Belüftung des Wassers im Aquarium

Die Sauerstoffquelle im Wasser ist der aus der atmosphärischen Luft zugeführte Sauerstoff (der Prozess des Gasaustauschs zwischen dem Wasser-Luft-Medium, der eine Oberflächenbelüftung bewirkt) und die Photosyntheseprozesse, die nur in Anwesenheit von Licht stattfinden (ohne Licht verbrauchen die Pflanzen Sauerstoff aus dem Wasser). Die Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser hängt von mehreren Parametern ab. Diese sind:

das Verhältnis der Wasseroberfläche zur gesamten Wassermenge darin - je größer die Wasseroberfläche, desto einfacher ist die Auflösung von Sauerstoff im Wasser
das Ausmaß der Turbulenzen in den Oberflächenschichten des Wassers - der dynamische Wasserdurchfluss (Wellen, Kaskaden) erhöht die Effizienz der Wasserversauerung (erleichtert die Sauerstoffsättigung des Wassers an jedem Punkt) im Vergleich zu statischen Gewässern
die Tiefe des Gewässers - in tiefen Gewässern ist die Menge des im Wasser gelösten Sauerstoffs am Boden wegen der Verwendung durch am Boden liegende organische Substanz geringer
die benötigte Zeit, um ein Gleichgewicht zwischen den Sauerstoffkonzentrationen im Wasser und der atmosphärischen Luft zu erreichen
die Wassertemperatur - mit steigender Wassertemperatur nimmt die Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser ab und bei höheren Temperaturen nimmt die Geschwindigkeit der biochemischen Prozesse, die Sauerstoff verbrauchen, zu
der Umgebungsdruck - ein fallender Druck trägt zum verringern der Sauerstofflöslichkeit im Wasser bei
die Intensität der Photosynthese - sie hängt eng von der Lichtintensität, dem Kohlendioxidgehalt im Wasser und der Wassertemperatur ab (unter günstigen Bedingungen kann die Konzentration von gelöstem Sauerstoff im Wasser um etwa 1 mg/l steigen)
die Salinität des Gewässers - die Zunahme der Salinität bewirkt, dass die Löslichkeit von Sauerstoff abnimmt
Substanzen, die die obersten Wasserschichten belegen und die Gasaustauschprozesse zwischen den beiden Medien Wasser-Luft effektiv hemmen - z. B. Öle, Proteinfilme

Wenn der im Wasser gelöste Sauerstoff im Gleichgewicht mit dem in der Atmosphäre vorhandenen Sauerstoff ist, sprechen wir von einer hundertprozentigen Sauerstoffsättigung des Wassers. Es sollte auch beachtet werden, dass das Wasser-Luft-System immer bestrebt ist, ein Gleichgewicht des gelösten Sauerstoffs durch seinen Verbrauch und seine Zufuhr zu erreichen.

Von einem Sauerstoffdefizit sprechen wir, wenn es eine Differenz zwischen der Sauerstoffkonzentration in einem gesättigten Zustand unter gegebenen Bedingungen (bei derselben Temperatur und demselben Druck) und seinem tatsächlichen Gehalt im Wasser gibt.

Von einer Übersättigung des Wassers mit Sauerstoff und anderen Gasen sprechen wir, wenn die Konzentration des im Wasser gelösten Sauerstoffs größer ist als in der Atmosphäre (bei gleicher Temperatur und gleichem Druck). Diesem Phänomen wird durch einen schnellen Temperaturanstieg oder einen Druckabfall sowie durch verstärkte Photosyntheseprozesse Vorschub geleistet. Die Folge ist die Gasblasenkrankheit (Bläschenkrankheit) bei Fischen - eine Übersättigung des Wassers um bereits 30% verursacht ihr Sterben.

Die Auswirkungen von Sauerstoffmangel in Gewässern verursachen:

Krankheiten von Fischen und anderen Organismen
Algenblüte (hauptsächlich Blaualgen)
Sterben von Pflanzen durch den Anstieg von Makro- und Mikroelementen
Verstärkung der Denitrifikationsprozesse, Ammonifikation (aufgrund der Schaffung von anaeroben Bedingungen in am Boden liegender toter organischer Substanz)

Zusätzliches Belüften im Aquarium wird angewendet, wenn wir beobachten, dass unsere Fische den größten Teil ihrer Zeit direkt unter der Wasseroberfläche verbringen und wir andere mögliche Ursachen für diesen Zustand ausgeschlossen haben sowie in Fällen einer großen Besatzdichte im Verhältnis zu einer geringen Anzahl von Pflanzen.

Allgemein gesprochen ist die Belüftung mit zusätzlichen Aquariengeräten ein künstlich induzierter Prozess, der darauf abzielt, Sauerstoff in die Flüssigkeit einzubringen und seine Konzentration an jedem Punkt auszugleichen. Darüber hinaus trägt der eingeführte Sauerstoff dazu bei, unerwünschte Gase aus dem Wasser zu entfernen (z. B. Kohlenmonoxid) und beteiligt sich am partiellen Abbau von Verunreinigungen.

Die Effektivität der Wasserbelüftung wird beeinflusst von:

der Wassertemperatur - mit steigender Temperatur nimmt die Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser ab
der Größe der Luftblasen - je größer sie sind, desto geringer ist die Menge des zugeführten Sauerstoffs und desto schlechter seine Ausnutzung
der Wasserbewegung - sie zwingt die Luftblase zu einem längeren Weg und gleicht die Sauerstoffkonzentration in jedem Punkt des Behälters aus
der Länge des Weges der Luftblase - je länger er ist, desto mehr Zeit hat der Sauerstoff zum Eindringen ins Wasser
der Durchlässigkeit der Oberflächenschicht - wenn sie blockiert ist (z.B. durch einen Proteinfilme), ist das Eindringen von Sauerstoff erheblich eingeschränkt

Die zusätzliche Belüftung im Aquarium erfolgt durch Gebrauch von:

zusätzlichen Pflanzen (natürliche Belüftung)
Filtern mit zusätzlicher Belüftungsfunktion oder durch eine entsprechende Ausrichtung seines Auslasses
einer Brause (dient hauptsächlich dazu, die Wasseroberfläche zu bewegen)
einer Membranpumpe (Summtoner) - Druckpumpen von Luft durch eine Membran
einer Kolbenpumpe - Luft wird durch eine sich bewegende Kolben in einem Zylinder gepumpt
einer Belüftungsturbine - Luft wird mittels eines Rotorblattes gepumpt
einer Luftstein oder -vorhängen - Zusatzteile, die den zugeführten Luftstrom zerstäuben

Bei der Auswahl des Geräts sollten wir auf die folgenden Parameter achten:

Leistung [l Luft/h]
Leistung [W]
maximale Förderhöhe [m]
maximale Kapazität des Behälters, den es bedienen kann [l]
Möglichkeit der Leistungsregulierung
Anzahl der Luftauslässe
Anzahl der Membranen