Hallo zusammen,
Danke für das Interesse, bevor ich auf die Fragen eingehe, wollte ich mal die wichtigsten Zusammenhänge von CO2 im Teich zusammenstellen. Sollte ein kleiner Ausflug werden, ist ein fetter Block geworden. Lasst euch nicht erschlagen. In den Reaktionsgleichungen stehen so Klammern (+) oder (2-) das sind Ladungen, wenn ihr nicht wisst, was es ist, einfach ignorieren, ohne die sieht es für mich einfach falsch aus.
Kleiner“ Ausflug CO2 im Teich
-Wie kommt es rein
-Was macht es im Teich
-Wie kommt es raus
Wie kommt es rein.
Da fange ich jetzt mal weit vorne an. Unsere Nahrungsmittel kann man in drei Bereiche unterteilen Kolenhydrate, Fette und Eiweiß. Das gilt Grundsätzlich auch für Fische und letztendlich stellen Pflanzen diese Stoffe meist selber her.
Um es zu vereinfachen bleibe ich bei den Kohlenhydraten, die hier wichtigsten sind Stärke zum Beispiel in Getreidekörnern und Cellulose, daraus bestehen die stabilen Strukturen in Pflanzen.
Stärke können die allermeisten Bakterien in kleine Stücke zerschneiden, die Zucker. Die Zucker werden dann in unseren Muskeln „verbrannt“ also umgesetzt. Bei dieser Umsetzung entsteht CO2, das dann in die Blutbahn geht und in der Lunge aus dem Blut entfernt wird, wir atmen es aus. Die Cellolose besteht auch aus Zuckerketten, die sind aber anders verknüpft und das kriegen nur wenige Bakterien klein. Deswegen sind die so praktisch als Baumaterial für die Pflanzen, die wollen ja nicht von allen Seiten angefressen werden.
Was hat das mit dem Teich zu tun. In einem Fischteich kommen über das Futter die Kohlenhydrate rein. Der Fisch nutzt wie wir die Energie und gibt CO2 in die Blutbahn. Da er keine Lunge hat geht das CO2 über die Kiemen ins Wasser über. Das funktioniert so lange die CO2 Konzentration im Teichwasser kleiner ist als die im Fischblut. Der Unterschied ist jetzt, dass das CO2 immer noch gelöst ist. Selbst wenn zu viel CO2 im Wasser gelöst ist gibt es nicht gleich CO2 Blasen. Erst wenn man es stark bewegt am besten mit zusammen mit Luftblasen oder einer rauen Oberfläche (Wasserfall, Bachlauf, Luftsprudler,
Luftheber).
Wie kommt jetzt CO2 in den Teich ohne Fische. In kleinerem Massstab natürlich auch über alle kleinen Tiere. Der wichtigste Bereich ist aber der „Belebtschlamm“. Wenn Blätter in den Teich fallen, im Herbst die Pflanzen braun werden und zerfallen, dann sinkt das an den Boden des Teiches ab. Dort gibt es jetzt die Spezialbakterien, die auch die Cellulose geknackt bekommen. Wie erwähnt sind das auch aneinandergehängte Zuckermoleküle. Wenn die erst mal geknackt sind können die kürzeren Stücke wieder in Zucker und dann auch von den Bakterien zur Energiegewinnung und CO2 umgesetzt werden. Da das auch unter Wasser stattfindet, kann auch hier die maximale CO2 Konzentration deutlich überschritten werden.
Für beide kann man die vereinfachte Umsetzung angeben:
C6H12O6 (Zucker) + 6 O2 (Sauerstoff) → 6 CO2 + 6 H2O (Wasser)
Man braucht also immer Sauerstoff für die Umsetzung zu CO2. Für die absterbenden Pflanzen heisst das, dass nicht zu viel auf einmal anfallen darf. Die Umsetzung findet im Schlamm (Dreck, Sediment) statt, aber nur in der obersten Schicht zum Wasser hin, da der Schlamm, wenn er zusammensackt den Austausch mit dem Wasser abtrennt. Pflanzen zerfallen sehr langsam, so dass auch nur langsam Sauerstoff verbraucht wird. Nach einer Algenblüte zerfallen die Algen meist auch auf einmal, dass kann dann zu Sauerstoffmangel führen. Das ist eher für Fische gefährlich.
-Für einen Fischlosen Teich braucht man ein Sediment/Schlamm/Dreckschicht, sonst wachsen keine Unterwasserpflanzen, die gelösten Nährstoffe bleiben im Teich.
-Bei einem neuen Teich muss man zusehen, dass auch ein paar Pflanzenreste im Teich bleiben, um diese Schicht aufzubauen.
Die Rolle von CO2 im Teich
-Rohstoff für Pflanzenwuchs
-Puffer für den pH Wert
-Kalk Kohlensäure Gleichgewicht
Pflanzen sind schon länger auf der Erde als wir und mussten fast alles, was sie brauchen, selber herstellen. Ein paar Grundlagen können sie an Bakterien auslagern. Pflanzen nutzen auch die Sonnenenergie und sind daher nicht auf Kohlenhydrate als Energiequelle angewiesen, sie nutzen sie als Speicher (Stärke) und als Baumaterial. In der Umkehrung von oben kann die Pflanze aus CO2 und Wasser bei Sonneneinstrahlung Zucker und daraus wieder Cellulose aufbauen. Sie baut daraus auch Eiweise auf, für die sie Stickstoff benötigt sowie Enzyme, RNA/DNA für die Phosphat benötigt wird. Damit wird dem Teich Stickstoff (Nitrat, Ammonium) und Phosphat entzogen.
PH-Puffer
der pH Wert gibt den Gehalt an Säure oder Base im Teich an. Oberhalb pH 7 basisch unter pH 7 sauer. OK ist der Bereich von etwa 6 bis 8.5. Für Fische ist der Bereich enger und die Teiche und Lebewesen darin mögen keine starken Schwankungen. Die Schwankungen werden durch Puffern vermieden. Puffersysteme sind immer eine Säure und die dazugehörende Base bzw. das Salz. Für den teich haben wir uns das komplizierteste System ausgesucht.
Es gibt die Kohlensäure die au gelöstem CO2 entsteht
CO2 +H2O (Wasser) ↔ CO3H2 (Kohlensäure)↔ CO3H(-)(Hydrogencarbonat) + H(+) (Säureproton)
Bei pH 4.3 bis pH 8.3 liegen Hydrogencarbonat und CO2/Kohlensäure vor. Wenn jetzt zum Beispiel duch Abbau von Ammonium zu Nitrat Säureprotonen entstehen werden sie durch das Puffersystem von rechte nach links abgefangen Hydrogenkarbonat wird verbraucht CO2 entsteht. Wenn das CO2 in die Luft entweicht wird Säure entzogen. Wenn alles Hydrogencarbonat verbraucht ist landet man bei pH 4.3, wenn dann noch mehr Säure entsteht ist der nächste Puffer der der Schwefelsäure bei pH 2, also extrem sauer.
Umgekehrt, wenn Base zugegeben wird, entsteht aus Kohlensäure Hydrogenkarbonat. Im Teich ist der Effekt aber eher der, dass CO2 entzogen wird (in die Luft oder durch Pflanzen/Algen). Das ist kein Problem, bis allles CO2 verbraucht ist, und einige Algen/Pflanzen mit der biogenen Entkalkung beginnen.
2 CO3H(-) (Hydrogenkarbonat) ↔ CO2 +CO3(2-) Karbonat + H2O (Wasser)
Damit kommen wir zum Kalk Kohlensäuregleichgewicht.
Kalk ist Kalziumkarbonat CaCO3) uns ist sehr schlecht löslich in Wasser. Es kann aber als Kalzium (di)hydrogencarbonat in Lösung gehen. Das passiert indem gelöstes CO2 bzw. Die Kohlensäure mit festem Kalk reagieren.
CaCO3 + CO2 ↔ Ca(2+) (Kalzium gelöst) + 2 (CO3H(-) Hydrogenkarbonat
Wenn man Kalkstein im Teich hat, hat man also einen Vorrat an Kalzium das mit überschüssigem CO2 gelöst werden kann. Der Löseprozess ist aber extrem langsam. Da bekommt man vielleicht 1 maximal 3 Wasserhärtegrade im Jahr. Das Calcium wir aber von den Pflanzen in grossen Mengen verbraucht, so dass man auf diesem Weg seine Wasserhärte (GH) so grade konstant halten kann. Umgekehrt ist die Gesammthärte ein Schutz gegen hohe pH Werte. Wird durch die Biogene Entkalkung das Hydrogencarbonat verbraucht, steigt der pH Wert auf bis zu pH 12.5. Wenn genug Kalzium gelöst ist fällt Kalziumcarbonat aus und das Wasser wird immer weicher, der pH Wert bleibt erst einmal bei pH 8.3 bis 8.5 bzw. steigt viel langsamer .
Die Kalklösung gilt auch für MagnesiumKarbonat. Magnesium ist wichtig für Pflanzen, ein Zentrales Atom im Farbstoff für die Photosynthese. Magnesium ist gerne ein Mangelelement in unseren Teichen. Deswegen empfehle ich ein paar Steine Dolomit (Ca, MgCO3) in den Teich zu geben. Das Dolomit wird bei genügend gelöstem CO2 in Lösung geht.
Wie kommt CO2 aus dem Teich
Das ist schon alles erwähnt.
-CO2 wird in Pflanzen eingebaut
-CO2 fällt über Umwege als Kalziumkarbonat aus
-CO2 wird durch Wasserbewegung (Wasserfall, Belüftung, Bachläufe) in die Atmosphäre/Luft abgegeben.
Der letzte Punkt könnte auch Grundsätzlich andersrum laufen, so dass CO2 aus der Luft gelöst wird. Die maximale Löslichkeit in Wasser ist sehr hoch, aber nur wenn reines CO2 anstelle von Luft verwendet wird. In unserer Luft sind aber nur 0.04% (400 ppm). Der Gleichgewichtswert entspricht also 0.04% der maximalen Löslichkeit, also bei 0°C 1,3 mg/L und bei 20°C 0,68 mg/L.
Der Tröpfchentest misst minimal 2 mg/L kann diese Grenzen also nicht mehr feststellen.
Im Gleichgewicht haben wir immer zu wenig CO2 im Wasser: Belüfter, Bachläufe oder Wasserfälle ergeben immer das Gleichgewicht entziehen dem Wasser also noch die letzten Reste an CO2. CO2 mit dem Belüfter in den Teich zu bekommen geht oberhalb von pH 8.3, sorg dann aber dafür das der pH Wert nicht unter 8.3 fällt. Aus diesem Grund hat man an Bachläufen oder Wasserfällen auch gerne Algenprobleme.
Danke fürs Zu-Ende-Lesen
Rüdiger
. 
und nochmal. Das sind dann aber immer nur 10 Minuten.
