Filterung im Meerwasser

Grundlagen der Filtertechnik im Meerwasseraquarium

Wir möchten gerade Neueinsteigern hiermit einen kurzen Einblick in die Filterung der Meerwasser- oder Riffaquarien bieten. Bezogen auf unseren Filter der nun seit mehreren Jahren von Anfängern wie auch Profis geschätzt wird, beginnen wir mit unserem kleinen Exkurs in die Filterung von Meerwasser.

1. Nitrifizierung/Nitrifikation
2. Denitrifikation

Die Nitrifizierung

Durch die Ausscheidungen von Fischen und anderen Abfallstoffen die durch den natürlichen Abbau vorhandenen Materials ausgelöst werden, entstehen Aminosäuren und Proteine. Diese werden von Bakterien (Nitrifikanten) zu Ammonium umgewandelt. Ammonium ist erst in hoher Konzentration für ein Riffaquarium problematisch.

Andere Bakterien wandeln das Ammonium zu Nitrit um, was ebenfalls durch den im Meerwasseraquarium erhöhten PH-Wert keine grosse Rolle spielt.
Nitrit wird von wieder anderen Bakterien zu Nitrat umgewandelt – hiervon möchte der Meerwasseraquarianer wenig – bis Nichts in seinem Becken haben. (Je nach Art des Beckens)

pH Wert

Während dem gesamten Prozesses der Nitrifikation wird Säure produziert, die den pH-Wert absenkt wenn die Säure nicht Neutralisiert wird. Hierfür wird meist Calciumcarbonat verwendet, das den KH Wert und somit die Pufferkapazität des Wassers anhebt.
Bakterien “arbeiten” nur im neutralen oder leicht alkalischem Bereich, damit ist eine Änderung des PH Wertes immer mit einem Verlust der Filterleistung gleichzusetzen und unbedingt zu vermeiden.

Denitrifikation

Zuerst einmal – das Nitrat muss weg, bevor wir uns mit dem Wunsch der Steuerbarkeit des Nitrathaushaltes befassen. In sauerstoffarmen Bereichen eines Filters oder im Becken selber, siedeln sich Bakterien (Denitrifikanten) an und wandeln das Nitrat zu einer anorganischen Masse um. Der gefährliche Stickstoff wird zu molekularem Stickstoff der von unseren geschätzen Bewohnern nicht umgesetzt, bzw. aufgenommen werden kann.

Ansiedlungsfläche

Bevor wir uns mit den einzelnen Filtersystemen, deren Vor- und Nachteile befassen hier noch einiges Grundlegendes über unsere geliebten Bakterien.
Wie oben erwähnt, siedeln sich die Denitrifikanten dort an, wo möglichst wenig Sauerstoff vorhanden ist. Dies kann im Filter(Becken) direkt oder auch im Aquarium selber geschehen.

Wichtig dabei ist, dass eine möglichst poröse Struktur vorhanden ist, um den so viel Fläche wie nur Möglich zur Verfügung zu stellen.
Hierbei werden oft die “lebenden Steine” genannt. Richtig! Diese bieten egal ob im Becken oder im Filter ein bisher mit natürlichen Mitteln (Zement, usw.) unerreichtes Ansiedlungspotential für die Nitrat-abbauenden Bakterien.
Auch der Sand im Becken bietet je feiner und strukturierter er ist, ein Ansiedlungspotential für Bakterien. Bio-, Baktoballs und andere mechanische Filter seien Aufgrund unserer Erfahrung hier erst einmal nicht erwähnt. Diese sind lediglich zur Unterstützung, z.B. im Vorfilter geeignet.

Wenn Sie mehr über lebende Steine erfahren möchten, haben wir hier einen Interessanten Artikel für Sie.

Filter Prinzipien

Vorweg – viele wunderbare Riffbecken die wir gesehen haben, laufen mit unterschiedlichen Filtermethoden. Sogar Becken die gänzlich ohne Filterung und Abschäumung oder “nur” mit einem tiefen Sandbett auskommen und oftmals “Biocubes” genannt werden, haben Ihre Bewandtnis.

Mit unserer über 30 Jährigen Erfahrung im Bereich der Meerwasseraquaristik ist es uns aber wichtig, mehr zu leisten und Bestehendes ständig zu verbessern.
Highendaquaristik bedeutet für uns die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen, und den Aufwand um dies zu erreichen immer weiter zu verringern. Nachfolgend stellen wir Ihnen einige der gängigen Filtersysteme in kurzen Worten Vor um Ihnen einen besseren Einblick in die Funktionsweise des ACI-Filters zu ermöglichen.

Berliner System

Der Ursprung zur Haltung von Steinkorallen. Mittels einem Eiweissabschäumer der bis zu 80 Prozent aller Eiweissproteine aus dem Wasser bindet. Die Verwendung von Lebendgestein in einer Filterkammer oder direkt im Becken wird versucht eine ausreichende Filtration für einen kleinen Besatz an Fischen und Korallen zu ermöglichen.

Einen echten Nachteil des Berliner Systems gibt es eigentlich nicht, ausser der entsprechenden Leistungsgrenze des Systems an sich. Für Anfänger in kleineren Aquarien geeignet, für Fortgeschrittene und Profis nicht ausreichend.

Schlamm – Bett – Filter

Bei unseren Kunden aufgrund von langjähriger Erfahrung ein eher verpöntes System, dass bereits viel Ärger verursacht hat.

Mittels separatem Filterbecken werden Schlamm und Caulerpa Algen eingebracht. Der Schadstoffabbau wird meist komplett über den Schlamm und das Wachstum der Algen (diese ernähren sich von den Schadstoffen) gewährleistet.
Getrocknet würde der Schlamm aus einer Art sehr feinem Puder bestehen, wobei die Partikelgrösse oft mit den Abbaubakterien identisch ist, und damit die Entwicklung der vorhandenen Bakterien stark einschränkt.

Weder können bei diesem System die Werte richtig gesteuert, bzw. entsprechend gehalten werden, noch arbeitet das System wirklich zuverlässig. Wir wurden oftmals nach dem Einsetzen von Tieren gefragt, warum sich die Wasserwerte so verändert haben, oder warum plötzlich das Korallenwachstum ausbleibt. Oftmals werden Schlamm – Bett – Filter so gepriesen, als ob alle möglichen Nährstoffe direkt mit enthalten seien und sich niemals erschöpfen würden…

Wer der Meinung ist, dass mit einem einfachen Schlamm genug Abbaustoffe und Ansiedlungspotential auf Dauer in ein Becken eingebracht werden können (um selbst die empfindlichsten SPS Korallen zu vermehren), der irrt.

Unter dem Mikroskop erkennt man, dass bereits über einige Zeit benutzter Schlamm ein Herd an Schadstoffen ist, die Abfallprodukte werden mehr eingeschlossen als wirklich abgebaut. Die verendeten Bakterien im normalen Kreislauf können ebenfalls nicht abgebaut werden..

Das System muss daher, um zu funktionieren, in regelmässigen Abständen (2-3 Monate) komplett, oder zumindest teilweise, gereinigt und erneuert werden, andernfalls bleibt der eigentliche Abbau – Effekt aus, bzw. wird nur teilweise durch die Caulerpa-Algen übernommen. Zudem müsste das gesamte System aufgeteilt werden um keine toxischen
„Fäulnisprozesse“ aufkommen zu lassen.

DSB – Deep Sand Bed

Die Methode stammt aus den USA und verbreitet sich auch im europäischen Raum immer weiter. Es wird ein Bodengrund von 10 bis 15 (oder mehr) Zentimeter in das Becken selber (oder im Filterbecken) eingebracht. Dieser bietet damit eine Ansiedlungsfläche für die De- und Nitrifikations-Bakterien. Unterteilt in 3 verschiedene Bereiche, bietet der (sich nach unten hin verdichtende) Sand immer weniger Wasserzirkulation um den Denitrifi-kationsbakterien ein Überleben zu ermöglichen.

Wir wollen hier das DSB nicht „madig“ schreiben, es ist der bisher “natürlichste” also der im weitesten Sinne der Natur nachempfundene Ansatz der Filterung.
Wir fügen nur ein Fakt an, welches dann doch an dem System zweifeln lassen.

Ein Vergleich: Im Meer haben wir im Verhältnis zu der Fläche eines Korallenriffes das Milliardenfache an Sand/Sediment (einen ganzen Ozeanboden!!), mit einer noch deutlich höheren Höhe der Abbauschicht (Ablagerungen über Jahrmillionen!!) als wir es je in einem Aquarium nachbauen könnten. Möchten wir dieses Verhältnis nachbauen, bräuchten wir ein Becken von gigantischen Ausmassen mit einem extrem kleinen Besatz an Korallen und Fischen um auf eine ähnlich gute Abbauleistung zu kommen wie im Ozean.

Mittlerweile gibt es in den USA bereits zahlreiche Negativerfahrungen um „gekippte Becken“, die trotz richtiger Handhabung, egal ob diese ohne oder mit Sediment-umwälzenden Tieren (Grundeln, Lippfischen, Sandseesternen etc.) betrieben, regelrecht kollabiert sind.

Jaubert System

Entwickelt von Herrn Prof. Jean Jaubert im ozeanografischen Museum in Monaco. Betrieben ist die Funktionsweise des Jaubert-Filter-Systems ähnlich die der Tiefsandbett-Variante. Sie ist im Aquarium selber oder in einem separaten Filterbecken einsetzbar.
Der Bodengrund, bestehend aus unterschiedlich dicken Körnungen von Sand wie auch Korallenbruch (aufgebaut auf eine Höhe von 10 bis 12cm), wird über ein sogenanntes Plenum eingebracht. Ein Plenum ist ein hohler oder mit Filtermaterialien abgetrennter Bereich unter dem Bodengrund. Durch das Auftragen der verschiedenen Sand- und Gesteinsschichten wird hier ein anaerober Bereich geschaffen, in denen die Denitrifikanten Ihr Werk verrichten können.
Als Nachteil sei hier genannt, dass das ursprüngliche Jaubert-System zwar einen guten Nitrat Abbau hat aber wenig PO4 (Phosphat) abbaut, dieses gar „einlagert“! Ausserdem funktioniert das System teilweise so “gut” dass gar kein Nitrat mehr vorhanden ist und somit zur Degeneration von Korallen führen kann.

Algenrefugien

In einem separaten Becken werden z.B. Caulerpa-Algen gezielt beleuchtet und somit vermehrt resp. kultiviert. Die schnell wachsenden Algen entziehen dem Wasser Nährstoffe und senken somit No3 und Po4. Die Algen in einem Refugium werden regelmässig „geerntet“ um sie zu neuem Wachstum anzuregen.

Resume

Nun haben wir Ihnen in Kürze die einzelnen Filtertypen vorgestellt. Jede hat seine Berechtigung in dem noch sehr jungen Hobby der Meerwasseraquaristik.
Die Nachteile und unzureichenden Funktionsweisen, haben uns vor nunmehr 6 Jahren dazu angehalten, sein eigenes Filtersystem, basierend auf dem Jaubert System zu entwickeln und ständig zu verbessern.

Lesen Sie hier mehr über den ACI/Korallenwelt-Filter.