem CO2 gut zurecht, das reicht auf jeden Fall. :smile:

 

[nik]

Hallo Michael,

selten so einen unreflektierten Blödsinn gelesen wie den Post vom Thomas. Bei KH 3-4 und pH 6 hat es einen CO2 Gehalt von irgendwas um 90-130mg/l. Auf den weiteren Unsinn gehe ich gar nicht ein. Das Posting solltest du völlig vergessen.

Den Verbrauch von CO2 kann ich durch Messungen erkennen, meine Bio-CO2-Anlage bringt soviel CO2 ins Wasser, dass ich morgens einen Wert von ca. 19 mg/l habe, der zum Abend hin auf rund 12 mg/l abnimmt, um dann am nächsten Morgen wieder auf den höheren "Startwert" für den Tag gestiegen zu sein.
Nach meinem schlichten Verständnis müsste ich dann doch auch mit einem Wert von z.B. 10 mg/l auf der "sicheren" Seite sein, dass immer ausreichend CO2 im Wasser ist.

Auch wenn überall von um 20mg/l behauptet wird, hast du Recht, mit 10mg/l CO2 bist du auf der sicheren Seite!

Ganz so einfach ist es aber nicht, denn da gibt es noch ein paar Abhängigkeiten. Die wichtigste für die Pflanzenaquaristik ist ein pH von 6,3-7. Einfach deshalb, weil das für die Verfügbarkeit vieler verschiedener Nährstoffe der beste Kompromiss ist.

Bei einem Wasser, welches die Sauerstoffsättigungsgrenze von ungefähr 8mg/l erreicht hat, lässt sich die Stoffwechselaktivität der Pflanzen an den erzeugten Gasblasen erkennen. Unter diesen Bedingungen hatte ich CO2 so weit reduziert bis die Pflanzen nicht mehr ausgeperlt hatten. Das war wiederholt bei 6mg/l CO2 der Fall. Da spielen verschiedenen Dinge eine Rolle, lässt sich also nicht verallgemeinern, bei dem Becken war das so, bei anderen kann das abweichen. Es war auch nicht so, dass das Perlen der Pflanzen mit dem sinkenden CO2-Gehalt abnahm sondern war ein abrupter Übergang. Um ständig hohe Stoffwechselaktivität der Pflanzen zu gewährleisten, genügte im besagten Becken also ein CO2 Gehalt >6mg/l. Damit, d.h. mit einem Sicherheitszuschlag, hätten wir eine sinnvolle CO2-Untergrenze von 10 mg/l.

Bei der Obergrenze für CO2 gibt es zwei zu beachtende Punkte, der schon erwähnte pH-Bereich von 6,3-7 sollte gewährleistet sein - und die toxische Wirkung auf Fische und da schreibt Thomas einfach nur grob fahrlässigen Mist und offenbart eine eklatante, erschreckende Ahnungslosigkeit. Das Problem für Fische entsteht, weil sie den eigenen Körper mit steigendem CO2-Gehalt nur mehr mit immer größerem Aufwand vom CO2 befreien können. Diese Belastung lässt sie nicht sterben, mit Leiden hat das sehr wohl etwas zu tun. Die Bedürfnisse der Fische berücksichtigend sind 30mg/l CO2 für die schon anstrengend und nehme ich für mich als maximale CO2 Obergrenze. Das lässt sich natürlich nicht für alle Fische über einen Kamm scheren, aber für Pflanzen bedeutet die Steigerung des CO2-Gehaltes von 10 auf 30mg/l - oder auch viel mehr - sowieso nur einen vernachlässigbar geringen Gewinn an Stoffwechselaktivität.

Also haben wir nun einen sinnvollen pH-Bereich von 6,3-7 und einen sinnvollen CO2-Gehalt von 10-30mg/l. Schaut man nun in eine der vielen CO2-Tabellen, ergibt sich der Bereich sinnvoller Karbonathärte. Da gibt es noch eine Abhängigkeit, denn in der Tendenz - wobei die Streuung bei Pflanzen ziemlich groß ist - ist weiches Wasser günstiger für Pflanzenwachstum. Ein KH-Bereich von 2-7 macht Sinn. Hat man nur eine KH von 8, 9 oder 10 zur Verfügung, dann kann man mit dem maximalen CO2-Gehalt von 30mg/l noch einen pH von 7 erreichen. Mehr Grund für 30mg/l gibt es nicht!

Jetzt noch einen letzten Punkt. Die üblichen CO2-Gehalte sind immer jenseits der Sättigungsgrenze. Das bedeutet, das CO2 entweicht je nach Bedingungen, z.B. Strömung, mehr oder weniger schnell aus dem Wasser. Das ist weiterer "Verbrauch" neben dem von Pflanzen. Fischfutter trägt zur Erhöhung des CO2-Gehaltes bei - egal ob das von einem Fisch gefressen wird oder einfach nur vergammelt.
Eine CO2-Anlage sollte also einen CO2-Bereich von 10-30mg/l und einen pH von 6,3-7 gewährleisten. Das bedeutet schon einen gewissen Überwachungsaufwand bei ungeregelten Anlagen. Den nimmt eine pH-Regelung ab. Mit der kann man dann auch kontinuierlich geringe Werte fahren, denn 10mg/l sind grundsätzlich genug. Es muss eben nur genug CO2 nachgeführt werden und mit Regelung geht das ohne Schwankungen.
Ich selbst habe einige pH-Regelungen, nutze sie aber wegen des Wartungsaufwandes nicht mehr. Eine CO2 Druckgasflasche mit Druckminderer und Magnetventil, d.h. eine Nachtabschaltung und ein optischer Dauertest mit KH3 Lösung, die bei 20mg/l CO2 grün anzeigt, genügt. Die 20mg/l CO2 sind also auch ein Kompromis.
Bei dir passt das mit dem Hefe-CO2 und den nominalen CO2-Gehalten soweit recht gut. Zum pH/zur KH hast du nichts geschrieben, aber das kannst du ja nun selbst einordnen.

Gruß, Nik

 

[OttoFaerber]

Hallo Nik

Respekt, das war mal ein Beitrag nach meinem Geschmack.
Das hab sogar ich verstanden.
Bei den meisten Beiträgen in letzter Zeit muss man schon mindestens Chemie studiert haben um nur die hälfte zu verstehen.
( Siehe mein neues Wasserglas, wenn ein Neuling das liest schmeisst er sein Becken in den Sperrmüll. )
Beiträge wie deiner ermutigen Neulinge, es mit einem Pflanzenbecken zu versuchen
und hilft die Flowgrower zu "vermehren"

Danke dafür

 

[Waldheini]

Hi Nik,

der Beitrag ist wirklich sehr aufschlussreich. Ich habe mich mit dem Thema auch schon seit Langem beschäftigt.
Wie bereits beschrieben. sollten die Pflanzen ja wachsen können, solange noch wenigstens geringe Mengen CO₂ im Wasser gelöst sind.
Was ich aber nicht verstehe ist, dass meine Pflanzen bei einem CO₂ Gehalt von 15-20mg/l keine Gasbläschen produzieren. (Aquarium: 72W auf 112l, tägliche Düngung mit Mikro Sp. Flowgrow, Makro Sp. N, NPK)
Der Ph Wert liegt dauerhaft mindestens im Bereich 6,7 und die Kh bei 3-4.

Somit könnte ich eigentlich alle Faktoren, die den Stoffwechsel der Pflanzen bremsen könnten ausschließen. Insbesondere die Farne legen zwar in letzter Zeit deutlich an Volumen zu, aber von sichtbarer Sauerstoffproduktion keine Spur.
Ich werde mal testen, ob es mit Druckgas dann besser aussieht (bisher nur Bio...)

Grüße,
Lukas

 

[nik]

Hallo Lukas,

darauf bin ich nicht eingegangen.

Bei einem Wasser, welches die Sauerstoffsättigungsgrenze von ungefähr 8mg/l erreicht hat, lässt sich die Stoffwechselaktivität der Pflanzen an den erzeugten Gasblasen erkennen.

Das habe ich vorausgesetzt. Die Pflanzen dürfen nicht in Nährstoffen, Licht(, ...) limitiert sein und der Beitrag der Pflanzen an Sauerstoff muss höher als die Sauerstoff zehrenden Prozesse (allgemein, die Menge zu mineralisierender organischer Verbindungen) sein. Wenn dann die O2-Sättigungsgrenze von ~8mg/l erreicht wird, dann siehst du es auch blubbern. Wenn nicht, dann liegt irgendwo in diesem Bereich der Hase im Peffer.

Gruß, Nik

 

[Haeck]

Hallo Lukas,

wie Nik bereits schrieb:

Da spielen verschiedenen Dinge eine Rolle, lässt sich also nicht verallgemeinern, bei dem Becken war das so, bei anderen kann das abweichen.

Ich denke das in Deinem Fall ein weiterer, nicht zu vernachlässigender Faktor unter starken Einfluss gerät: Licht !

 

[Waldheini]

Hallo,

Ich möchte das Licht hier erstmal ausschließen. Denn 72W auf 112 Liter werden den Pflanzenwuchs wohl eher nicht limitieren.

Der Aspekt mit dem Sauerstoff könnte hier das "corpus delicti" sein. Denn ich habe zur Zeit leider ca. 20 Fische zu viel im Aquarium. Wenn die Fische insgesamt zu viel Sauerstoff verbrauchen, dann ist keine Sättigung möglich,
Ist eigentlich soweit einleuchtend, dass damit keine Bläschen entstehen können.

Danke :smile:

 

[Haeck]

Ich möchte das Licht hier erstmal ausschließen. Denn 72W auf 112 Liter werden den Pflanzenwuchs wohl eher nicht limitieren.

Eben doch. Wenn Licht ausreichend vorhanden ist, können 15 - 20 mg/l Co2 sich bereits limitierend auf das Wachstum auswirken.

 

[Mr Nitrat]

Hallo,ihr verwirrt mich hehe.
ich finde den beitrag oben als laie seh gut aber für mich leider doch nicht so verständlich.
ich habe einen kh wert von 4 und es ist schwer zu schreiben, wieviel mg co ich im becken habe,da der höchstwert ja einige std braucht um sich aufzubauen.ich möchte aber mal einen nachmittags wert von 12-15mg in den raum werfen und hier und da blubberts wie in einer sprudelflasche.
wäre dieser wert denn zu hoch?

 

[Waldheini]

Hi,

@Mr Nitrat: 12-15mg/l ist nicht zu viel. Bei dieser Konzentration braucht man sich keine Sorgen machen. Schwierig wird es für CO₂ empfindliche Fische ab 30mg/l. Einige Fischbiotope weißen aber sogar noch höhere Werte auf.

@André: das würde aber bedeuten, dass die Aussage von Nik entkräftet würde. Oder verstehe ich jetzt was falsch?
Denn eigentlich sollten auch die genannten 15-20mg/l ausreichen, solange nur ständig für konstanten Nachschub gesorgt wird.
Ich sehe das Problem eher im Überbesatz und dem unstetigen Bio CO₂.

Ich lasse mich aber gerne eines Besseren belehren.

Grüße, Lukas

 

[Haeck]

Hallo Lukas,

es ist doch ein Prinzip, das mehr Licht einen höheren Nährstoffbedarf nach sich zieht.

 

[Yacimov]

Hi everyone,

Nik, eine Nachfrage: Verstehe ich das richtig, dass deine Wahrnehmung, deine Pflanzen profitieren nicht von CO2-Werten über 10 mg/l ein Erfahrungswert / deine subjektive Beobachtung ist? Ich will nicht ausschließen, dass das so ist, gleichzeitig erinnere ich mich aber noch aus meiner eigenen Schulzeit, dass bei Landpflanzen die Photosyntheserate bei CO2-Werten über dem der normalen Luft deutlich steigt. Deshalb werden doch teils Gewächshäuser mit CO2 begast.
Nachdem der CO2-Gehalt von den meisten natürlichen Gewässern doch deutlich unter dem der Luft ist, sollte eine entsprechende Steigerung für Wasserpflanzen eigentlich einen mindestens genauso großen Benefit bringen wie für Landpflanzen. Wie gesagt, ist nur ne Nachfrage, keine versteckte Kritik!

Grüße, Basti

 

[Waldheini]

Hallo André,

Das ist schon logisch, aber solange immer Nachschub da ist, müsste es doch theoretisch funktionieren. Wichtig ist hier wahrscheinlich eher das Verhältnis von CO₂ Verbrauch und Zugabe, oder nicht?