Teichbelüftung notwendig?

[StefanS]

Wie es scheint, brauche ich nun doch nichts mehr zu schreiben.

Wenn sich diese relativ simple Weisheit (Einblasen blubbernder Luft ist kontraproduktiv) nun noch allgemein im Bewusstsein verankern würde, wäre schon viel geholfen.

Danke und

beste Grüsse
Stefan

 

[Jürgen]

Hallo Lars,

Eine sehr interessante Thematik, die wohl viele Teichbesitzer in Staunen versetzt. Mehr als genug O2 im Wasser vorhanden, dennoch mangelt es in den Fischen an O2 weil der CO2-Gehalt nicht passt.

Du sagst also, dass tageszeitliche Schwankungen des pH-Wertes, insofern sich diese in einem erhöhten pH-Bereich abspielen, keinen negativen Einfluss auf den Fisch haben. Wieder etwas gelernt und für viele eine Sorge weniger.

Deine Erklärung über den Zusammenhang zwischen O2 und CO2 habe ich mit Hilfe deiner Abhandlung darüber ansatzweise verstanden. Hoffe ich zumindest. Was mich aber beschäftigt ist der Umstand, dass wir bei diesem Beispiel von "normalen" CO2-Gehalten deutlich <1mg/l ausgehen sollten. Konzentrationen mit denen du dich im Rahmen deiner Fischzucht hoffentlich kaum befassen musst.

Wenn man nun mal so eine grüne sommerliche Gartensuppe näher betrachtet, dann wird man meist einen pH-Wert >8,3 und einen recht geringen SBV-Wert bzw. eine geringe KH antreffen. Nehmen wir mal eine KH von 5 und einen pH von 9 an. Werte, die man während einer sommerlichen Schwebalgenplage durchaus antreffen wird. Als Konzentration von "freiem" CO2 erhalten wir rein rechnerisch 0,15mg/l.

Dem Gegenüber steht ein Sättigungswert des Wassers zum CO2 der Luft von etwa 0,54mg/l bei 20°C und NN. Hinzu kommt noch, dass man die Luft unter Wasser einperlt. Z.B. 1m Tiefe = +0,1bar Druck => höherer Sättigunsgwert als an der Wasseroberfläche. Ein Umstand, wie er in der Natur nicht vorhanden ist, wohl aber bei einer Belüftung des Teiches. Aber dieses Detail möchte ich im Folgenden mal Außen vor lassen.

Nach meinem Verständnis kann man doch nur dann mittels Belüftung CO2 aus dem Wasser austreiben, wenn dessen Gehalt an CO2 oberhalb der aktuell gültigen Sättigungsgrenze gegenüber Luft liegt. Demnach würde eine Belüftung unter diesen Umständen doch eher CO2 im Wasser lösen als es auszutreiben. Oder habe ich da nun etwas verwechselt und liege komplett daneben?

Du schreibst, dass ein niedriger CO2-Gehalt idealerweise mit einem hohen O2-Gehalt einher gehen sollte. Demnach ist also davon auszugehen, dass die Akzeptanz der Fische tagsüber mit einer O2-Übersättigung (Photosynthese der Algen) deutlich höher liegt als Nachts, wenn der O2-Gehalt im worst-case bedrohliche Tiefstwerte erreicht und der CO2-Gehalt immer noch eine 0 vorm Komma aufweist. Ist das so korrekt?

Die Masse der Fische, die im Hochsommer bei niedrigen O2-Gehalten Probleme hat, leidet unter CO2-Mangel, der durch eine Unterversorgung mit O2 ausgelöst wird.

Nur zum besseren Verständnis. Diese "Unterversorgung" bezieht sich jetzt auf die Affinität des Hb zum O2 und nicht auf den O2-Gehalt des Wassers. Oder?

Bessere Gegenmaßnahmen wären eine vorläufige Einstellung der Fütterung (verringerter O2-Bedarf), Wasserwechsel mit CO2-haltigem Wasser bzw. als beste Lösung der Eintrag von reinem O2.

In deiner Abhandlung ist zu lesen, dass eine Kombination aus technischer Belüftung und direktem O2-Eintrag den Bedürfnissen der Fische am nächsten kommt. Dem "Diagramm 1" ist zu entnehmen, dass bei einer Belüftung der CO2-Gehalt gegenüber dem theoretischen Sättigungsgleichgewicht um den Faktor 15-16 höher liegt und der O2-Gehalt abnimmt. Ich nehme jetzt mal nicht an, dass dies aufzeigen soll, dass man mittels einer Belüftung den CO2-Gehalt anheben kann. Wenn ich das richtig interpretiere, dann beziehst du dich dabei auf die vor dieser Belüftungsaktion ermittelten Werte, welche jedoch nicht in dem Diagramm als Referenz zu finden sind. Oder? Andernfalls könnte ich nämlich wieder bei Null anfangen

MFG...Jürgen

 

[Jürgen]

Hi Stefan,

(warum kann man mich bei solchen Binsenweisheiten nicht einmal einmal korrekt lesen ?)

Eine interessante Frage

Innenhälterung und Quarantäne finden ausserhalb des Teiches statt. Von daher absolut uninteressant und von mir nicht kommentiert. Ich rede nur von der Belüftung des Teiches selbst.

Dann wäre ja das mal geklärt.

Schliesslich: An wie vielen Tagen im Jahr hat ein Teich in Deutschland durchgehend 28 Grad und mehr ?

Naja... vor dem Sommer 2003 hätte ich darüber wohl auch mit den Augen gerollt.... nun aber nicht mehr.

Wenn sich diese relativ simple Weisheit (Einblasen blubbernder Luft ist kontraproduktiv) nun noch allgemein im Bewusstsein verankern würde, wäre schon viel geholfen.

Jetzt machst du es dir aber etwas zu einfach. Es existieren nach wie vor Situationen in Teichen bei denen sich eine Belüftung durchaus anbietet. Auch wenn du den massiven Überbesatz als Grund hierfür nicht dulden möchtest. So pauschal möchte ich das jetzt nicht verstanden wissen.

Ihr seid Euch sicher, dass Ihr wisst, wovon Ihr redet ?

Sicher ist natürlich relativ. Ich fühle mich dabei jedenfalls nicht unsicherer als du auch.

MFG...Jürgen

 

[LarsD]

Hi Jürgen,

es gibt Dinge, die klingen viel komplizierter, als sie eigentlich sind.

Wo immer O2 verbraucht und damit knapp wird, liefert der Verbraucher regelmäßig entsprechende Mengen an CO2. Das Verhältnis zwischen abgegebener CO2-Mange zu gleichzeitig aufgenommener Menge O2 (RQ) liegt bei den meisten Organismen über 1. Es ist deshalb nur schwer vorstellbar, daß in Deinem Algensuppenbeispiel die Photosynthese zwar tagsüber tobt und CO2 verbraucht, in der Nacht aber nur O2 verbraucht werden soll, während keine CO2-Anreicherung stattfinden soll. Dieses Szenario greift nur, wenn jemand so "clever" ist und schon belüftet, während die O2-Gehalte auf bzw. über dem Sättigungsniveau liegen.

Betrachte die ganze Geschichte nochmal unter dem Aspek, daß O2-Verbrauch durch Atmung eine CO2-Produktion im Verhältnis nahe 1:1 bedeutet.

Die Schwankung des pH-Wertes im Tagesverlauf resultiert immer aus dem Wechselspiel zwischen überwiegendem CO2-Verbauch am Tag und überwiegender CO2-Produktion in der Nacht. Dabei verhält sich die O2-Konzentration genau gegenläufig. Solange man dieses Wechselspiel nicht stört, juckt es einen Fisch recht wenig, ob er nun pH-8 oder pH-9 im Wasser hat. Dort, wo es drauf ankommt, in dem hauchdünnen Wasserfilm auf dem Kiemenepithel, macht er sich seinen eigenen pH-Wert. Der liegt durch die permanente CO2-Abatmung immer unter dem pH-Niveau des Wassers.

Deine Algensuppe, Sonnenschein pur, pH-Wert 9 und CO2 im 0,nochwas-Bereich bietet dem Fisch mit reichlich O2 aus der Photosynthese ein Überangebot an O2. Er atmet flach und ruhig. Der CO2-haltige Wasserfilm auf dem Kiemenepithel wird nicht durch hektisches Atmen "weggewaschen". Den Fisch juckt der pH-Wert 9 im Wasser gar nicht, weil der pH-Wert an der Kieme weit niedriger liegt und er so völlig problemlos seine NH3-Ausscheidung durchziehen kann.

Solange niemand tagsüber auf die Idee kommt, diese Algensuppe zu belüften, reichert sich in ihr ein satter O2-Vorrat an, der bei schönem Wetter weit über dem Sättigungswert liegt. Mit diesem Vorrat geht der Teich dann in die Nacht. Für jedes veratmete mg O2 gibt es jetzt im Gegenzug ein mg CO2 zurück. Der O2-Gehalt sinkt, während der CO2-Gehalt ansteigt. Je stärker die Photosynthese am Tage zu Gange war, desto stärker die O2-Zehrung der Pflanzen in der Nacht. Ob der am Tag produzierte O2-Vorrat für die Nacht ausreicht, hängt von dem Verhältnis gespeicherter O2-Menge und nächtlichem Verbrauch ab.

Wird am Tage durch halbherzige Belüftung O2 oberhalb des Sättigungswertes ausgetrieben, fehlt die Menge im Speicher, wenn es dunkel wird. Ein nur am Tage eingeschalteter Wasserfall wäre bei Deinem Beispiel also der Gau schlechthin.

Was Deinen Hinweis auf die unterschiedlichen CO2-Levels zwischen Gartenteich und Fischzuchtteich angeht. Es ist uninteressant, wer den O2 verbraucht. Wenn es durch Atmung zu O2-Mangel in einem Teich kommt, steht dem immer eine entsprechende Menge an produziertem CO2 gegenüber. Schau Dir das Diagramm vor dem Hintergrund nochmal an und Du verstehst, warum bei einer bestimmten Besatzdichte die Belüftung den O2-Gehalt nicht mehr auf das Sättigungsniveau heben kann und es zeitgleich auch nicht mehr schafft, den CO2-Gehalt auf das Sättigungsniveau zu senken.

Deine Frage zur Unterversorgung mit O2 ... Der Stand der O2-Versorgung im Fisch ist das Ergebnis aus O2-Bedarf im Fisch und O2-Angebot im Wasser. Wird mehr O2 verbraucht, als mit der normalen Atemfrequenz ranzuschaffen ist, gibt es ein Versorgungsproblem. Das wird unter anderem durch erhöhte Atemfrequenz kompensiert. Stärkerer Wasserdurchsatz an den Kiemen bedeutet ein Verstärktes "Wegwaschen" des "CO2-Films" auf den Kiemen. Dadurch stärkerer Konzentrationsunterschied Wasser-Blut -> stärkerer CO2-Verlust an den Kiemen -> Probleme, wie beschrieben.

Viele Grüße

Lars

 

[StefanS]

Jetzt machst du es dir aber etwas zu einfach. Es existieren nach wie vor Situationen in Teichen bei denen sich eine Belüftung durchaus anbietet. Auch wenn du den massiven Überbesatz als Grund hierfür nicht dulden möchtest. So pauschal möchte ich das jetzt nicht verstanden wissen.

Hallo Jürgen,

wer seine Sprudler immer sprudeln lässt, dazu seinen Bachlauf nach dem Motto "Sauerstoff ist gut" in Betrieb hält, schadet seinem Teich mehr, als er ihm nützt. Das meine ich durchaus ganz allgemein (und nach den Erläuterungen von Lars sind die Zusammenhänge auch sehr gut verständlich). Ich wage zu bezweifeln, dass es auch nur eine einzige Situation gibt (z.B. übermässiger Fischbesatz und - folglich - Algensuppe), bei der das anders wäre. Einmal ganz abgesehen davon, dass die allermeisten Teichbesitzer nicht situationsgesteuert belüften, sondern ununterbrochen (nach dem obigen Motto).

Man mag mir viel Unwissenheit unterstellen - meinetwegen besonders dann, wenn es um Fische geht. Selbst der böswilligste User jedoch sollte mir zutrauen, dass ich es durchaus "drauf" habe, dass Pflanzen während der Nacht kein CO2 zehren (und kein O2 produzieren). Wenn wir einmal dahin kommen, muss ich jedesmal banales Zeug (habe ich Photosynthese verstanden ? ist die Erklärung notwendig, dass ich ein teichbezogenes Thema nicht auf Vorgänge ausserhalb des Teiches ausdehnen mag ?) schreiben und den eigentlichen Inhalt völlig zerreden. Das würde nun wirklich keinen Spass machen.

Beste Grüsse
Stefan

 

[Jürgen]

Hi Stefan,

wer seine Sprudler immer sprudeln lässt, dazu seinen Bachlauf nach dem Motto "Sauerstoff ist gut" in Betrieb hält, schadet seinem Teich mehr, als er ihm nützt. Das meine ich durchaus ganz allgemein (und nach den Erläuterungen von Lars sind die Zusammenhänge auch sehr gut verständlich).

Und eben genau das sollte man so pauschal nicht in den Raum stellen. Zumindest nicht wenn man es tatsächlich verstanden hat. Du schreibst doch, dass die Zusammenhänge nach den Erläuterungen von Lars sehr gut verständlich sind. Womit hast du also ein Problem? Vielleicht hilft dir also ein weiterer Beitrag von Lars aus einem anderen Forum auf die Sprünge. Ich zitiere:
[...]Anders sieht die Geschichte aus, wenn der pH-Wert des Teichwassers weit über 8,3 liegt. Hier ist das CO2 nur noch in Spuren (Konzentration < 0,5 mg/l) vorhanden, so daß man plötzlich ein Konzentrationsgefälle von der Luft ins Wasser hat. In dem Fall trägt dann die Belüftung CO2 ein, was sich auch über den pH-Wert messen läßt.[...]

Ich wage zu bezweifeln, dass es auch nur eine einzige Situation gibt (z.B. übermässiger Fischbesatz und - folglich - Algensuppe), bei der das anders wäre.

Und noch einmal. Zu viel Fisch auf zu wenig Wasser. O2-Mangel + CO2-Überschuss --> Belüftung (+direkter O2-Eintrag) Hierbei kannst dann auch mal alles Grün weg lassen.

Selbst der böswilligste User jedoch sollte mir zutrauen, dass ich es durchaus "drauf" habe, dass Pflanzen während der Nacht kein CO2 zehren (und kein O2 produzieren). Wenn wir einmal dahin kommen, muss ich jedesmal banales Zeug (habe ich Photosynthese verstanden ? ist die Erklärung notwendig, dass ich ein teichbezogenes Thema nicht auf Vorgänge ausserhalb des Teiches ausdehnen mag ?) schreiben und den eigentlichen Inhalt völlig zerreden. Das würde nun wirklich keinen Spass machen.

Das setzt dann aber voraus das dich und dein Wissen auch jeder dieser "böswilligen" User gut genug kennt. Oder schreibst du mittlerweile nur noch für User die eh schon alles wissen und dich zudem auch gut genug kennen um dich zweifelsfrei richtig zu interpretieren? Das würde dann den vielen unerfahrenen Usern keinen Spass machen.

MFG...Jürgen

 

[Jürgen]

ReHi Lars,

Da haste aber gut Recht. Warum einfach, wenn es doch auch kompliziert geht. Ist aber auch ein interessantes Thema.

Es ist deshalb nur schwer vorstellbar, daß in Deinem Algensuppenbeispiel die Photosynthese zwar tagsüber tobt und CO2 verbraucht, in der Nacht aber nur O2 verbraucht werden soll, während keine CO2-Anreicherung stattfinden soll.

Selbstverständlich findet Nachts durch die Dissimilation eine CO2-Anreicherung statt. Habe ich echt geschrieben, dass dies nicht so ist? So war das dann natürlich nicht gemeint.

Betrachte die ganze Geschichte nochmal unter dem Aspek, daß O2-Verbrauch durch Atmung eine CO2-Produktion im Verhältnis nahe 1:1 bedeutet.

C6H12O6 + 6 O2 > 6 CO2 +6 H2O Schon klar.
Wäre es denn hierbei nicht von Interesse woher die Pflanzen (Algen) für ihre Photosynthese das CO2 beziehen? Bei pH-Werten >8,3 sollte das überwiegend aus dem HCO3 stammen und das O2 aus dem H2O. Also müsste doch das nächtlich produzierte CO2 auch wieder dem HCO3 zum Opfer fallen. Immerhin reden wir hier ja immer noch über hohe pH-Werte und das HCO3 nutzt den Fischen ja nichts. Oder?

...reichert sich in ihr ein satter O2-Vorrat an, der bei schönem Wetter weit über dem Sättigungswert liegt. Mit diesem Vorrat geht der Teich dann in die Nacht. Für jedes veratmete mg O2 gibt es jetzt im Gegenzug ein mg CO2 zurück. Der O2-Gehalt sinkt, während der CO2-Gehalt ansteigt. Je stärker die Photosynthese am Tage zu Gange war, desto stärker die O2-Zehrung der Pflanzen in der Nacht.

Wir haben hier also die Photosynthese mit 6 CO2 +12 H2O > C6H12O6 +6 O2 +6 H2O
und die nächtliche Dissimilation mit C6H12O6 + 6 O2 > 6 CO2 +6 H2O.
Da man hierbei die quantitative Seite zwischen Photosynthese-Reaktion und der Dissimilation kaum gleich setzen kann, würde man wohl von einem nächtlichen O2-Überschuss ausgehen. Aber da ist dann noch die O2-Ausgasung wegen der Übersättigung + der gesteigerte O2-Verbrauch für den Abbau der Biomasse + der O2-Bedarf der Fische.

Wir reden ja immer noch über ein "grünes Wasser ", also einer massiven Schwebalgenplage.

Insofern ist davon auszugehen, dass das Licht nicht mehr all zu tief in das Wasser eindringt und somit nur die Algen der oberen Wasserschicht aktiv an der Photosynthese beteiligt sind. Darunter sterben die Algen ab und es wird 24h am Tag mehr O2 verbraucht als darüber tagsüber entsteht. So gesehen also die klassischen Auswirkungen einer Eutrophierung. In solchen Fällen interessieren nur noch die O2-Minima. Im Hinblick darauf, dass für die Fische ohne O2 auch der CO2-Gehalt nicht mehr benötigt wird, wäre also eine nächtliche Belüftung unter solchen Umständen auch nicht kontraproduktiv.

@Stefan
Akzeptierst du solch einen Fall als ein Pro zur Belüftung eines Teiches?


MFG...Jürgen

 

[LarsD]

Hi Jürgen,

im Wasser bei hohen pH-Werten freigesetztes CO2 reagiert nur mit Carbonat, solange das vorhanden ist.

CO3(2-) + H2CO3 -> 2HCO3-

Mengenmäßig geht da nicht viel drauf und sobald der pH-Wert in Bereich unter 8,2 kommt, ist das Thema erstmal durch. Dann bleibt CO2 einfach CO2 und reichert sich entsprechend an. Aus diesem angesammelten CO2 und dem HCO3- bedienen sich dann am nächsten Tag Algen/Pflanzen und das Spiel startet von vorn.

Was Deine "Schwebalgenplage" und deren Wirkung auf das O2-Regime des Wassers angeht, beschreibst Du recht genau das Szenario, auf das jeder Karpfenzüchter mit Phosphat- und Stickstoffdüngung ganz gezielt hinarbeitet. Die Leute brauchen die Schwebalgen als Futter für das Zooplankton. Und trotz Sichttiefe wie im Erbseneintopf kommen die Karpfen sehr gut damit klar. Du ahnst, wie weit hergeholt die vermeintlichen Probleme wegen völliger "Abdunkelung" durch Schwebalgen sind?

Wenn Du eine Situation beschreiben möchtest, in der es erforderlich sein kann, einen Teich zu belüften, dann nimm das Spiel mit einem Witterungsumschwung im Spätsommer.

Tage- vielleicht auch wochenlang praller Sonnenschein auf den Teich, Massenhaft Fadenalgen und Pflanzenteppiche, warmes Wasser, hungrige Fische. Die Minimumwerte beim O2 liegen am Morgen noch knapp im Level. Dann kommt 'ne Gewitterfront, die nachts über den Teich tobt. Fische in voller Panik weil Blitz und Lärm, rühren den halben Pool um und verbrauchen selbst auch zusätzlich O2. Fällt dann nicht viel Regen (O2-Eintrag/Abkühlung), kommt eventuell schon am nächsten Morgen das böse Erwachen. Es gibt dann die drolligen Erklärungen mit dem Druckabfall und den "geplatzten Schwimmblasen". Hätte man gemessen, wüßte man, daß es ein ganz banaler O2-Mangel war.

Wenn es nicht gleich in der Nacht knallt, das Wetter aber trübe und eher regnerisch ist, tickt dennoch die Zeitbombe im Teich. Algen/Pflanzen fehlt das intensive Licht. Untere Schichten der Pflanzen-/Algenmatten sterben ab und zersetzen sich im noch warmen Wasserkörper. Zeitgleich ist die O2-Produktion der Pflanzen/Algen bei der Witterung dramatisch reduziert. So kommt es, daß oft auch Tage nach so einem Wetterumschwung im August/September in einigen Teichen massive Probleme anstehen.

In diesen Situation macht Belüftung in Teichen mit Fischbesatz Sinn und es wäre sträflich, sie in Frage zu stellen. Gleichzeitig wäre es im Interesser der Fische sehr ratsam, mit den Anzeichen der Wetterumstellung die Fütterung konsequent einzustellen und die Wassertemperatur per Wasserwechsel langsam und leicht abzusenken. Beide Maßnahmen sind oft effektiver, als die Belüfterei.

Viele Grüße

Lars

 

[Jürgen]

ReHi Lars,

das wird immer interessanter.

Mengenmäßig geht da nicht viel drauf und sobald der pH-Wert in Bereich unter 8,2 kommt, ist das Thema erstmal durch.

Von pH9 am Abend mal ausgehend, wie weit wird der pH während einer sommerlichen Schwebalgen-Invasion zum Morgen hin absinken können? Ich konnte das leider noch nie selbst nachmessen.

Was Deine "Schwebalgenplage" und deren Wirkung auf das O2-Regime des Wassers angeht, beschreibst Du recht genau das Szenario, auf das jeder Karpfenzüchter mit Phosphat- und Stickstoffdüngung ganz gezielt hinarbeitet. Die Leute brauchen die Schwebalgen als Futter für das Zooplankton.

Meinst du diese Silberkarpfen? Darüber exisitert eine interessante Diplomarbeit mit dem Titel "Fische in einer Aquakultur zur Nährstoffrückgewinnung aus Prozesswasser einer Kompogas®-Anlage". Schon gelesen?

Und trotz Sichttiefe wie im Erbseneintopf kommen die Karpfen sehr gut damit klar. Du ahnst, wie weit hergeholt die vermeintlichen Probleme wegen völliger "Abdunkelung" durch Schwebalgen sind?

Insofern das nun bedeuten soll, dass die Abläufe die zum "Umkippen" eines Gewässers führen und im direkten Zusammenhang mit dem durch die Eutrophierung ausgelösten Algenwachstum stehen, nur Aberglaube sind, bleibe ich dann aber doch lieber bei dem was ich an jeder Ecke darüber nachlesen kann. Und von einer "völligen Abdunklung" wird hierbei auch nicht berichtet.

Wenigstens weiß ich jetzt das ich bei Gewitter und den von dir beschriebenen Umständen durchaus auch zu einer Belüftung greifen kann. Hoffen wir mal das es nie notwendig sein wird.

MFG...Jürgen

 

[LarsD]

Hallo Jürgen,


wie weit der pH-Wert ausgehend von einem pH-Wert 9 über nacht in einem Teich absinkt, läßt sich nicht pauschalieren. Jede Verdopplung des CO2-Gehaltes im Wasser wird eine pH-Absenkung um 0,3 pH-Einheiten bringen. Da würde ein Anstieg um gut ein mg/l ausreichen, um bei pH 8 zu landen.

Mit Zooplankton waren keine Silberkarpfen gemeint, sondern die vielen Kleinstlebewesen, die dann wieder als Fischfutter fungieren.

Wenn Du Dich mit dem "Umkippen" von Gewässern mal eingehender befaßt, wirst Du im Ernstfall oft die Rahmenbedingungen wie beim Beispiel mit dem Witterungsumschwung oder aber Eisbedeckung mit Schneeauflage finden. Im ersten Fall sind es kurzfristig absterbende Algenpopulationen. Im Falle der Eisbedeckung ist es die nicht ausreichende O2-Produktion durch Lichtmangel, die dann den Bedarf der Atmungsprozesse nicht mehr abdeckt. Eigentlich ein Unding, wo doch die Bakterien unter 8°C alle sowas von stille halten ...

Viele Grüße

Lars