Aquarienchemie: Wasserparameter und ihre Bedeutung im Aquarium

Dieser Bereich widmet sich den chemischen und physikalischen Parametern von Aquarienwasser, ihren Wechselwirkungen mit biologischen Prozessen im Aquarium, sowie der Kontrolle und Manipulation dieser Parameter.

Zu den chemischen Wasserparametern zählen insbesondere die Konzentration der verschiedenen Salze und ihrer Ionen. Dabei ist allen voran die Gesamt-, und Karbonathärte zu nennen. Desweiteren sind auch die Konzentrationen verschiedener Gase, wie Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid, von immenser Bedeutung für das Leben im Aquarium. Außerdem spielen verschiedene Stoffwechsel-, und Mineralisationsprodukte, wie Nitrate und andere Stickstoffmetabolite, sowie komplexe organische Verbindungen, beispilsweise Tannine, Humin-, und Fulvosäuren, eine wichtige Rolle im Aquarium.

Bei den physikalischen Parametern des Aquarienwassers ist zu allererst die Temperatur zu nennen. Ein weiterer wichtiger physikalischer Parameter von Aquarienwasser ist die elektrische Leitfähigkeit oder Konduktivität. Sie wird allerdings vor allem als Mittel zur Einschätzung des chemischen Parameters Gesamtsaltgehalt im Wasser herangezogen.

Alle chemischen und physikalischen Parameter des Wassers sind (abiotische) Umweltfaktoren für alle Lebewesen im Aquarium. Egal ob Fisch, Garnele, Krebs, Alge, Aquarienpflanze, Parasit oder Bakterium. Alle sind Teil der Biozönose, der Lebewesen-Gemeinschaft, des Aquariums und bilden zusammen mit den abiotischen Umweltfaktoren das ökosystem darin. Abhängig von den jeweiligen Bedürfnissen der einzelnen Art, müssen sich die Werte der einzelnen Umweltfaktoren in bestimmten Grenzen bewegen, unter denen die Organismen ihre Soffwechselprozesse aufrecht erhalten können.

Soll die erfolgreiche und dauerhaft möglichst problemlose Pflege eines Aquariums und seiner Bewohner nicht dem Zufall überlassen sein, sind Kenntnisse über die im Aquarium stattfindenden Prozesse sowie deren Bedeutung für seine Bewohner unabdingbar. Zumindest das Wissen rund um die Basisparameter, wie die Zusammenhänge des Stickstoffkreislaufs, die Bedeutung des pH-Werts sowie der Härte, beziehungsweise des Gesamtsalzgehaltes, sollten verinnerlicht werden. Ohne diese Grundkenntnisse sind viele häufige, im Grunde simple, Probleme der Aquarienpraxis kaum gezielt lösbar, oftmals könnten sie so bereits im Voraus vermieden werden.

Viel zu oft werden bei tatsächlichen oder eingebildeten Problemen im Aquarium Eingriffe in die Wasserzusammensetzung unternommen, ohne dass überhaupt die Tatsächlichkeit oder Ursache der Probleme sowie angemessene Vorgehensweise für deren Behebung bekannt ist. Obwohl es eine ganze Reihe verschiedener Testreagenzien, und Hersteller dieser, als auch elektronischer Nachweisgeräte, gibt, vom 5-in1-Multistick über ganze Testkoffer bis zu mehrere hundert Euro teuren elektronischen Messinstrumenten, benötigt man hiervon nur sehr wenig unbedingt in der Praxis. Grundsätzlich reicht es, sich die Trinkwasseranalyse des Versorgers zu beschaffen, um sich einen Überblick der Wasserzusammensetzung des Trinkwassers zu verschaffen. Bei regelmäßiger Pflege durch Teilwasserwechsel ändern sich die Basiswasserwerte im Aquarium gegenüber denen des Leitungswassers nur geringfügig.

Als wirklich sinnvoll sehe ich die Anschaffung eines Leitfähigkeitsmessgeräts (Conductometer), und eines pH-Meters, am besten mit austauschbarer Elektrode, sowie unter Umständen eines gut auflösenden Nitrit-Tropftest (JBL, Red Sea, Merck, Macherey & Nagel) an. Auf die jeweiligen Nachweisverfahren gehe ich bei den einzelnen Parametern ausführlicher ein.

Zwar sind die aquaristisch üblichen Meßverfahren im Vergleich zu modernen Laboranalysen relativ ungenau, jedoch reichen sie aus, um sich ein Bild der Abläufe im Aquarium zu verschaffen, und so die Möglichkeit zu erhalten, die Lebensbedingungen im Aquarium einzuschätzen. Es mag widersprüchlich klingen, aber im Endeffekt wird die Messerei und Tröpfelei mit steigender Erfahrung immer mehr vernachlässigbar. Letztendlich erkennt man Probleme schneller am Verhalten der Fische oder am Gesamteindruck des Aquariums, und es werden Schlauch und Eimer für den Wasserwechsel statt der Messutensilien herausgekramt.

Die Ausgangsbasis zur Beurteilung des Wassers im Aquarium ist, wie oben genannt, das Frischwasser, welches man für Erstbefüllung und Teilwasserwechsel verwendet. Dies ist in aller Regel das Trinkwasser aus der Leitung. Die Zusammensetzung des jeweiligen Leitungswassers kann man generell vom zuständigen Versorger erfahren. Viele Versorger haben bereits eine Internetpräsenz, auf der auch die Trinkwasseranalyse veröffentlicht wird. Unter suche.wasser.de findet sich eine Versorgersuchmaschine, mit der man die Internetpräsenz seines Versorgers, und die Trinkwasseranalyse oftmals schnell finden kann. Betreiber von Privatbrunnen zur Trinkwasserversorgung erhalten die Analyse ihres Trinkwassers durch die vorgeschriebene Überprüfung durch das Gesundheitsamt.

Dass es auch fast ohne oder auch ganz ohne chemische Kenntnisse möglich ist, große Erfolge in der Aquaristik zu erlangen, zeigen die altvorderen Aquaristikpioniere. Dennoch halte ich es für sinnvoll, sich über die Ursachen für Erfolge, und Misserfolge, nicht nur auf den Bezug des Wasserchemismus, Gedanken zu machen um Zusammenhänge zu erkennen und so Erfolge reproduzierbar, und unnötige Mißerfolge vermeidbar zu machen, damit erfolgreiche Aquaristik nicht auf der Stufe des Zufallsproduktes verbleibt.

Erfahrung ist nicht das reine Praktizieren und Erleben ansich. Erfahrung ist die korrekte Interpretation von gemachten Beobachtungen, mit denen wiederum zukünftige Beobachtungen besser interpretiert werden können. Erfahrung erfordert vielmehr, über sein Handel zu reflektieren, gemachte Beobachtungen mit gesichterten naturwissenschaftlichen Erkenntnissen zu verlgeichen, um durch den sich so ergebenden Erkenntnisgewinn das Beobachtete zu verstehen. Auf diesem Wege kann man sein Vorgehen verfeinern, und unerwünschte Effekte eines falschen Handels weitestgehend ausschließen.

Jegliche Erfahrung bedarf eines Fundamentes von validem Wissen, auf dem sie aufbauen kann. Ohne dieses Fundament wird jede Interpretation von Beobachtungen zum blinden Herumstochern und Erfahrung mehr eine Frage des Glaubens als des Wissens und Verstehens. Dieses Wissen, in aufbereiterter und ergänzter Form, zur Verfügung zu stellen, will ich mich hier bemühen.

Wasserwerte und Fischbesatz

Als dominanter Teil des Gesamtsalzgehalts in vielen Süßwassern wirkt sich die Wasserhärte auf die Osmoregulation der Fische aus. Weiterhin nimmt der Fisch (genauer: Süßwasserstrahlenflosser, limnische Actinopterygii, zu denen die meisten Süßwasserfische zählen ) mittels Ionenpupmpen auch aktiv Calcium-Ionen aus dem Wasser auf (Loretz, 2001; Evans et al., 2005):

Eine große Bedeutung wird den Wasserparametern, besonders Gesamthärte, Karbonathärte und pH-Wert, bei der Auswahl des Fischbesatzes beigemessen. Dabei wird immer wieder auf die Wichtigkeit hingewiesen, bestimmte Wertebereiche für die jeweilige Art einzuhalten, um eine artgerechte Unterbringung der Tiere zu gewährleisten. Oft werden sogar Wasserverhältnisse empfohlen oder gar gefordert, die mit den natürlichen Lebensbedingungen vergleichbar sind.

Schaut man sich aber die Angaben in verschiedenen Quellen an, egal ob in Print oder elektronischer Form im Internet, welche Wasserwerte denn nun „ die richtigen“ sind, dann findet man unzählige widersprüchliche Angaben. Nach welchen Angaben soll man sich nun bei der Wahl des Fischbesatzes für das Aquarium richten? Welche Wasserwerte, welche Grenzen, sind richtig für eine bestimmte Fischart?

Oft ist die Antwort: „Ich weiß es nicht“ die beste, die man auf diese Frage geben kann. Das gilt insbesondere für die Angabe von Grenzwerten. Ich kann in jedem Fall sagen, wie ich meine Fische halte, und wie die Wasserparameter dabei bei mir aussehen. Eventuell sind auch noch Wasseranalysen von natürlichen Standorten verfügbar. Daraus kann man dann ableiten, dass diese beiden Einzelbeispiele in jedem Fall innerhalb der physiologischen Toleranzspanne der Art liegen müssen. Mehr aber auch nicht, alles was darüber hinaus geht ist spekulativ. Es sei denn, man kann durch Erfahrung aus der Praxis, sei es durch Umzug, und dadurch geänderte Leitungswasserwerte, sei es durch Erfahrungen eines befreundeten Aquarianers oder Haltungs- und Zuchtberichte aus der Fachliteratur, den Erkenntnisbereich weiter stecken. Den Charakter des Absolutheitsanspruchs, den Vertreter bestimmter Grenzwerte für sich zu behaupten scheinen, kann man da getrost zumindest äußerst kritisch hinterfragen. Stammen die Angaben der Wasserwerte nicht aus eigener Erfahrung, sondern von Dritten, müssen diese Quellen angegeben werden.

Tatsächlich sind mir keine Arbeiten bekannt, welche die notwendige Belastbarkeit liefern, um Grenzwerte der verschiedenen chemischen und physikalsichen Wasserparameter für einzelne Fischarten festzulegen. Es geht hier schließlich um dauerhaft unbedenkliche Wertebereiche, nicht um pessimumnahe Wertebbereiche, die zumindest kurzfristig überstanden werden können. Diese müssten grundsötzlich aus einem ökophysiologischen Ansatz heraus geschehen, sowie eine rigerose Kontrolle und Gewährleistung konstanter Rahmenbedingungen gewöhrleisten können, um Wechselwirkungen und Rückkopllungseffkte unterschiedlicher Faktoren aufeinander herauszufiltern oder zu unterbinden. Mag dies bei Fragen zur akuten Akklimatierungsföhigkeit innerhalb kurzer Zeitröume noch gut zu gewöhrleisten sein (beispielweise Letaltemperaturen), ist dies bei den für die Tierhaltung relevanten Langzeiteffekten nur schwer bis kaum realisierbar. Allein hoher Arbeitsaufwand und Kosten einer solchen Untersuchung für eine einzelne Fischart stehen gegenüber dem ökonomischen Potential des erarbeiteten Erkenntnisgewinns deutlich im Hintertreffen.

Am Ende ergibt sich auch aus unzähligen anekdotischen Einzelbeobachtungen Stück für Stück ein Gesamtbild. Meist lässt dieses dann erkennen, dass man trotzdem keine exakten Aussagen über die „richtigen“ Wasserwerte machen kann, und es kein eindeutiges Schwarz und Weiß gibt. Es zeigt sich aber mindestens genau so oft, dass andere Parameter weitaus bedeutender sind als die chemischen Wasserparameter, beispielsweise die Temperatur. Oft sind aber solche Parameter besonders wichtig, die sich nicht so einfach messen oder ablesen lassen. Diese einzuschätzen erfordert ein biologisches Gespür, ein Verständnis dafür, welche Parameter für die jeweilige Fischart besonders wichtig sind, und wie diese im Aquarium für eine artgerechte Haltung umzusetzen sind.

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Referenzen, weiterführende Literatur und externe Links

  1. Bauer, R. (1991): Tierärtztliche Heimtierpraxis Band 4: Die Erkrankungen der Aquarienfische. Paul Parey Verlag. ISBN 3-489-52016-5
    1. S. 52-55
  2. Etscheidt, J. (1990): Die tierhygienischen Grundlagen der Süßwasseraquaristik sowie Untersuchungen über ihre Beachtung in der Zierfischhaltung. Diss. med. vet. J.-L.-Univ. Gießen
    1. S. 135 ff.
  3. Etscheidt, J. (1996): Das Süßwasseraquarium. Falken Verlag. ISBN
  4. Loretz, C. A. (2001): Drinking and alimentary transport in teleost osmoregulation. In: Perspective in Comparative Endocrinology: Unity and Diversity (H.J.Th. Goos, R.K. Rastogi, H. Vaudry and R. Pierantoni, eds.), Monduzzi Editore, Bologna, pp.723-732.
  5. Evans, D. H., Piermarini, P. M., Choe, K. P. (2005): The multifunctional fish gill: dominant site of gas exchange, osmoregulation, acid-base regulation, and excretion of nitrogenous waste. Physiol. Rev. 85,97-177

weiterführende Literatur:

  • Geisler, R.: Wasserkunde für die aquaristische Praxis. Alfred Kernen Verlag, Stuttgart.
  • Gonella, H. & Hironimus, H. (2003). Perfektes Aquarienwasser. bede-Verlag, Ruhmannsfelden. ISBN: 3-89860-044-0
  • Hohl, D. (1994). Aquarienchemie. Urania Verlag, Leipzig. ISBN 3-332-00471-9
  • Hückstedt, G.: Aquarienchemie. Frank'sche Verlagshandlung, Stuttgart.
  • Horst, K. & Kipper, H. (1981): Das perfekte Aquarium. 4. Auflage, Tetra Verlag, Melle. ISBN 978-3-88244-177-2
  • Krause, H.-J.: Handbuch Aquarienwasser. bede-Verlag, Ruhmannsfelden. ISBN 3-927-997-00-5
  • Wachtel, H. (1963). Aquarienhygiene. Frank'sche Verlagshandlung, Stuttgart.
  • Kassebeer, G. (1984): Wie giftig ist das Nitrit im Aquarium?. Aquarium Heute (AH) II. (4): 45-46.
  • Kassebeer, G. (1985): Sauerstoff im Aquarium - Ein Faktor, der das Leben im Aquarium bestimmt. Aquarium Heute (AH) III. (4) 34-36.
  • Kassebeer, G. (1986): Ein Analytikkurs für Aquarianer von Dr. Gerd Kassebeer. I. Die Härte des Aquarienwassers. Aquarium Heute IV. (1): 36-38
  • Kassebeer, G. (1986): Ein Analytikkurs für Aquarianer von Dr. Gerd Kassebeer. II. Der pH-Wert des Aquarienwassers. Aquarium Heute IV. (2): 36-39
  • Kassebeer, G. (1986): Ein Analytikkurs für Aquarianer von Dr. Gerd Kassebeer. III. Die Karbonathärte des Aquariumwassers. Aquarium Heute (AH) IV. (3): 33-35
  • Kassebeer, G. (1986): Ein Analytikkurs für Aquarianer von Dr. Gerd Kassebeer. IV. Filterbiologie. Aquarium Heute IV. 36-38.
  • Kassebeer, G. (1987): Ein Analytikkurs für Aquarianer von Dr. Gerd Kassebeer. V. Kohlendioxid im Aquarium. Aquarium Heute V. (1) 39-41
  • Kassebeer, G. (1987): Ein Analytikkurs für Aquarianer von Dr. Gerd Kassebeer. VI. Stickstoffverbindungen im Aquarium. Aquarium Heute V. (2): 37-40
  • Kassebeer, G. (1987): Ein Analytikkurs für Aquarianer von Dr. Gerd Kassebeer. VII. Spurenelemente im Aquarium. Aquarium Heute V. (3): 35-37
  • Kassebeer, G. (1987): Ein Analytikkurs für Aquarianer von Dr. Gerd Kassebeer. VII. Phosphat im Aquarienwasser. Aquarium Heute V. (4): 52-53
  • Kassebeer, G. (1992): Nitrat - ein aquaristisches Problem?. Aquarium Heute (AH) X. (3): 139-140
  • Kassebeer, G. (1995): Sauerstoff im Aquarium - Zuwenig oder nicht?. Aquarium Heute (AH) XIII. (1): 49-50
  • Kassebeer, G. (1995): Methoden der Nitrateliminierung im Aquarium. Aquarium Heute (AH) XIII. (4): 212-215
  • Kassebeer, G. (1997): Die Geschichte vom alten Schlamm. Aquarium Heute (AH) XV. (2): 556-558
  • Kassebeer, G. (1999): Hat Ihr Aquarium den richtigen pH-Wert - Müssen Sie ihn überhaupt wissen?. Aquarium Heute XVII. (4): 448-450
  • Riehl, r. & Baensch H. A. (1996): Aquarienatlas Band 1. ISBN 9783882442274