Was ist CO₂?

Kohlenstoff ist ein Grundbaustein aller Lebenwesen inklusive natürlich der Pflanzen. Pflanzen nehmen Kohlenstoff in der Form von CO₂, also Kohlenstoffdioxyd, auf. CO₂ ist daher ein maßgeblicher Faktor für ein gesundes Pflanzenwachstum. Neben CO₂ gehören Licht und Mikro- sowie Makronährstoffen zu den Grundvoraussetzungen von Pflanzenwachstum. Stehen diese „Zutaten” im richtigen Verhältnis, betreibt die Pflanze Photosynthese und bildet die zum wachstum benötigten organischen Stoffe.

Falls du anspruchsvolle Pflanzen mit viel Licht pflegen willst, wird eine CO₂-Zugabe dringend empfohlen. Durch die CO₂-Versorgung stellst du sicher, dass deine Pflanzen keine Mangelerscheinungen bekommen, gesund Wachsen und sich keine Algen breit machen können.

CO₂-Zugabe ist aber nicht immer nötig. In Aquarien mit nur wenig anspruchsvollen Pflanzen und schwacher bis mittelstarker beleuchtetung kann auch auf die CO₂-Zufuhr verzichtet werden. Willst du solch ein ein Low-Tech-Aquascape aufsetzen, schaue hier vorbei für eine detaillierte Einkaufsliste, die dir den Einstieg erleichtert.

Wenn dich interessiert, wie Pflanzen mit und ohne Zugabe von CO₂ wachsen, kannst du das in diesem Video gut verfolgen. Dort siehst du die Entwicklung von zwei gleich bepflanzten Aquarien ohne und mit Zugabe von CO₂.

Überblick: Die verschiedenen CO₂-Anlagen

Es gibt zwei etablierte Arten der CO₂-Versorgung für dein Becken. Bei einer Bio-CO₂Anlage wird das CO₂ durch Gärung von Hefe in einer zuckrigen Lösung produziert. Eine andere Möglichkeit ist eine Druckgas-Anlage. Hier wird das CO₂ industriell hergestellt und kommt unter hohem Druck in einer Gasflasche daher. Eine weitere, noch wenig verbreitete Möglichkeit, ist die „Chemische CO₂-Anlage”. Durch die Reaktion von Natron und Zitronensäure wird das CO₂ vor Ort hergestellt.

Der Unterschied zwischen den verschiedenen Anlagen ist im Folgenden erläutert.

Die Druckgas-CO₂-Anlage

Mit einer Druckgasanlage bezeichnet man die in der Regel Kombination aus einer Druckgas-CO₂-Flasche in Größen von 500 g, 2 kg bis zu 10 kg, einem Druckminderer und einem Nadelventil. Das CO₂ in der Flasche steht unter hohem Druck unter dem es in flüssiger Form vorliegt. Lässt man das CO₂ aus der Flasche entweichen, bewirkt der niedrige Umgebungsdruck den Übergang in den gasförmigen Zustand.

Dieser hohe Druck macht es unmöglich die Flasche direkt an einen Schlauch anzuschließen und das CO₂ über einen Diffusor oder Reaktor (unten mehr dazu) anzuschließen ins Aquarium zu leiten. Ein Notwendiges Element der Druckgas-Anlage ist daher ein Druckminderer. Er sorgt dafür, dass der hohe Flaschendruck von über 50 bar auf einen sogenannten Arbeitsdruck von ca. 2 bar heruntergeregelt wird.

Der Druckminderer ist aber selbst noch zu ungenau, um die nötige Menge CO₂ einzustellen, die dem Aquarium kontinuierlich zugeführt werden soll. Daher ist nach dem Druckminderer ein Nadelventil angebracht. Mit diesem ist es durch eine Stellschraube möglich, die eingeleitete CO₂-Menge genau einzustellen.

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Nachtabschaltungsventil

Da die Pflanzen nur Photosynthese betreiben wenn ausreichend Licht zur Verfügung steht, ist es Sinnvoll CO₂-Druckgasanlagen mit einer Nachtabschaltung auszustatten. Hierbei handelt es sich um ein elektrisch schaltbares Ventil, ein sogenanntes Magnetventil, das üblicherweise direkt nach dem Druckminderer angebracht wird.

Mit einer Zeitschaltuhr wird das Ventil nur geöffnet, sofern auch die Beleuchtung eingeschaltet ist. Alternativ kann das Ventil auch bereits 30 Minuten bis eine Stunde vor der Beleuchtung eingeschaltet werden sowie 30 Minuten bis eine Stunde bevor die Beleuchtung ausgeschaltet werden. So wird sichergestellt, dass das Aquarienwasser nur dann mit CO₂ angereichert wird, wenn es tatsächlich notwendig ist. Bei achtstündiger Einschaltzeit hält die CO₂-Flasche dann dreimal so lange wie ohne Nachtabschaltung.

Leere Druckgasflasche befüllen lassen

Ist die CO₂-Flasche leer, so muss sie wieder befüllt werden. Dies kann üblicherweise an drei Orten geschehen: Beim Gashandel, beim Getränkehandel oder beim Zoohandel. Der Gashhandel hat preislich vermutlich das beste Angebot. Es ist allerdings nicht unüblich, dass deine Flasche gegen eine andere, bereits befüllte Flasche ausgetauscht wird und die leere Flasche bei der Händler:in bleibt Sie wird dort befüllt und zurück in den Kreislauf gegeben. Der Vorteil ist, dass du so immer eine Flasche mit gültigem TÜV bekommst. Es kann aber sein, dass du eine Flasche mit anderen Maßen bekommst und somit möglicherweise Platzprobleme im Unterschrank entstehen.

Eine andere Option sind Getränkehändler. Viele Getränkehändler haben die Möglichkeit deine Flasche zu füllen. Hier ist es eher unüblich, dass deine Flasche gegen eine andere getauscht wird. Normalerweise gehst du also mit deiner eigenen, frisch befüllten Flasche nach hause.

Beim Zoohandel kannst du deine Flasche auch füllen lassen. Hier bekommst du immer deine eigene Flasche aufgefüllt. Beim Zoohandel wird die Füllung vermutlich am teuersten sein. Als Beispiel: Eine Füllung meiner 2 kg CO₂-Flasche beim lokalen Zoohandel kostet 17,99 €.

Prüfe nach dem Wechsel der Flasche auf jeden Fall, ob Gas austritt. Das kannst du zum Beispiel mit speziellem Lecksuchspray oder ganz einfach mit Spüli. Mische dazu eine geringe Menge Wasser mit etwas Spülmittel. Mit dem Finger oder einer Spritze kannst du die Mischung nun auf das Gewinde aufbringen. Siehst du es irgendwo schäumen oder blubbern hast du ein Leck und solltest die Verschraubung noch prüfen und gegebenenfalls fester ziehen.

Nutzung von Sodastream CO₂-Flaschen am Aquarium

Sodastream Flaschen können mittels eines Adapters an das Gewinde der handelsüblichen Aquaristik-Druckminderer angeschlossen werden. Die Adapter finden sich im Onlinehandel, beispielsweise bei eBay oder Amazon.

Die Nutzung von sodastream CO₂-Flaschen bietet den Vorteil, dass man leere Flaschen in vielen Supermärkten und Drogeriemärkten gegen volle tauschen lassen kann. Der Weg zum Supermarkt ist für die meisten vermutlich deutlich kürzer als der, zur nächsten Zoohandlung oder dem Gashändler. Ein deutlicher Komfortgewinn also.

Die Sodastream flaschen enthalten aber lediglich 425 g CO₂. Die Kosten sind im Vergleich zur Füllung einer größeren Flasche beim Gas- oder Zoohandel also deutlich höher.

Chemische CO₂-Anlage

Eine „Chemische CO₂-Anlage” basiert auf der Reaktion von Natron und Zitronensäure Substanzen miteinander.

Die Anlage besteht aus einem Edelstahlzylinder sowie einem Druckminderer, einem Nadelventil, gegebenenfalls einem Magnetventil und meist aus einem Blasenzähler. Der Druckminderer lässt sich vom Edelstahlzylinder abschrauben und man erhält durch die so freigegebene Öffnung Zugang zum Inneren des Zylinders. Durch diese können die Chemikalien eingefüllt werden.

In dem Edelstahlzylinder mischt man die Chemikalien Natron, Zitronensäure und Wasser in der Regel in einem Verhältnis von 1:1:2. Die Reaktion beginnt sofort und es wird CO₂ freigesetzt. Nun wird der Druckminderer mitsamt des Nadelventils sowie der eventuellen Nachtabschaltung auf den Zylinder aufgeschraubt.

Der Vorteil gegenüber Bio-CO₂ ist, dass diese Reaktion kontinuierlich läuft und nicht temperaturabhängig ist. Auch ist die Reaktion unabhängig vom Druck im Behälter. Das bedeutet, dass eine Nachtabschaltung möglich ist.

Für ein 30-40 Liter Becken hält eine Menge von jeweils 400 g Natron und Zitronensäure circa 100 Tage laut diesem Video vom AquaOwner. Kauft man Natron und Zitronensäure in Mengen von einem Kilogramm, belaufen sich die Kosten für eine Füllung auf circa 8 Euro. Eine echte Alternative zur Druckgasanlage also.

CO₂ ins Aquarium einleiten

Ziel ist es, das CO₂ im Aquarienwasser zu lösen. nur so steht es den Pflanzen zur Verfügung. Um dies möglichst effizient zu gestalten, sollte die Fläche des CO₂ möglichst groß sein, wenn es am Wasser vorbei geführt wird. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem das CO₂ in möglichst kleine Bläschen zerstäubt wird.

Die unten vorgestellten Methoden haben alle ihre Vor- und Nachteile bezüglich Optik oder der Effektivität, mit der das CO₂ im Wasser gelöst wird. Nachfolgend findet ihr eine Tabelle zur kurzen Übersicht über die verschiedenen Methoden. Details findet ihr in den nachfolgenden Abschnitten.

Sprudler / Diffusoren

Diffusoren sind die einfachste und kostengünstigste Methode CO₂ ins Aquarium einzuleiten. Der Diffusor ist üblicherweise eine art Glocke aus Glas, deren Öffnung mit einer Membran versehen ist. Diese Membran ist sehr feinporig. Wenn CO₂ mit Druck hinter der Membran eingeleitet wird, strömt das CO₂ durch die mikroskopisch kleinen Öffnungen in der Membran aus und es entstehen unzählige feine Blasen im Aquarienwasser.

Durch die so entstehende feine Zerstäubung des CO₂ wird eine große Oberfläche erzielt. So soll das CO₂ möglichst gut im Aquarienwasser gelöst werden.

Vorteile sind die einfache Technik. Der Diffusor besteht aus einem bis wenigen Bauteilen. Dementsprechend kann nicht viel kaputt gehen. Außerdem sind Diffusoren als Glasware erhältlich und dementsprechend recht ansehnlich.

Nachteilig ist sicherlich, dass der Diffusor im Aquarium platziert werden muss und gegebenenfalls für den Betrachter sichtbar ist. Dies gefällt nicht jedem. Außerdem bieten Innen- oder Außenreaktor eine höhere Effizienz.

Inline-Diffusoren

Inline-Diffusoren werden in den Auslassschlauch des Außenfilters eingeschleift. Das Prinzip ist das Gleiche wie beim Diffusor. Eine Membran sorgt für die feine Zerstäubung des CO₂ und durch die zusätzliche Verwirbelung der Bläschen erreicht der Inline-Diffusor eine sehr hohe Effizienz.

Vorteilig ist, dass der Inline-Diffusor nicht im Aquarium angebracht wird und so unsichtbar ist. Durch den langen Kontakt und die Verwirbelung mit dem Wasser erreicht er außerdem eine hohe Effizienz.

Als Nachteil können die höheren Kosten betrachtet werden, sowie den aufwändigeren Einbau und die komplexere Konstruktion eines Inline-Diffusors. Für die Reinigung muss das Gerät üblicherweise aus dem Filterkreislauf ausgebaut und geöffnet werden. Erst dann hat man Zugriff auf die Membran. Weiterhin entsteht meist ein sehr feiner CO₂-Nebel im Aquarium. Was für die Effizienz förderlich ist, ist der Ansehnlichkeit des Aquariums unter Umständen abträglich.

Der richtige CO₂-Gehalt des Wassers

Ein zu niedriger CO₂-Gehalt des Wassers ist quasi wirkungslos. Ein zu hoher Gehalt ist tödlich für Lebewesen. Es gilt daher einen Mittelwert von 20 bis 30 parts per million (abgekürzt: ppm) anzustreben.

Den CO₂-Gehalt des Aquariums überwachen

Um diesen Wert zu überwachen bieten sich sogenannte CO₂-Checker an. Dies sind meist kugel- oder tropfenförmige Gebilde aus Glas oder Kunststoff - sogneannte Drop-Checker. In sie wird eine Flüssigkeit eingebracht, die bestimmte Farben annimt für bestimmte CO₂-Mengen im Wasser. Blau bedeutet üblicherweise ein zu niedriger CO₂-Gehalt, grün bis hellgrün sind das Optimum und gelb signalisiert einen zu hohen CO₂-Gehalt.

Die CO₂-Checker-Flüssigkeit gibt es in der Regel in zwei Varianten. Die eine Variante schlägt bei einem CO₂-Gehalt von 20 ppm von Blau auf Grün um, die andere Variante bei einem Gehalt von 30 ppm. Für stark bepflanzte Aquarien kann ohne Bedenken ein Wert von 30 ppm angestrebt werden.

Die Flüssigkeit reagiert mit einer deutlichen Zeitverzögerung auf Änderungen des CO₂-Gehalts des Wassers. Üblicherweise im Bereich von über 60 Minuten. Du kannst also nicht erwarten, dass du am Nadelventil der CO₂-Anlage drehst und sofort eine Farbveränderung der Flüssigkeit siehst.

Der Blasenzähler hilft bei der Justage

Ein Blasenzähler dient zur einfachen optischen Kontrolle der Einströmenden CO₂-Menge beim Verstellen des Nadelventils. Die Anzahl der Blasen verrät dir beim drehen am Nadelventil schnell, wie stark du die einströmende Menge CO₂ verändert hast. So bekommst du ein besseres Gefühl dafür, ob du gerade eine große oder kleine Veränderung vorgenommen hast.

Ein Blasenzähler gibt dir aber keine Auskunft über den aktuellen CO₂-Gehalt des Wassers. Der Blasenzähler ist daher kein Ersatz für eine kontinuierliche Überwachung des CO₂-Gehalts des Wassers. Er ist nur als Einstellhilfe zu verstehen. Siehe dazu den vorigen Abschnitt.