Ein paar Zusammenhänge:

Weiches Wasser ist nur dann notwendig, wenn Pflanzen und Fische es tatsächlich benötigen. Es muß in Europa meist künstlich aufbereitet werden. Die Technik dazu wird in der detaillierten Beschreibung eines Selbstbau- Osmosefilters beschrieben, mit dem die Wasserqualität „online“ kontrolliert werden kann.

Es ist selbstverständlich nicht möglich, ein Wasser zu erzeugen, das in allen Werten denen der natürlichen Biotope entspricht, weil die Zusammensetzung von einer unkontrollierbar großen Menge von Parametern beeinflußt wird. Besonderes Augenmerk wird deshalb auf den Gesamtsalzgehalt verwendet, der einen entsprechenden Leitwert ergibt. Bei Wasser mit sehr niedrigem Leitwert ist es mit aquaristischen Mitteln nicht mehr möglich, einzelne gelöste Stoffe annähernd genau zu bestimmen. Deshalb geht man am besten vom bereitstehenden Ausgangswasser, z.B. aus dem Wassernetz, aus und verdünnt es mit vollentsalztem Wasser solange, bis der gewünschte Leitwert erzielt ist. Alternativ ist es genauso möglich, zu vollentsalztem Wasser soviel Ausgangswasser hinzuzugeben, bis der gewünschte Leitwert erreicht ist. Welche der beiden Methoden infrage kommt, richtet sich danach, ob ein höherer oder niedrigerer Leitwert erzielt werden soll. Im Endprodukt „Aquariumwasser“ bleibt bei diesem Vorgang das relative Mengenverhältnis der gelösten Salze untereinander immer etwa gleich der des Ausgangswassers. Alternativ ist aber auch die Salzzufuhr über eine Sole aus Mineralsalzen möglich, die mittels Dosierpumpe dem Aquarienwasser zugemischt wird. Dann besteht nur die Gefahr, daß sich bestimmte Salze im Aquarienwasser vermehren und sich andere vermindern, weil nicht alle Salze gleichermaßen verbraucht oder durch den Stoffwechsel zugeführt werden. In allen Fällen muß also immer eine Teilmenge des Wassers tatsächlich gewechselt und nicht allein verdünnt werden, um den Ionenhaushalt wieder auszugleichen.

SBV steht für Säurebindungsvermögen und ist ein Maß für die Pufferkapazität des Wassers gegenüber Säuren. Sie wird dadurch ermittelt, indem per Titration mit HCl bis zur Senkung des pH-Werts auf pH 4,3 ermittelt. Sie ersetzt die veraltete Bezeichnung „Karbonathärte“ (KH). SBV ist dabei gleichbedeutend mit dem Salzsäureverbrauch in mMol/l x 2,8

Es ist vor allem entscheidend, zu wissen, daß in weichem Wasser der Anteil von Härtebildnern sehr gering ist. Dadurch wird das Wasser empfindlich gegenüber jeder Zufuhr von sauren oder basischen Stoffen. Dem ist insbesondere beim Wasserwechsel Rechnung zu tragen. Die Wasserqualität des fertigen Wechselwassers muß immer der geforderten Soll-Qualität entsprechen. Der Aufwand für die Herstellung des Wechselwassers ist, wenn man ihn gewissenhaft betreibt, nicht ganz unerheblich. Über die Standardzusammenhänge von Härtebildnern, pH-Wert und Leitwert hinaus gelten für Weichwasser ganz besondere Bedingungen. Der Leitwert und die Pufferkapazität müssen peinlichst konstant gehalten werden, um nicht pH-Sprünge zu provozieren. In der Praxis ist aber die Empfindlichkeit bei weitem nicht so dramatisch, weil der Filter und der Bodengrund wesentlich zur Stabilität des Systems beitragen, so daß es bei einem gut eingefahrenen Aquarium fast unmöglich ist, ohne Gewalteinwirkung den Biotop nachhaltig zu beeinflussen.

Bei pH-Werten über 4,3 gilt für den Zusammenhang zwischen pH und Leitwert die folgende Näherungsformel.
pH = 0,43 * Log ( µS ) + 4,3
Hinzu kommt noch der Beitrag aller anderen in Lösung befindlichen Ionen. Diese Funktion zwischen Leitwert und pH ist nur in sehr weichem Wasser mit stabiler Grundleitfähigkeit anwendbar. Vor allem ist dabei zu berücksichtigen, daß ja die im Wasser gelösten Salze individuelle eine unterschiedliche Zusammensetzung haben können, daß z.B. bestimmte Salze verbraucht und andere hinzugefügt werden. Dadurch ist das Ionenspektrum praktisch nie im Gleichgewicht und kann bei obiger Formel erhebliche Abweichungen erzeugen. Allein die Mineralisation der Stoffwechselprodukte führt in einem Becken mit Standardgröße und Standardbesatz zu einem täglichen Anstieg des Leitwertes von rund 6 µS/cm.

Einige bekannte Stoffe und ihr nominaler pH-Wert:

Ein paar wichtige Parameter:

Warum weiches Wasser?

Die Erfordernis von weichem Wasser hängt von den genetisch bedingten Bedürfnissen der Fische und Pflanzen ab und ist vor allem artbedingt. Alle Fische, sowohl die Meeresfische, als auch die Süßwasserfische, besitzen einen Blut-pH von rund 7,4. Dies ist genetisch deswegen so verankert, weil auch die Süßwasserfische ursprünglich Meeresbewohner waren. Sie haben sich zwar mit einer energieaufwendigen Osmosetechnik im Laufe der Millionen von  Jahren Entwicklungsgeschichte an die Umweltverhältnisse in extrem weichem Wasser im Amazonasgebiet angepaßt, jedoch geschah diese Anpassung nicht durch Veränderung des Blut-pH-Werts, sondern durch vermehrten Wasserumsatz über Kiemen und Haut. Denn um in weichem Wasser in der Lage zu sein, die gleiche Menge an Ionen aufzunehmen, muß die Wassermenge um ein Vielfaches höher sein. Es ist folglich nicht so, wie viele Fischlieferanten versichern, daß sich die Tiere sich innerhalb kurzer Zeit oder in wenigen Generationen auf die Wasserverhältnisse in Europa einstellen können. Wird so ein Weichwasserfisch nun in eine europäische Salzlake gesetzt, nimmt sein Körper zunächst genausoviel Wasser auf wie im Weichwasser. Durch den hohen Salzgehalt wird bei den Fischen latent ein ähnlicher Zustand erzeugt wie beim Menschen auf hoher See durch Trinken von Meerwasser. (Umgekehrt ist das Trinken von entsalztem Wasser für den Menschen ungefährlich, weil er genügend Salze über die Nahrung aufnimmt.)

Der Umstand, daß in Europa ein Wasser wie am Amazonas kaum zu finden ist, läßt viele Aquarianer vernachlässigen, daß ihre Pfleglinge mittelfristig nicht imstande sind, das Überangebot an Salzen, die im Wasser gelöst sind und über ihre Hypo-Osmose in ihren Körper gelangen, abzuwehren. Denn sie sind ja dafür bestimmt, mit ihrer Osmosefunktion Salze aus salzarmem Wasser mit hohem Energieaufwand ihrem Körper zuzuführen, der ja selbst einen höheren Salzgehalt hat. Dazu müssen die Fische in weichem Wasser stets große Wassermengen umsetzen und die darin gelösten Salze ihrem Körper zuzuführen. In unseren Gewässern müssen sie sich im Gegensatz dazu gegen den vermehrten Zustrom von Salzen wehren, sind jedoch genetisch garnicht auf diese Verhältnisse vorbereitet. Es bräuchte in der Natur wiederum Millionen Jahre, bis so ein Weichwasserspezialist wieder mit salzreichem Wasser umgehen könnte. Um mit dem hiesigen Wasser den Blutsalzgehalt auf dem Sollstand zu halten, brauchen die Tiere also bei weitem nicht so viel Wasser umzusetzen wie am Amazonas. Dieser Umstand verleitet viele Aquarianer dazu, zu denken, daß es den Fischen doch nur gut tun könne, ein erhöhtes Salzangebot vorzufinden, weil ihre Lieblinge dann weniger Energie aufbringen müssen. Der Denkfehler liegt jedoch darin, daß die Weichwasserfische hier bei uns genetisch bedingt genausoviel Wasser umsetzen müssen wie in ihrem Ursprungsbiotop, und genau in diesem Punkt kommt es dann zum Konflikt. Es ist also prinzipiell nicht möglich, extreme Weichwasserfische an ein salzreiches Wasser zu gewöhnen.

Um den Salzgehalt auf dem gegenüber weichem Wasser hohen Niveau halten zu können, müssen die Weichwasserfische einen Großteil ihrer Lebensenergie darauf verwenden, Salze aus dem niedrigen Salzniveau des weichen Wassers auf das höhere Salzniveau ihres Blutes zu transformieren. Abgesehen von der Salzaufnahme durch die Nahrung tauscht sich der gesamte Körper der Fische dazu mit dem umgebenden Medium 'Wasser' sehr intensiv aus. Je größer die Körperoberfläche, umso größer kann die Menge des Wasserumsatzes der Tiere werden, so sollte man annehmen. Typische Vertreter dieser Art sind die Skalare und Diskusse aus dem Amazonasgebiet. Beide besitzen die Eigenschaft, mit salzreichem Wasser latent in Konflikt zu geraten.

Die Salzkonzentration im Blut der Süßwasserfische ist höher als im umgebenden Wasser. Folglich müssen Kiemen und Haut Eigenschaften besitzen, die ähnlich der einer Osmose-Membrane sind. Der Fisch muß, wie bereits oben beschrieben, Energie aufbringen, um die für ihn günstigen, körpereigenen osmotischen Verhältnisse zu schaffen. Gesetzt den Fall, es würde nun langsam der Salzgehalt und damit der Leitwert im Wasser ansteigen, bis er gerade dem des Fischblutes gleichkommt. Dann würde der Fisch eigentlich bei weitem nicht mehr die Menge Energie aufbringen müssen, um den Salzgehalt im Blut konstant zu halten. Man ist geneigt, zu glauben, der Fisch würde dann automatisch die Menge des Wasseraustauschs zwischen seinem Körper und seiner Umwelt erheblich vermindern. Denn er muß ja verhindern, daß durch die genetisch vorgegebene Transformatorfunktion, die aus viel weichem Wasser wenig härteres Wasser macht, mehr Salze ins Blut überführt werden, als er vertragen kann. Folglich müßte theoretisch aus der ursprünglichen Osmosefunktion eine Umkehrosmosefunktion entstehen, bei der aus dem Medium mit höherer Ionendichte der Austausch in Richtung niedrigerer Dichte geschieht. Mit dieser Fähigkeit ist aber der Fisch genetisch nicht ausgestattet. Das wiederum führt dazu, daß er zwangsweise mehr Salze aufnimmt, als er vertragen kann und daß die Organe wie Kiemen und Haut, die den direkten Kontakt mit dem Wasser haben, auf Dauer geschädigt werden können. Kiemen und die Haut werden daran gehindert, die schützende Schleimschicht stets in ausreichender Menge zu bilden. In diesem Zusammenhang sei an die Kochsalzzugabe ins Aquarienwasser erinnert, wodurch zunächst die Kiemen und die Haut dazu gereizt werden, vermehrt Schleim zu bilden. Wird dies aber zu einem Dauerzustand, wird irgendwann die Schleimbildung gestört. Wird diese Aktivität also durch äußere Einflüsse begrenzt, so hält der Fisch der neuen Situation eine gewisse Zeit lang stand, kann aber durch die im Verhältnis zum Salzgehalt zu geringe Schleimbildung seinen eigenen Schutz vor Umwelteinflüssen nicht mehr gewährleisten, so daß den Parasiten, die normal mit der Schleimbildung ausgeschwemmt werden, immer ein Türspalt geöffnet bleibt. Der Fisch stirbt einen langsamen Tod, der auf der dadurch hervorgerufen mangelhaften Hygiene und dem damit einhergehenden massiven Parasitenbefall beruht.

Aufrechterhaltung des Ionenspektrums:

Im Aquarium ist ja wegen der begrenzten Wassermenge und dem begrenzten Leitwert immer auch die im Wasser absolut gelöste Menge an Salzen begrenzt, bei weichem Wasser jedoch viel eher als bei salzreichem. Da die Salze von den Fischen und Pflanzen nicht gleichmäßig verbraucht werden, entstehen sehr schnell Lücken, andererseits durch den Stoffwechsel aber auch Überschüsse im Salzspektrum. Dies wiederum bedeutet, daß in einem Weichwasseraquarium bei gleichem Soffwechsel viel häufiger ein Wasserwechsel vorgenommen werden muß, als bei einem Wasser mit hohem Leitwert. Nach meinen Erfahrungswerten steigt das Wasserwechselvolumen umgekehrt proportional zum Leitwert. Ist z.B. bei einem Leitwert von 800 µS ein Wasserwechsel pro Woche nötig, wobei die Menge hier 50 Liter betragen möge, dann benötigt Weichwasser mit einem Leitwert von 100 µS bei gleichem Salzverbrauch theoretisch die achtfache Menge (800 µS / 100 µS), um genügend Salze zuzuführen, also 8 x 50 Liter = 400 Liter.

Aber auch die Menge der Stoffwechselprodukte, die ja bei gleichem Fisch- und Pflanzenbesatz in beiden Fällen gleich ist, muß stets in der Relation zum Leitwert bleiben. Das geschieht automatisch mit dem entsprechenden Wasserwechsel. Diese Abfallstoffe müssen immer in Relation zum Gesamtsalzgehalt betrachtet werden. Denn theoretisch wäre es ansonsten möglich, in Weichwasser den Nitratgehalt so ansteigen zu lassen, daß praktisch von einer Nitratlösung gesprochen werden kann, wenn die gelösten Salze in Relation zum Nitrat nur in einer verschwindenden Minderheit vorhanden sind.

Biotopgerechte Versorgung mit CO2:

Unsere Atmosphäre enthält die folgenden Anteile von Gasen in Volumen-Prozent:

Das Kohlensäure-Hydrogencarbonat-Carbonat-Puffersystem ist das bekannteste Puffersystem in der Aquaristik. Kohlensäure ist eine schwache Säure, die beim Einleiten von Kohlendioxid in Wasser entsteht und nur einen Bruchteil des eingeleiteten CO2 dazu verwendet. Aus obiger Tabelle ist ersichtlich, daß das Wasser, wenn es sich im Gasdruckgleichgewicht befindet, nur einen sehr geringen CO2-Anteil aufnehmen kann. Rein technisch gesehen dürfte demnach in einem Aquarium ohne künstliche CO₂-Versorgung mit aquaristischen Meßmethoden kein CO₂ nachweisbar sein. Dennoch ist nach der Einfahrzeit des Biotops immer CO₂ meßbar. Dieser Überschuß stammt aber niemals aus der Atmosphäre, sondern aus Atmungsvorgängen im Wasser, z.B. seitens der Fische, aber vielmehr noch seitens der im Wasser lebenden Bakterien. Der Kreislauf von Sauerstoff [O₂] und Kohlenstoff [C] ist in der folgenden Grafik dokumentiert:

Der Kohlendioxid-(CO₂-) Haushalt muß in enger Wechselwirkung mit dem Sauerstoff gesehen werden. Kohlendioxid ist allerdings wesentlich leichter in Wasser löslich als Sauerstoff und reagiert mit Wasser zu Kohlensäure (H₂CO₃) .
Wer über die genauen chemischen Vorgänge Informationen benötigt, sei auf Folgende Seite verwiesen:

http://www.asn-linz.ac.at/schule/chemie/haerte.htm

Die Pufferkapazität wird in der Aquaristik als Karbonathärte bezeichnet. Korrekterweise sollte hier erwähnt werden, daß die Karbonathärte (auch temporäre Härte genannt) derjenige Teil der Gesamthärte (Konzentration der Erdalkalimetalle Calcium und Magnesium) ist, der als Carbonat/Hydrogencarbonat vorliegt. In der Aquaristik wird die Karbonathärte immer nur als Ausdruck der Pufferkapazität oder des Säurebindungsvermögens (SBV) verwendet - also als Maßstab, wieviel Säure in das Wasser gelangen darf, ohne den pH-Wert extrem zu erniedrigen. Die KH-Tests messen nichts weiter als die Pufferkapazität - ob nun Calcium oder Magnesium vorhanden sind oder nicht. Ebenso würden andere Puffersubstanzen, die normalerweise im Aquarium in nicht erwähnenswerten Konzentrationen auftreten, den KH-Wert verfälschen. Korrekterweise müßten die KH-Tests "Säurekapazität bis pH 4,3" heißen. Vereinfachend wird dennoch der Begriff "Karbonathärte" weiter verwendet, auch wenn er nicht ganz korrekt ist.

Bei hohen Karbonathärten bleibt der pH-Wert bei kontinuierlicher Säurezugabe wesentlich länger konstant als bei Weichwasser mit wenig oder garkeiner Karbonathärte. Sind hingegen Erdalkalimetalle (= "Gesamthärte", also Magnesium und Calcium) im Wasser vorhanden, haben diese Substanzen keinerlei Wirkung auf das Puffervermögen und somit den pH-Wert der Lösung. Im Standard-Gesellschaftsaquarium sollte für einen stabilen pH-Wert immer eine Karbonathärte von mindestens 1-4 °KH vorhanden sein, um einen Säuresturz zu verhindern. Dieser wird zwar in der Regel duch Vogänge im Bodengrundverhindert, jedoch nur dann, wenn der Biotop eingefahren ist. In der Praxis kann man daher von einem "Säuresturz" nur als Legende berichten. Innerhalb von 45 Jahren habe ich ihn niemals beobachten können. Im Meerwasseraquarium ist eine Karbonathärte von mindestens 7°dH notwendig. Statt den Wasserwechsel in der Menge zu überfordern, stellt es sich aber als viel einfacher und vor allem biotopgerechter heraus, die Menge an Fischen und an Pflanzen an den Leitwert anzupassen. Die Faustregel .ein Fisch mit der Masse eines menschlichen Mittelfingers auf 100 Liter Wasser hat sich bei mir als ideal herausgestellt. Dabei sollte man nicht außer Acht lassen, daß Kleinvieh relativ mehr Mist macht als Großvieh. Andererseits gelangt bei der Kleinvieh-Fütterung weniger Restfutter in den Bodengrund als bei Großvieh, das sich gern nur mit den größeren Brocken vergnügt. 

Dazu gehört.aber auch der CO2-Gehalt des Wassers. Bei jedem Wasser stellt sich in Abhängigkeit vom Leitwert automatisch beim Austausch mit der Umgebungsluft ein Kohlensäure-Gleichgewicht mit rund 3 bis 12 mg CO₂ pro Liter ein. Die Kohlensäure wird also im Wasser ähnlich wie Salz gelöst. Setzt man nun in so ein Wasser, das sich im natürlichen Gasgleichgewicht befindet, Pflanzen ein und schaltet Licht dazu, wird der CO₂-Gehalt im Wasser sinken, weil die Pflanzen es benötigen, um assimilieren zu können. Ja, und dann geschieht die erste kleine Kettenreaktion im Aquarium: Der pH-Wert steigt mit sinkendem CO2-Gehalt, wenn die Menge des Gasaustauschs mit der Umgebungsluft geringer ist als der Verbrauch von gelöstem CO₂ durch die Pflanzen. Wird nun das Licht ausgeschaltet, dreht sich der Prozess um, der CO₂-Gehalt des Wassers steigt wieder, und der pH-Wert fällt. Solange bei Weichwasser die meßbare pH-Differenz zwischen Licht und Dunkel nicht größer als absolut 0,3 pH wird, liegt alles im natürlichen Rahmen. Das wird aber schnell anders mit wachsender oder abnehmender Pflanzenmenge. Dann wächst mit der Pflanzenmasse auch der CO₂-Bedarf, und man sollte sich überlegen, entweder die Pflanzen zurückzuschneiden oder CO₂ künstlich zuzuführen, bis die Tag/Nacht Differenz <= 0,3 pH wird. Wird nämlich die Pflanzenmasse sehr groß und dadurch tagsüber der CO₂-Bedarf ebenso groß, würde bei nachts durchlaufender CO₂-Zufuhr der pH-Wert gewaltig und gefährlich in Richtung sauer gehen und vor allem der CO2-Gehalt über den Nennwert von 20 mg CO2 pro Liter ansteigen. Die beste und einfachste Methode, bei einer großen Pflanzenmasse keinen nächtlichen CO2-Überschuß zu erhalten, besteht darin, ein Magnetventil für die CO2-Zufuhr zu verwenden und dieses über die Einschaltdauer des Lichts zu steuern, d.h., solange das Licht eingeschaltet ist, wird auch CO2 zugeführt.

Viele Aquarianer verfallen dem Trugschluß, den pH-Wert über eine pH-geregelte CO₂-Zufuhr fest auf einen beliebigen Wert einstellen zu können. Das würde der gesamten Beckenbiologie die natürliche Dynamik nehmen und immer zu CO₂-Werten führen, die entweder zu hoch oder zu niedrig sind, wenn die Wasserwerte sich zwischenzeitlich verändern. Der pH-Wert darf niemals ein nach Belieben einstellbarer Wert sein, sondern muß eine relative Eigenschaft des Wassers bleiben, wobei der Sollzustand bei natürlichem Gasdruckausgleich zu messen ist. Da der pH gerade bei weichem Wasser durch äußere Einflüsse sehr stark schwanken kann, würde sich damit auch die CO2-Menge in weiten Grenzen verändern und sich schnell in einen Bereich oberhalb der maximalen 20 mg pro Liter bewegen können.

Verwendung von Leitungswasser zum Aufhärten:

Zunächst sollte ich vorausschicken, daß ich sogar noch bis 2001 selbst mit Leitungswasser und verschiedenen Aufhärtesalzen herumexperimentiert habe.  Dabei interessieren mich als Praktiker viel weniger die chemischen Inhaltsstoffe als deren Gesamt-Auswirkung auf die AQ-Insassen. Während Seewasser der offenen See überall auf der Welt gleich strukturiert ist, sind beim Süßwasser selbst im gleichartigen Biotop riesige Abweichungen die Regel. Auch unsere Leitungs-Gewässer sind alle unterschiedlich zusammengesetzt. Wenn nun jemand zum Ziel hätte, DAS Amazonaswasser nachzubauen, würde er bereits am ersten Biotop scheitern, weil es nicht nachbaubar ist. Später stellt er außerdem noch fest, daß es DAS Amazonaswasser nicht gibt, und das die gleiche Fischart im Amazonasgebiet in verschiedenst zusammengesetzten Gewässern haust.
Machen wir uns doch nichts vor, das AQ-Wasser hat immer individuelle Parameter, die sich im Laufe der Zeit von selbst einrichten. Uns bleibt in diesem Zusammenhang doch nichts anderes übrig, als auf die und zur Verfügung stehenden Ressourcen zurückzugreifen und das beste draus zu machen. Dabei muß nicht das Teuerste und Aufwendigste auch das Beste sein. In manchen Fällen ist das Weglassen die beste Lösung.
Ganz gleich, ob man nun eine Salzmischung mit der Zusammensetzung X verwendest oder irgendein Trinkwasser, wie es aus der Leitung kommt, alle unterscheiden sich enorm von allen im Amazonasgebiet. Die Kritereien, die die uns interessierenden Biotope in Amazonien gemeinsam haben, sind aber nicht so sehr die Anteile bestimmter Ionen am Ganzen, sondern der sehr niedrige Leitwert, der bis in die Reinwasserdeklaration gehen kann.

Wenn ich hier nun gegen Aufhärtesalze schreibe, dann nicht deshalb, weil sie per se nichts taugten, sondern weil ihre Eigenschaften und ihre Zusammensetzung selbst beim selben Produkt und im selben Entnahmebehälter sehr variieren können, denn sie sind für den industreillen Bedarf und den Massenverbrauch hergestellt und setzen voraus, daß sie in großen Mengen verarbeitet werden. Wenn sie längere Zeit gelagert werden, findet ein mechanischer Entmischungsprozess statt, desgleichen während längerer Transporte u.s.w. Dann kann es halt passieren, daß Du eine Dose erwischt, in der eben nicht die vorgesehene Standardzusammensetzung enthalten ist, sondern eine Konzentration von einem Salz, daß z.B. als das feinkörnigste in der Mischung nach unten gewandert und dann als größter Anteil in der inhomogenen Mischung enthalten ist. Aber auch innerhalb einer ursprünglich homogenen Mischung in einer Dose ist das Gemisch nie so homogen, als daß man es teelöffelweise unbedenklich ins AQ geben könnte.  Die Warscheinlichkeit, daß bei sehr weichem Wasser große Unterschiede in der Zusammensetzung eintreten, ist also sehr groß. Die Handhabbarkeit der Salze ist es, die ich in Verbindung mit den kleinen Wassermengen für aquaristische Zwecke und für den Weichwasserbereich als nicht geeignet ansehe.

Da nun ohnehin bei den Salzen darauf vertraut werden muß, was als Inhaltsstoffe angegeben wird - Papier ist ja geduldig, und die Toleranzen für
nichtmedizinische Stoffe sind groß - verzichte ich lieber darauf und vertraue das Wasserversorgungsunternehmen, weil dieses nämlich riesige Mengen Wasser aufbereitet und sich die Toleranzen dort bei der Herstellung gegenseitig eliminieren.

Einen Einfluß der Zusammensetzung der Ionenanteile auf die Fische habe ich bei Trinkwasser noch niemals registriert. Bei Aufhärtesalzen dagegen kenne ich allein aus der NG einige negative Schilderungen. Ob es nun an den Salzen selbst liegt, oder an chemischen Vorgängen, die beim Lösungsprozess oder danach ablaufen, sollte dabei weniger interessieren als die Tatsache, daß solche Unfälle anscheinend geläufig sind. Eines ist mr im Laufe der Jahre klar geworden: Nicht so sehr die Zusammensetzung der Salzmengen ist entscheidend, sondern daß immer von allen Salzen, auch wenn sie nur in Spuren vorkommen, genügend im Wasser gelöst ist, um von Pflanzen und Tieren verbraucht zu werden. Bei Trinkwasser ist das immer der Fall, weil garantiert, bei Salzmischungen noch lange nicht. Deshalb nützt es auch garnichts, wenn jemand hergeht und zum Neubefüllen seines AQ einen Riesenaufwand betreibt, um die richtige Wasserzusammensetzung einzustellen.
Spätestens nach ein paar Tagen stimmt diese ohnehin nicht mehr, weil bereits Salze verbraucht oder durch Stoffwechsel hinzugefügt wurden. Es kommt also nicht darauf an, einmal eine günstige Startbedingung zu schaffen, sondern diese auch fortwährend zu pflegen. Dies geht ausschließlich durch Dauerzufuhr des aufbereiteten Frischwassers. Unterbleibt sie, wird der Biotop brüchig. Auch periodische Wasserwechsel reichen dafür niemals aus. Unser Bestreben sollte es sein, die virtuelle Wassermenge im AQ möglichst groß werden zu lassen, um immer gleichbleibende Bedingungen zu erhalten. Wenn ich von Verhältnisanteilen von in Wasser gelösten Substanzen schreibe, dann meine ich damit folgenden Zusammenhang:
Wenn wir davon ausgehen , daß z.B. im Wasser für ein Malawi-Becken 50 mg Nitrat/L gerade eben noch tolerierbar sind und dort - sagen wir mal – mit einem Leitwert von 1000 µS gearbeitet würde, ergibt sich ein Verhältnis von 50 / 1000 = 0,05. Bei einem Wasser mit 30 µS dürften entsprechend nur 30 x 0,05 = 1,6 mg Nitrat/L als Obergrenze enthalten sein. An dieser Stelle zeigt sich ganz deutlich, daß ein gößerer Aufwand notwendig wird, wenn man Weichwasser richtig pflegen möchte. Was nützt es, eine penible Mischung von Salzen aufzubereiten, um dann hinterher festzustellen, daß das Wasser eigentlich nur eine Nitratbrühe mit ein paar Mineralsalzen darstellt? Genau hier ist der Fisch begraben, und genau hier nüssen wir in der Praxis ansetzen, wenn wir von einem ausgewogenen Ionenverhältnis träumen.

Im Trinkwasser sind alle lebensnotwendigen Salze in ausreichender Menge vorhanden, wenn auch regional in unterschiedlicher Menge. Dies ist aber auch am Amazonas so. Ob nun das eine Salz in größerer Menge als das andere vorhanden ist, hat sich nach meiner Erfahrung als völlig belanglos herausgestellt. Auf den Vermehrungstrieb, nach dem Überlebenstrieb übrigens der stärkste, hat dies sicher keinen Einfluß.
Es gibt dazu einen netten Witz: Treffen sich zwei Frauen und unterhalten sich über die Kondition ihrer Männer. Sagt die eine: " Meiner bringt nichts mehr." sagt die andere: "Meiner auch nicht. - Aber wir fliegen im Sommer nach Canada - vielleicht kannada !"

Wenn man nun darauf vertrauen kann, daß das Wasserversorgungsunternehmen eine annähernd gleichbleibende Qualität liefert, warum sollte sich man dem Risiko mit den Salzen ausliefern? Was nützt es, wenn man noch so tolle Rezepte hat, die aber garnicht eingehalten werden können, weil selbst bei Einkauf einzelner Salze die Verunreinigungen größer sind als wir sie gebrauchen können?
Darum bestand letztendlich meine Schlußfolgerung darin, Weichwasser nicht mehr mit Salzen, sondern mit Trinkwasser herzustellen. Ich habe es nicht bereut.

Wenn der Begriff Standardionenverhältnis fällt, sollte man ihn deshalb immer auf das örtliche Trinkwasser beziehen und von da aus per Verdünnung das Weichwasser einstellen. Ich habe bei meinem AQ lediglich die CO2-Menge fest eingestellt  (24 Std), sowie die im Dauerzulauf befindliche Frischwasserzusammensetzung als kongruentes Abbild des Leitungswassers. Danach ergibt sich im Mittel eine KH von 0,4 °dKH, ein CO2-Gehalt von 18 mg/L, ein Leitwert von 23 µS und ein pH von 5,8. Der pH schwankt in 24 Std um < 0,3 durch die Assimilation. Der CO2-Gehalt liegt immer unter 20 mg/L.

pH / CO2-Regler als Falle:

Als Falle stellen sich oft die im Handel erhältlichen pH-Regler heraus, die den pH-Wert mit einer Elektrode messen und ein CO₂-Ventil ein- und ausschalten, um einen gleichbleibenden pH zu gewährleisten, ohne dabei den aktuellen CO₂-Gehalt zu prüfen. Geht man von den obigen Ausführungen aus, ist eine Begrenzung der Schwankungsbreite des pH auf absolut rund 0,3 pH nur dann möglich, wenn die Menge an Pflanzen und deren Nährstoffverbrauch an die Menge des Wassers angepaßt ist. Je mehr Pflanzen sich im Aquarium befinden, desto größer ist der CO₂-Verbrauch, und desto mehr CO2 muß künstlich zugeführt werden. Wenn nun nachts die Pflanzen kein CO2 mehr verbrauchen und die Zufuhr unvermindert weiterläuft, kann der CO₂-Gehalt des Wassers den einzuhaltenden Sollwert von rund 25 mg/ Liter leicht überschreiten und zu schweren Schäden bei den Fischen führen. Genau für diese Fälle ist ein Abschaltventil durchaus angebracht. Es hat nur einen großen Haken, weil die bekannten Regelgeräte die Messung des aktuellen pH-Werts als indikator für den CO₂-Gehalt messen.

Beispiel:
In einem Becken herrscht bei Gasdruckasgleich morgens vor Einschalten des Lichts ohne CO₂-Zufuhr ein pH von 7,0. Nun wird das Licht eingeschaltet, die Pflanzen beginnen zu assimilieren und der pH steigt kontinuierlich an. Da der pH von pH 7,0 ausgehend nur um etwa um + 0,15 pH bis zum Abend ansteigen soll, muß die CO2-Zufuhr so weit geöffnet werden, daß der pH von 7,15 nicht überschritten wird. Nun wird am Abend das Licht ausgeschaltet, und der pH-Wert fällt kontinuierlich, unterschreitet in der Nacht den Ausgangswert 7,0 und landet morgens vor Einschalten des Lichts bei 6,0. Aus den obigen Schilderungen ist ersichtlich, daß die Tag / Nachtdifferenz nur 0,3 pH betragen soll. In unserem Beispiel aber liegt sie bereits bei 7,15 pH – 6,0 pH = 1,15 pH. Dies ist ein völlig indiskutabler Wert. Die Ursache dafür liegt einzig und allein in der viel zu großen Anzahl an Pflanzen. Man könnte nur durch umfangreiches Entfernen von Pflanzen dafür Sorge tragen, damit tagsüber nicht so viel CO2 zugeführt werden muß, welches nachts für die unzulässige Anreicherung im Wasser führt. Falls nun nicht der Wille besteht, die Pflanzen zu entfernen, muß eine Möglichkeit geschaffen werden, nach dem Ausschalten des Lichts auch die CO₂-Zufuhr abzuschalten. Eigentlich könnte man in diesem Fall einfach das CO2-Ventil mit dem Licht ein- und ausschalten.
Die Komerzielle Lösung besteht in einer Dauermessung des pH's zur Steuerung des CO₂-Ventils. Da der pH-Wert unter anderem eine Folge des aktuellen CO2-Gehalts des Wassers ist, wird er als Indikator dazu genutzt, das Ventil zu schalten. Soweit – so gut.

Theoretisch läßt sich auf diese Weise also die CO₂-Menge im Wasser steuern, aber immer nur relativ zum pH-Wert. Dieser ändert sich jedoch nicht nur durch CO₂, sondern hauptsächlich durch andere Parameter, wie z.B. latent durch biogene Entkalkung und sprunghaft durch Wasserwechsel. Die Basis pH ist also für die CO₂-Regelung eine sehr wackelige Angelegenheit. Wenn man davon ausgeht, daß die absolute Tag / Nachtdifferenz nur 0,3 pH betragen soll, durch Fremdeinflüsse außerhalb CO₂ aber bereits eine pH-Schwankung von 1,0 pH leicht möglich ist, stimmt für die Regelung der CO₂-Zufuhr die Meßgrößenbasis überhaupt nicht mehr. Diese Meßweise könnte man damit vergleichen, als ob man den Reifendruck beim Auto anhand der erreichbaren Geschwindigkeit messen wollte, weil ja auch der Reifendruck einen Beitrag dazu leistet. Es kann also vom Steuergerät unbemerkt der CO₂-Gehalt um ein Vielfaches zu hoch oder zu niedrig geregelt werden, weil z.B. nach einem Wasserwechsel die augenblickliche Höhe des sich dann bei Gasdruckausgleich einstellenden pH's nicht bekannt ist. Man müßte also permanent den augenblicklichen wasserspezifischen pH bei Gasdruckausgleich kennen, um die Schaltschwelle bei z.B. - 0,15 pH unterhalb des Sollwertes am Regler einstellen zu können. Da die Messung bei Gasdruckausgleich aber in der Regel nicht vom pH-Regler durchgeführt wird, führt der Einsatz des Gerätes dazu, daß am Bedarf vorbei entweder zu viel oder zu wenig CO₂ zugeführt und damit der Wasserbiotop nachhaltig gestört wird. Allein bei einem massiven Wasserwechsel wird dann viel zu viel CO₂ zugeführt, wenn das Wechselwasser eine höhere Karbonathärte aufweist als das vorhandene Aquariumwasser. Wenn man nun noch in die Überlegung einbezieht, daß diese Geräte nach den technischen Beschreibungen hauptsächlich zur Einstellung eines gewünschten pH-Werts benutzt werden, kann eine CO₂-Druckflasche, die eigentlich dafür ausgegt ist, ein halbes Jahr lang die Pflanzen mit Nährstoffen zu versorgen, innerhalb einer Woche leer sein, weil der Regler bei größeren KH-Werten nicht in der Lage ist, mit noch so viel CO₂ den pH-Wert auf den eingestellten Sollwert zu bringen. Ein CO₂-Gehalt von >25 mg / Liter Wasser ist aber bereits für Fische schädlich. Die Fische nehmen ja über die Kiemen den Sauerstoff des Wassers auf und geben dafür CO₂ ans Wasser ab. Da dieser Vorgang osmotisch funktioniert, muß natürlich der Sauerstoffgehalt des Bluts kleiner sein als der des Wassers, und der CO₂-Gehalt des Bluts muß größer sein als der des Wassers. Es gibt dazu selbstverständlich die entsprechende Fachliteratur, z.B. „Physiologie der Tiere“ von Knut Schmidt-Nielsen. Erhöht man nun den CO₂-Gehalt des Wassers, kann der Fisch sein Blut-CO₂ nicht mehr ans Wasser abgeben. Genauso darf auch der Sauerstoffgehalt des Wassers nicht unter dem des Bluts liegen; denn sonst kann der Fisch aus dem Wasser keinen Sauerstoff mehr aufnehmen. Die Körpereigenen Gehalte an Sauerstoff und CO₂ sind nur in engen Grenzen variabel. Siehe dazu auch weitergehende Texte auf diesem Server.

pH-Messungen in nicht oder schwach gepufferten Wässern

Schwach oder nicht gepufferte Wässer können bei nur geringen Säure- oder Laugenzugaben schnell ihren pH-Wert verändern. Die pH-Meßkette selbst verändert durch Ausstrom von Kaliumchlorid den pH-Wert nicht. Jedoch können bei Probenmessungen andere Einflüsse den pH-Wert verändern.

Der pH-Wert in der nicht gerührten Probe fällt leicht, um ca. 0,7 pH-Einheiten pro Stunde, ab. Zu erklären ist das mit dem Hineindiffundieren von Kohlendioxid (aus der Luft über der Wasseroberfläche); dieses reagiert in Wasser gelöst teilweise zu Kohlensäure. Die Kohlensäure erniedrigt jedoch den pH-Wert. Wird das Wasser ein wenig bewegt - in diesem Fall mit einem Magnetrührer bei 100/min - fällt der pH-Wert bereits um 1,2 pH-Einheiten pro Stunde ab. Wird der Rührer auf volle Leistung gestellt, fällt der pH-Wert in den ersten 2 Minuten um 53 Einheiten pro Stunde ab. Das gesamte Kohlendioxid aus der mitaufgewirbelten Atmosphäre über dem Becherglas wurde im Wasser gelöst und verursachte durch Kohlensäurebildung den pH-Wertsturz. Wenn zusätzlich in das Becherglas gehaucht wird (ca. 4% CO2 im verbrauchten Atem zu nur 0,04% in der Luft) fällt der pH-Wert weiter.

Sehr wichtig und oft mißachtet ist die Art und Weise der Probennahme und Probenbehandlung. Das Gefäß, in dem die Probe gesammelt werden soll, muß mit dem schwach gepufferten Probenwasser mehrmals ausgespült werden. Die eigentliche Probe wird dann sehr vorsichtig ohne Turbulenzen in das Gefäß gefüllt und die pH-Messung umgehend vorgenommen. Ansonsten kann das Kohlendioxid in der Luft sich schnell im Wasser lösen und den pH-Wert verändern. Werden schwach gepufferte Proben längere Zeit gelagert, ist - unabhängig vom Meßverfahren - eine pH-Wertmessung nicht mehr möglich. Besonders geeignet ist bei ungepufferten Proben die Benutzung geschossener Meßgefäße, in die Meßkette und Temperaturfühler eingebaut werden können. Ist das Gefäß randvoll gefüllt, verfälscht während der Messung kein Kohlendioxid den pH-Wert.

Für die Aquaristik bedeutet das, den pH-Wert bei sehr weichen Wässern mit Meßketten direkt im Aquarium zu messen. So wird eine Verfälschung des Wertes vermieden. Werden chemische Tests eingesetzt, muß - wie oben beschrieben - die Probe besonders sorgfältig genommen werden.

pH-Messungen in salzarmen Wässern

In wässrigen Lösungen, die nur einen geringen Salzgehalt besitzen, können sich die korrekten Meßkettenspannungen nur sehr langsam einstellen (über 10 Minuten). Als Folge muß mit sehr langen Meßzeiten gerechnet werden. Oft wird die Messung zu früh abgebrochen und deshalb ein falscher pH-Wert notiert. Unter 50 µS/cm wird die elektrische Verbindung zwischen Referenzelektrode und Meßelektrode zu schlecht und es muß daraufhin mit Meßunsicherheiten von 0,1-0,2 pH-Stufen gerechnet werden. Spezielle Meßketten, die einen hohen Kaliumchloridausstrom besitzen (Schliffdiaphragma) sowie die elektrische Leitfähigkeit zwischen Referenz- und Meßelektrode verbessern, können die Fehler verringern und die Ansprechzeiten verkürzen. Trotzdem ist es nicht selten, daß Messungen länger als 10 Minuten dauern, ehe der korrekte Wert ablesbar ist. Abhilfe schafft der Meßverstärker, der in dieser Homepage unter „Technik --> Steuerungstechnik“ beschrieben ist. Er ferfügt über eine Eingangsimpedanz von > 5 GigaOhm und übertrifft daher gängige Meßverstärker (ca. 50 MegOhm) um ein Vielfaches. Dadurch wird die Meßkette der Elektrode so gut wie garnicht belastet, und es reichen wenige Elektonen aus, um einen exakten Meßvorgang einzuleiten. Hochohmige Verstärker sorgen daher auch für eine vielfach längere Lebensdauer der Elektroden.

Bei elektrolytarmen Gewässern (Zuchtwasser für Weichwasserfische, Umkehrosmose-Reinwasser) ist es außerordentlich wichtig, daß die Probe nicht gerührt bzw. bewegt wird. Der pH-Wert kann als konstant angenommen werden, wenn die Anzeige um weniger als 0,01 pH/min steigt oder fällt. Hat das Meßgerät nur eine Anzeige, die auf 0,1 pH anzeigt, muß diese für 10 Minuten konstant sein. Es gibt Meßgeräte mit einer Meßfunktion, die den Meßwert nur akzeptiert, wenn er konstant ist bzw. eine bestimmte Abweichung pro Zeit unterschreitet. Solche Geräte machen die pH-Wertmessung in salzarmen Lösungen sicher.

Steht eine SpezialMeßkette mit hohem Kaliumchloridausstrom nicht zur Verfügung, hilft ein kleiner Trick. Die Probe wird mit analysenreinem Kaliumchlorid in einer Konzentration von 1,1 g/l aufgesalzt. Die pH-Wertverschiebung, die sich durch Verschiebung von Gleichgewichten und Aktivitäten ergibt, ist im normalen pH-Bereich unerheblich; bei stark sauren oder basischen Proben beträgt sie maximal 0,05 pH-Einheiten. Bei dieser Methode muß aber streng darauf geachtet werden, daß das verwendete Kaliumchlorid mindestens Analysenqualität hat. Apothekenqualität (DAB oder EU Ph) oder technische Qualität ist nicht dafür geeignet. Die geringen Verunreinigungen können den pH-Wert verfläschen.

pH-Verschiebungen in weichem Wasser

Oft wird beobachtet, daß unvermittelt der pH-Wert des Wassers um eine ganze Potenz sinkt. Dies ist immer ein Alarmzeichen für eine abrupte Veränderung der Lebensbedingungen im Aquarium. Falls die Ursache nicht falsche Wasseraufbereitung oder überdosierte Zugabe von Säuren ist, kommt sie von der Atmung der Fische. Denn bei der bakteriellen Nitrifikation des Ammoniums, das von den Fischen ausgeatmet wird, entsteht zunächst salpetrige Säure und schließlich Salpetersäure. Jede Säure vermindert die Karbonathärte, indem das H-Ion mit dem HCO3-Anion zu CO2 und H2O reagiert. Nitration bleibt übrig, und die Gesamthärte bleibt unverändert.
Dieser Vorgang macht sich selbstverständlich in weichem Wasser viel stärker bemerkbar als ih hartem, denn das Pufferungsvermögen weichen Wassers ist ja viel geringer. Es handelt sich aber nicht um ein Unglück, sondern ume einen natürlichen Vorgang. Dennoch ist Vorsicht geboten, wenn Gefahr besteht, daß die KH völlig aufgezehrt wird.

Abhilfe:

Durch Zugabe von Netzwasser wieder leicht aufhärten, weniger füttern, und vorbeufgend mehr schnellwüchsige Pflanzen einsetzen.

Wird der Bodengrund nach den auf diesen Seiten vorgeschlagenen Richtlinien aufgebaut, sind diese Gefahren so gut wie ausgeschlossen, weil er in der Lage ist, in begrenztem Maße zu denitrifizieren.