Rechnet sich Wasserwechsel im Süßwasseraquarium?

Mischungsrechnung mit überraschendem Ergebnis

Kleines Aquarium - Gerhard Ott
Kleines Aquarium - Gerhard Ott
Einen Teil des Aquarienwassers regelmäßig auszuwechseln, ist gängige Praxis. Lohnt sich so ein Wasserwechsel wirklich? Wer nachrechnet, kommt zu einem anderen Ergebnis.

Bei der Pflege von Süßwasseraquarien ist es in der Praxis üblich, etwa alle vierzehn Tage ein Viertel bis ein Drittel des Beckenwassers gegen Frischwasser auszutauschen. Weiterhin wird empfohlen, mehrere kleine Teilwasserwechsel durchzuführen, als auf einmal eine große Menge auszutauschen. Die Idee dabei ist, sich ansammelnde Abfall- und Schadstoffe so wieder aus dem Aquarium heraus zu bekommen. Kaum ein Praktiker überprüft rechnerisch diese Methode.

Mischungsrechnung

Mischungsrechnung ist prinzipiell ein lineares Gleichungssystem mit zwei Unbekannten. Es gibt das Richmannsche Mischungskreuz zur praktischen Rechnung. Die Abbildung veranschaulicht das Prinzip: Die gegebenen Werte a und c werden in das Schema des Mischungskreuzes eingetragen und die Anteile durch die Subtraktion der absoluten Werte (rechte Spalte) berechnet.

Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser ist eine Messgröße für die Konzentration von Stoffen im Wasser. Sie wird in Mikro-Siemens pro Zentimeter (µS/cm) gemessen. Soll beispielsweise aus einem Leitungswasser mit 300 µS/cm durch Mischen mit Osmosewasser von 5 µS/cm ein Aquarienausgangswasser von 50 µS/l durch Mischung hergestellt werden, muss wie in dem Abbildungsbeispiel gerechnet werden: 45 zu 250 lässt sich kürzen auf 9 zu 50. Neun Anteile Leitungswasser mit 300 µS/cm und 50 Anteile Osmosewasser von 5 µS/cm sind zu mischen, um ein Wasser von 50 µS/cm zu erzielen, für ein 300-Liter-Aquarium also tatsächlich 45 Liter Leitungswasser und 250 Liter Osmosewasser.

Wasserwechsel rechnerisch

Wird dieser Gedanke und Rechengang umkehrt, um einen Teilwasserwechsel in einem Aquarium bilanzierend nachrechnen können, ist das Ergebnis überraschend: Die aquaristischen Wasserwechsel sind ein Tropfen auf den heißen Stein.

Einer der unerwünschten Stoffe im Süßwasseraquarium ist das Nitrat; eine Stickstoffverbindung die durch den Stickstoffkreislauf im Aquarium entsteht. Wenn das Leitungswasser einen Nitratgehalt von 5 mg/l hatte und das Aquarienwasser 35 mg erreicht hat, dann ergibt sich nach einem Teilwasserwechsel von 20% des Beckeninhalts ein Wert von fast 30 mg Nitrat pro Liter: gernau sind es 29, nämlich (35 mg/l)×0,8 + (5 mg/l)×0,2.

Soll auf 15 mg Nitrat pro Liter reduziert werden, so müssten etwa 65 Prozent des Aquariuminhaltes an Wasser gewechselt werden. Das ist wesentlich mehr als allgemein empfohlen.

Eine solche Rechnung kann gleichermaßen für die Leitfähigkeit oder andere Messwerte von Wasserinhaltsstoffen durchgeführt werden. Grundsätzlich gilt: Es kann bei einem Teilwasserwechsel der Ausgangswert zu Beginn der Einrichtung des Beckens gar nicht mehr erreicht werden, wenn das Ausgangswasser Werte oberhalb von null für den jeweils betrachteten Inhaltsstoff aufweist. Das lineare Gleichungssystem der Mischungsrechnung hat für diese Fälle keine mathematische Lösung.

Nur eine esoterische. Das ist auch der Grund, weshalb Aquarianer den Teilwasserwechsel durchführen: weil sie daran glauben. Und es funktioniert.

Altwasser versus Wasserwechsel

Es wird in der Aquaristik weiter diskutiert werden. In der Geschichte der Aquarienkunde gab es eine Phase, in der das Wasser gar nicht gewechselt wurde. Die Altwasser-Theoretiker gingen davon aus, dass durch stoffliche Umbauprozesse im Aquarium und Filter sich das Wasser selbst reinige. Das hat in der Praxis unter manchen Bedingungen gut funktioniert und klappt auch heute noch.

Die Meinung der Altwasser-Aquarianer hält wissenschaftlichen Kriterien ebenso wenig Stand wie die praktisch positiven Erfahrungen der Fraktion der Teilwasserwechsler. Es sind viel zu wenig Aquarienanlagen unter kontrollierten Bedingungen zu wiederholbaren Ergebnissen untersucht worden. Es finden in dem ökologischen System Aquarium, zum dem auch der Filter gehört, zahlreiche – noch längst nicht endgültig erforschte – biologische, chemische und physikalische Prozesse statt, die in den jeweilig vorherrschenden Lehrmeinungen nicht hinreichend berücksichtigt werden.

Gerhard Ott, Annegret Ott

Gerhard Ott - Ott, Gerhard Manchmal genutztes Pseudonym: Perdurus Eus *11. Febr. 1954 in Walsum am Niederrhein, Studium Erziehungswissenschaften ...

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