In der Tat ist die biogene Entkalkung eine interessante Sache, wenn man sich nur einmal vor Augen führt, dass und vor allem wie sich Pflanzen mit bestimmten Nährstoffmängeln selbst zu helfen wissen. Und das tun sie nicht nur im Aquarium, das geschieht selbst in der freien Natur, in der sich Wasserparameter saisonal bedingt teilweise ständig verändern und keine externe CO2 Quelle zur Verfügung steht. Unterm Strich ist die biogene Entkalkung das Resultat eines entgleisten Gleichgewichts.
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Was passiert bei der Biogenen Entkalkung?
Damit Pflanzen kräftige Farben ausbilden, gesund und buschig zusammen wachsen und nicht zuletzt als wichtige Sauerstofflieferanten im Aquarium tätig sind, sind sie auf unterschiedliche Faktoren angewiesen, um ihre Photosynthese korrekt auszuführen. Auch Algen bedienen sich derselben Vorgänge und können den Prozess der biogenen Entkalkung daher durchaus fördern, wenn sie ein entsprechendes Nährstoffangebot vorfinden und sich schneller als höheren Pflanzen entwickeln, oder aber, wenn die Masse höherer Pflanzen zu gering ist. Neben einem guten und nährstoffgeladenen Bodengrund benötigen Pflanzen zum anderen eine Lichtquelle und verschiedene Mikro- und Makronährstoffe, aber eben auch eine Kohlenstoffquelle.
Im Wasser gelöstes Kohlendioxid wird von ihnen aufgenommen und umgewandelt. Dabei entziehen sie dem Aquarienwasser Kohlensäure, die durch Calciumhydrogencarbonat ersetzt wird. Dieses wiederum fällt anschließend im Aquarium in nicht lösliches Calciumcarbonat aus, was salopp formuliert, schlichtweg Kalk ist, der sich auf den Pflanzenblättern als krümeliger grauweißer, manchmal auch gelblicher Belag absetzt. Dieses Ungleichgewicht zwischen Carbonaten und Kohlensäure ist der Hauptgrund für eine biogene Entkalkung. Manchmal kann dieser Belag sogar die ganze Pflanze überziehen, die dadurch schließlich abstirbt. In natürlichen Habitaten kommt diese „Versinterung“ stellenweise häufig vor und resultiert in Neuformationen der Fließeigenschaften eines Gewässers.
Warum ist die biogene Entkalkung nicht nur ein optisches Problem?
Fehlt Wasserpflanzen und Algen eine Kohlendioxidquelle, setzen sie auf die biogene Entkalkung des Wassers. Dabei entziehen sie den Hydrogencarbonaten Kohlenstoff und geben wiederum Hydroxidionen ab. Dadurch verschiebt sich der pH-Wert stellenweise auf 9 und noch höher und befindet sich damit im alkalischen Bereich, der von den meisten Tieren und Pflanzen kaum bis gar nicht vertragen wird und zur echten Lebensgefahr werden kann. Vor allem Pflanzen werden in ihren Eigenschaften der Nährstoffaufnahme massiv behindert.
Auch Pinselalgen steht damit Tür und Tor offen, nicht selten werden sie daher auch als Kalkalgen bezeichnet, da sie aus dem entstehenden Kalk regelrecht Kalkplättchen bilden, die nur schwer zu entfernen sind. Anhand dieses Beispiels lässt sich wohl sehr einfach ableiten, warum Säure gegen Kalk eingesetzt wird- nicht nur im Haushalt, sondern eben auch im Aquarium- wenngleich es sich dabei um verschiedene handelt.
Wie kann eine biogene Entkalkung verhindert werden?
Um das Problem zu lösen oder ihm aktiv entgegen zu wirken, sollten die Prozesse, die dazu oder dagegen beitragen, beleuchtet und verstanden werden: liegt der pH Wert im Aquarium über 7 bei gleichzeitig hoher Gesamt- und Karbonathärte, ist der Großteil von CO2 gebunden an Karbonate und weniger in pflanzenverfügbarer Form im Wasser vorhanden. Aber gerade dieses freie CO2 wird von Pflanzen (und Algen) bevorzugt, da die Aufnahme weniger Energieaufwand bedeutet. Abhängig des pH-Wertes, sowie von Hydrogencarbonat und Carbonaten (die wiederum Salze der Kohlensäure mit diversen alkalischen Reaktionen sind), stehen CO2 und Kohlensäure im Gleichgewicht zueinander. Dabei überwiegt das CO2 fast schon, weswegen eine Entkalkung diese Balance sehr zügig aus der Balance bringen kann.
Auch wenn die Zellatmung von Aquarienbewohnern, Mikroorganismen und sogar den Pflanzen selbst einen gewissen, wenngleich sehr geringen CO2 Eintrag darstellt, reicht dieser als alleinige Nährstoffquelle eher nicht aus. Daher ist eine externe Zufuhr sinnvoll - vor allem bei Aquarien mit Stadionbeleuchtung und hoher Biomasse, wie etwa Aquascapes oder Holländischen Pflanzenaquarien, mit pH Werten ab 7 und mehr. Mit steigender Lichtzufuhr und erhöhter Pflanzenmasse, steigen also auch der CO2 Bedarf und der weiterer Nährstoffe.
Säurestürze durch Entkalkungen (freilich gibt es auch Säurestürze, die durch andere Faktoren verursacht werden) lassen sich vor allem in eher weichem und damit saurem Wasser eher verhindern, da CO2 bei pH-Werten unter 6 komplett gelöst vorhanden sind, Hydrogencarbonate dagegen aber ebenso kaum noch zu ermitteln sind (die aber als Puffer eine mehr oder minder wichtige Aufgabe hätten.) Eine Karbonathärte bis 2 (stellenweise auch bis 4) wird aber durchaus auch von anspruchsvollen Pflanzen und Tieren noch akzeptiert. Optimal ist ein pH-Wert bis 6,2, der damit genügend freies CO2 für Becken mit Normalbeleuchtung und mittlerem Pflanzenbestand bietet. Mit aufgesalzenem Osmosewasser lassen sich solche Werte meist besser und auch dauerhaft ein- und herstellen als durch Torf oder Laub, da Huminsäuren zwar wertvoll, aber dennoch fähig sind, Kohlensäure aus Karbonaten zu eliminieren.
Wasserwerte regelmäßig nachzumessen, um Problemen schon im Vorfeld die Stirn bieten zu können, ist eigentlich Pflichtprogramm. Vor allem bei mittelhartem bis hartem Wasser kann das richtige Einstellen einer biogenen Entkalkung vorbeugen. CO2 unterstützt nicht nur das gesunde Pflanzenwachstum, sondern puffert außerdem und eignet sich daher praktisch als Erste Hilfe Maßnahme, wenn der pH-Wert steigt und die Karbonathärte immer weiter absinkt, obwohl die Gesamthärte nahezu gleich bleibt. Stattdessen nur die Karbonathärte zu erhöhen, gleicht Eulen nach Athen zu tragen, denn die folgende Reaktion wird voraussichtlich wesentlich heftiger und gefährlicher ausfallen und unter Umständen den Tierbestand über die Regenbogenbrücke schicken.
Schon mal drüber nachgedacht?
Die biogene Entkalkung ist stellenweise doch recht verwunderlich, gerade, wenn sie in einem „eigentlich gut mit CO2 versorgten“ Aquarium auftaucht. Vor allem bei Pflanzen, beziehungsweise deren Blättern, die auf der Wasseroberfläche liegen oder aber eher im Randbereich des Scape angesiedelt sind. Grund hierfür ist, dass CO2 sich im Wasser schwerer verteilt als beispielsweise Sauerstoff, weswegen ein CO2 Diffusor möglichst weit unten im Aquarium angebracht wird und die aufsteigenden diffundieren Kohlenstoffbläschen durch den Filtereinlass im Wasser verwirbelt werden um eine möglichst gute Durchmischung zu erreichen. Stehen Pflanzen nun aber in strömungsarmen Ecken oder wachsen submers weiter, kann es sein, dass sie einfach nicht gut genug vom CO2 erfasst werden, obwohl die zugeführte Menge an und für sich ausreicht. Auch in der Natur kann es zu dieser CO2-Verarmung kommen, da Strömungs-Totstellen dann keine ausreichende Versorgung sicherstellen können.
Abhilfe kann hier entweder ein Umpflanzen schaffen oder aber eine veränderte oder neue Strömungsquelle, die das Kohlendioxid besser umwälzt, wie eben eine Strömungspumpe. Manchmal reicht auch schon eine veränderte Position des Diffusors in die Nähe einer wasserbewegenden Quelle. Trotzdem sollte darauf geachtet werden, dass diese keine allzu große Oberflächenbewegung erzeugt, da das CO2 anderenfalls im Handumdrehen wieder ausgetrieben wird und die benötigte Optimalmenge wesentlich höher ausfällt.