Einsatz von Ozon
In der Meerwasser-Aquaristik
wird Ozon schon seit längerer Zeit eingesetzt, weil es ein starkes
Oxidationsmittel darstellt. Ozon kann organische Moleküle spalten,ohne dass dabei schädliche Nebenprodukte enstehen,wie es beim bakteriellen Abbau der fall ist.Nachfolgend zeige ich auf, wie Ozon in der Süßwasser-Aquaristik nützlich eingesetzt werden kann. Es muss
aber nachdrücklich darauf hingewiesen, dass Ozon sehr giftig ist. Es ist also Vorsicht beim Umgang mit Ozon geboten. Ozon ist
eine gute Sache, kostet aber über 1000 DM, viel zu teuer - oder : "Ozon hast Du da in der Flasche", meinte ein anderer und zeigte auf meine Kohlensäureflasche zur Pflanzendüngung, ein dritter hatte von Ozon noch gar nichts gehört. Solche und ähnliche Aussagen höre ich, wenn ich interessierten Aquarianern in meiner Zuchtanlage den Einsatz von Ozon zeige. Ich machte mir daraufhin einmal die Mühe und fragte im Einzelhandel nach einem Ozongerät. "Ozon, was wollen Sie denn damit, viel zu gefährlich" oder "Ozon, ja der Sander baut diese Dinger, hab ich nicht da, kann ich aber besorgen". Diese Äußerungen lassen erkennen, dass viele Aquarianer und auch Händler über Ozon recht mangelhaft informiert sind, und dabei ist es doch ein wunderbares Hilfsmittel. Ich setze es seit ca. 15 Jahren in meinen Aquarien ein und möchte auf Grund meiner Erfahrung versuchen, die Vorteile des Ozon einmal darzustellen. Es handelt sich hierbei nicht um eine wissenschaftliche Ausarbeitung über Ozon, sondern vielmehr um einen praxisorientierten - und ich hoffe auch für Jungaquarianer verständlichen - Beitrag zum Einsatz von Ozon in der Süßwasser-Aquaristik.
Was ist Ozon ?
Der Mensch und auch die Fische
benötigen für ihre Atmung Sauerstoff in Form von O². Diese Moleküle sind in bestimmten Mengen in der Luft und auch im Wasser vorhanden.Ozon besteht aus drei Atomen Sauerstoff, also O³. Dieses O³-Molekül ist jedoch eine äußerst instabile Verbindung und beim Zerfall bestrebt, neue Reaktionspartner zu finden, die in der Luft und auch im Wasser normalerweise ständig in ausreichender Zahl vorhanden sind.
Wie wird Ozon erzeugt ?
Ozon wird natürlich bei
einem Gewitter und technisch in einem Ozonisator durch eine sogenannte
"stille Entladung" erzeugt. Was heißt das? Ich möchte dies an einem einfachen Beispiel versuchen zu erklären. Wir stellen uns zwei Elektroden vor, beispielsweise zwei Nägel, deren Spitzen 2 mm voneinander entfernt sind. Legt amn nun an diesen beiden Nägeln eine Spannung von 2000 Volt an, so wird ein Funke von einen auf den anderen Nagel überspringen. Reduziert man nun diese Spannung auf beispielsweise 1800 Volt, so sieht man nichts mehr, da kein Funke überspringt, aber man hört etwas knistern. Dieses Knistern nennt man eine "stille Entladung". Das gleiche findet in einem Ozonisator satt, wobei unter anderem aus drei Molekülen O² zwei Moleküle O³ erzeugt werden. Es wird dort Luft (also auch O²) an zwei Elektroden mit entsprechender Spannung in einem geschlossenen System vorbeigeführt, und es entsteht Ozon (also O³) in Abhängigkeit von der in der Luftmenge vorhandenen Konzentration. Diesen Effekt können wir ebenfalls bei einem Gewitter beobachten. Nicht alle Blitze erreichen ihr Ziel (einen Punkt zur Entladung auf der Erde), so dass auch dort viele stille Entladungen und somit die Erzeugung von Ozon erfolgt. Man kann das Ozon nach einem Gewitter, vorzugsweise an Waldrändern, sehr gut
riechen. Wie setze ich Ozon im Aquarium ein?
Wie bereits erläutert, steht das Ozon als Gas, das in einem Ozonisator mit einer vorgeschalteten Luftpumpe erzeugt wird, zur Verfügung. Die einfachste Lösung ist, das Ozongas, wie sonst üblicherweise die Luft, über einen Ausströmer ausperlen zu lassen. Das wichtigste hierbei ist, eine möglichst lange Aufenhaltszeit des Ozongases im Wasser zu erzielen. Dies kann folgendermaßen erreicht werden:
- Installation eines möglichst feinperligen
Ausströmers am tiefsten Punkt im Aquariums.
Feinperlige Ausströmer sind z.B. die im Handel erhältlichen Keramikausströmer. Durch feinperligere Blasen wird die wirksame Oberfläche des Gases vergrössert, und die einzelne Blase steigt langsamer an die Wasseroberfläche, so dass insgesamt eine längere Verweilzeit, also Reaktionszeit für das Ozon erreicht wird. Dies ist ein äußerst wichtiger Aspekt, denn das im Wasser nicht verbrauchte Ozon entweicht an der Wasseroberfläche in die Luft und sucht dort ebenfalls nach Reaktionspartnern. Ein unangenehmer Geruch unter den Deckscheiben oder sogar im Zimmer ist die Folge.
- Eine weitere Möglichkeit besteht in dem Einsatz
eines Eiweißabschäumers - allerdings ohne Schaumtopf - mit
folgender Wirkungsweise: Das Aquarienwasser tritt durch die
Wassereintrittsöffnung in das Reaktionsrohr und wird von oben nach
unten durch das Rohr geführt. Am Boden des Reaktionsrohres befindet
sich der Ausströmer, so dass die Ozonbläschen im Gegenstrom zum
Wasser zur Oberfläche aufsteigen. Das mit Ozon angereicherte Wasser
wird mit Hilfe eines Lufthebers wieder zur Oberfläche befördert.
Den Eiweißabschäumer habe ich hier praktisch zweckentfremdet, er
bietet jedoch die Möglichkeit des Gegenstromprinzips, so dass relativ
lange Aufenthaltszeiten des Ozons im Wasser erreicht werden.
Welchen praktischen Nutzen hat der Einsatz des Ozon im Aquarium ?
Als wesentlichen Punkt sehe ich den Einfluß des Ozons im
Stickstoffkreislauf. Ich gehe davon aus, dass der Stickstoffkreislauf im Wasser
nicht allen Aquarianern hinreichend bekannt ist, so dass ich ihn kurz
erläutern möchte (siehe auch Artikel Wasserchemie). In unseren
Aquarien werden von Pflanzen und Fischen Verunreinigungen verursacht. Dies geschieht durch den Kot der Fische, durch ein unbemerkt verendendes Tier und natürlich auch durch Futter, das von den Fischen nicht gefressen wurde. Die Verunreinigungen lösen sich im Laufe der Zeit im Wasser, so dass sie von einem mechanischen Filter nicht mehr erfasst werden können. Sie sind aber vorhanden, nur für uns nicht mehr sichtbar. So entsteht in Abhängigkeit vom pH-Wert als erste Stufe im Stickstoffkreislauf das Ammonium(NH4) oder Ammoniak (NH³). Das Ammoniak das bei ph-Werten von über 7 entsteht, kann in einer Konzentration von 1mg/l für die Fische bereits tödlich sein, während Ammonium erst in größeren Mengen tödlich wirkt. Ammoniak stellt in unseren Aquarien nicht die größte Gefahr dar, weil bei pH-Werten im neutralen ( um pH 7) nur ein äußerst geringer Bruchteil des vorhandenen Ammoniums zu Ammoniak verwandelt wird. Ich möchte nebenbei darauf hinweisen, dass bei hohen Ammoniakkonzentrationen ein ausgiebiger Wasserwechsel mit pH-Werten über 7 fatale Folgen haben kann. Mir wird häufig von Aquarianern erzählt, dass Sie insbesonders nach einem Wasserwechsel eine für sie nicht erklärbare beschleunigte Atmung der Fische feststellen. Ursache hierfür ist die Umwandlung von Ammonium zu Ammoniak aufgrund des steigenden pH-Wertes. Die nächste Stufe im Stickstoffkreislauf ist das giftige Nitrit (NO²). Für die Umwandlung von Ammonium bzw. Ammoniak zum Nitrit sind im Süßwasser ausschließlich Nitrosomas-Bakterien verantwortlich. Diese Bakterien befinden sich im Bodengrund und im biologischen Filter. Voraussetzung für das Gedeihen dieser Bakterien ist jedoch ein bestimmter Sauerstoffgehalt. Man spricht hier auch von "aeroben", also sauerstoffbedürftigen Bakterien. Das Vorhandensein von Nitrit ist mit eine der häufigsten Todesursachen für Fische, insbesondere bei neu angelegten Aquarien - hier haben sich noch keine Bakterien angesiedelt -, bei überbesetzten Aquarien, bei zu kleinen oder falsch konstruierten Filtern oder bei zu großzügiger Fütterung. Für die Umwandlung des Nitrits zum fast ungiftigen Nitrat (NO³) sind wiederum sauerstoffbedürftige Bakterien - sie heißen Nitrobacter- erforderlich. Für sie gelten die gleichen Voraussetzungen wie für die Nitrosomas. In entsprechend besetzten Aquarien ,also Fisch- und Wassermenge in einem ausgewogenen Verhältnis zueinander, guter Filterung und angemessener Fütterung, setllt sich dieser Stickstoffkreislauf nach einigen Monaten von selbst ein. Es ist dann nur noch ein regelmäßiger Wasserwechsel erforderlich, um auch das Endprodukt, nämlich das Nitrat, in Grenzen zu halten.Viele Aquarien, die ich kenne, befinden sich aber nicht in dem anzustrebenden Zustand; sie sind in aller Regel mit Fischen überbesetzt. Die Folge ist eine erhöhte Verschmutzung, die den vorhandenen Filter einfach überfordert. Hier bietet nun der Einsatz von Ozon eine wirksame Hilfe. Ozon ist nämlich in der Lage , das giftige Nitrit zuverlässig zu Nitrat zu oxidieren. Es unterstützt sozusagen die Arbeit von Nitrobacter, unabhängig wie viele davon vorhanden sind. Ich nutze diesen Effekt sehr gern in stark besetzten Aquarien, in denen ich beispielsweise Scianochromis Ahli von 3 cm Größe bis zum ausgewachsenen Fisch heranziehe. Diese Aquarien sind hinsichtlich ihrer Biomasse (Anzahl Fisch multipliziert mit dem Gewicht) sicherlich überbesetzt, und ein angemessener Filter müsste wahrscheinlich wenigstens ebenso groß sein wie das Aquarium selbst. Mit dem Einsatz des Ozons kann ich mir jedoch diesen aufwendigen Filterbau ersparen. Ich mache nur häufig Wasserwechsel, um das lästige Nitrat loszuwerden, da es in höheren Konzentrationen unter anderem wachstumshemmend wirkt.
Ozon und die Gelbfärbung des Wassers
Es ist
sicherlich allen Aquarianern bekannt, dass ca. ein bis zwei Wochen nach einem Wasserwechsel eine typische Gelbfärbung des Wassers eintritt. Dieser Vorgang wiederholt sich in Abhängigkeit des Wasserwechsels ständig aufs Neue. Ursache des Gelbwerdens des Wassers ist die Bildung organischer Säuren, die durch Oxidationsvorgänge im Wasser hervorgerufen werden. Ozon ist in der Lage, dies zu binden oder umzubauen, so dass sich schon nach kurzer Ozon-Behandlung ein kristallklares Wasser einstellt. Das erstaunliche dabei ist, dass sich bei einer ständigen Ozonisierung das Aquarienwasser nie gelb wird. Ich komme häufig mit einem Wasserwechsel ins Schludern, da das Wasser immer "gut" aussieht, zumal der Gelbfaktor des Wassers einen Maßstab für meine Wasserwechsel darstellt. Man darf sich hierbei jedoch nicht darüber hinwegtäuschen lassen, denn die Endprodukte aller im Wasser ablaufenden chemischen und biologischen Kreisläufe sind nun einmal vorhanden, auch wenn man sie nicht sieht. In der Regel handelt es sich um Salze, die zwar grundsätzlich ungefährlich sind aber den Leitwert des Wassers enorm steigen lassen.
Ozon und die Wasserbeschaffenheit
Einen
Summenparameter, der ausdrückt, wie gut bzw. wie schlecht ein bestimmtes
Wasser ist, gibt es leider nicht, da die chemischen und biologischen
Abläufe und Inhaltsstoffe eines Wassers äußerst komplex und
vielseitig sein können. Man benutzt zwar im Abwasserbereich den
Summenparameter BSB 5, der den biologischen Sauerstoffbedarf eines Wassers in 5
Tagen angibt. Dies ist ein Maß für den Sauerstoffverbrauch aller biologisch ablaufenden Reaktionen eines Wassers innerhalb von 5 Tagen. Zur Erklärung: ungereinigtes Abwasser vor einer Kläranlage kann in einer Größenordnung von 100-500 mg/l liegen, gute Kläranlagen erreichen nach der Klärung einen BSB5 von 10 mg/l. In dieser Größenordnung liegt auch unser Aquarienwasser. Darüber hinaus gibt es noch den chemischen Sauerstoffbedarf, CSB genannt. Dieser Parameter ist dem BSB5 sehr ähnlich, hat jedoch den Unterschied, dass er sich auf alle chemisch ablaufenden Reaktionen bezieht. In Oberflächengewässern gibt es als Parameter das Gewässergüte-System nach dem Saprobienindex. Hier werden Gewässergüteklassen durch das Vorhandensein sogenannter Leitorganismen zugeordnet, zumal bestimmte Organismen aufgrund Ihrer Lebensansprüche nur in bestimmten Wässern leben können. Ich wollte hiermit zum Ausdruck bringen, wie schwierig es ist, ein Wasser hinsichtlich seiner Beschaffenheit irgendwo einzuordnen. Das krasseste Beispiel ergab sich während meiner Ausbildungszeit bei einer Abflussmessung der Oker im Bereich des Vorharzes. Man stelle sich einen schnellfließenden Gebirgsbach mit einer Breite von ca. 8 m vor. Das Wasser war kristallklar. Es hatte nur einen Nachteil: Es stank fürchterlich, ich kann es nicht humaner ausdrücken, nach Metallen, die im Bereich des Harzes natürlich vorkommen und demzufolge auch in den Oberflächengewässern abgeführt werden. Dieses Wasser hatte vermutlich einen excellenten Sauerstoffgehalt, einen geringen BSB5, jedoch war es mit gelösten Metallen reichlich belastet, so dass für Fische kaum ein Lebensminimum bestand. Ich möchte hiermit ausdrücken, wie vielfältig ein Wasser hinsichtlich seiner Bestandteile sein kann und die Qualität des Wassers immer unter Berücksichtigung des speziellen Anwendungsgebietes zu beurteilen ist. Beim Aquarienwasser haben wir es mit einem Wasser zu tun, das man nicht als Abwasser, aber auch nicht als Trinkwasser einordnen kann. Als brauchbaren Parameter für die Qualität eines Aquarienwassers sehe ich das Redoxpotential an. Beim Redoxpotential handelt es sich um einen Messwert in mV, der zum Ausdruck bringt, inwieweit in einem Wasser Reduktionen oder Oxidationen vorherrschend sind. Reduzierende also sauerstoffzehrende Stoffe, sind in einem Aquarium alle organischen Stoffe , wie abgestorbene Pflanzenteile, Kot, Futter und verendete Fische. Oxidierende Stoffe sind Sauerstoff, Wasserstoff-Peroxid und Ozon, das stärkste Oxidationsmittel. Was liegt also näher als der Einsatz von Ozon, zumal es technisch verfügbar ist? Ich betreibe unter anderem ein 1000 Liter - Aquarium, bei dem ich ständig über einen zweckentfremdeten Eiweißabschäumer Ozon zuführe. Das Wasser ist immer glasklar. Das Redoxpotential beträgt, abhängig vom Verschmutzungsgrad des Filters und natürlich auch vom Fischbesatz, ca. 250-300 mV ohne Ozon. Bei einer Ozonzufuhr steigt es auf ca. 350mV an. Erstaunlich ist, dass bei einem Wasserwechsel das Redoxpotential kurzfristig auf 220 mV absinkt. Mit anderen Worten: Unser Trinkwasser ist hinsichtlich des Redoxpotentials schlechter als mein Aquarienwasser. Es wäre technisch möglich, doch sehr aufwendig, meinen erreichten Wert von 350 mV noch zu erhöhen. Abgesehen von einer besseren Entkeimung des Wassers wäre jedoch kein weiterer Nutzen vorhanden. Das Aquarium soll ja nicht steril werden, denn wir sind auf bestimmte Bakterien angewiesen, z.B. Nitrosomas im Stickstoffkreislauf. Eine Keimfreiheit wäre auch mit einem handelsüblichen Ozonisator für die Aquaristik nicht erreichbar, zumal eine Sterilisation erst bei einem Redoxpotential von ca. 700 mV eintritt. Für bemerkenswert halte ich jedoch das Zusammenspiel der Bakterien in einem biologischen Filter und dem Einsatz von Ozon. So vermindern sich zwar die Anzahl koliformer Keime von 300 bei einem Redoxpotential von 200 mV auf nur noch 3 bei einem Redoxpotential von 400 mV, die Bakterientätigkeit im biologischen Filter funktioniert jedoch weiterhin uneingeschränkt. Hierfür gibt es z.Z. keine eindeutige Erklärung. Vermutlich greift das Ozon nur die im Wasser frei beweglichen Bakterien an, wie z.B: auch die bekannten Ichtyophthirius multifilis. Ozon ist also eine sehr praktische Ergänzung zur biologischen Filterung.
Vor einigen Jahren habe ich für meine gesamte Zuchtanlage von ca. 10.000 Litern einen Zentralfilter betrieben. Ich möchte hier nicht auf die einzelnen Filterbestandteile eingehen. Ich habe jedoch Ozon in einem geschlossenen System zugeführt - es konnte also nichts in die Luft entweichen. Das Redoxpotential betrug ca. 300- 350 mV. Meine Erfahrungen sind folgendermaßen: Die Jungfische, ausschließlich maulbrütende Cichliden, sind in einem Zeitraum von ca. acht Wochen auf eine Größe von 3,0 bis 3,5 cm herangewachsen - erfahrungsgemäß beträgt der Zeitraum ohne Ozon ca. 12 Wochen. Ich kann mir dies nur aufgrund der insgesamt "besseren" Wasserbeschaffenheit erklären. Nachteilig war allerdings die zurückhaltende Laichbereitschaft der Elterntiere. Ursache hierfür war für mich eine ständig gleichbleibend "gute" Wasserqualität, die auch durch einen Wasserwechsel auf Grund der relativ großen Wassermenge kaum zu beeinflussen war. Erfahrenen Züchtern ist ja sicherlich bekannt, dass man Zierfische durch unterschiedliche Wasserqualitäten bzw. durch einen Wasserwechsel zum Laichen stimulieren kann. Vorbild sind vermutlich die vorkommenden Regen- und Trockenzeiten in der Natur. So erwirkt eine Frischwasserzugabe häufig den erwünschten Laichvorgang. Ich habe daraufhin meine Zentralfilteranlage abgebaut mit dem Nachsehen, dass meine Jungfische nun wieder 3 Monate bis zur üblichen Verkaufsgröße von 3 cm benötigen.
Dosierung von Ozon
Die Dosierung von Ozon ist
von vielen Faktoren abhängig. Der Hersteller empfiehlt pro 100 l
Aquarienwasser eine Ozonleistung von 10 mg Ozon pro Stunde. Dieser Wert mag für den Einsatz in Meerwasser zutreffend sein. Im Süßwasser habe ich andere Erfahrungen gemacht. Der Ozonbedarf ist grundsätzlich abhängig vom Fischbesatz (Anzahl und Größe der Fische) bezüglich der Wassermenge, von der Qualität des Filters, von der zugegebenen Futtermenge usw.; zusammengefasst also Faktoren, die den Stickstoffkreislauf in irgendeiner Form beeinflussen. Darüber hinaus spielt die Form des Ozoneintrages eine wesentliche Rolle. In meinem Wohnzimmeraquarium mit knapp 1000 Litern Inhalt, besetzt mit ca. 15 Tropheus moorii und inzwischen ca. 80 Julidochromis transcriptus verschiedener Größe sowie einigen Ancistrus-Antennenwelsen, benötige ich 30 mg Ozon pro Stunde, die ständig zugeführt werden. Diese Menge ist vollkommend ausreichend. Würde ich den Ozonisator höher einstellen, so würde sich kurzfristig ein Ozongeruch im Wohnzimmer einstellen. Ich empfehle interessierten Aquarianern folgende Vorgehensweise:
Bei einem Aquarium von 500 Litern und einem Ozonisator von 50 mg/h wird zu beginn auf die volle Leistung gestellt, da der Ozonbedarf , also die "Verschmutzung" zunächst höher ist. Es wird sich vermutlich früher oder später im Zimmer ein Ozongeruch einstellen. Hierbei handelt es sich um Ozon, das im Wasser keinen Reaktionspartner mehr gefunden hat, weil keiner mehr da war, oder aber die Reaktionszeit der Blasen zu kurz war. Man korrigiert daraufhin den Ozonisator in kleinen Schritten zu je 5 mg/h zurück, bis kein Ozongeruch im Raum mehr festzustellen ist. Ein wahrzunehmender Ozongeruch beim Öffnen der Deckscheiben ist hierbei unerheblich. Es muss also jeder Aquarianer seine spezielle Ozonkonzentration für das entsprechende Aquarium herausfinden.
Zusammenfassung
Ozon ist das stärkste technisch verfügbare Oxidationsmittel. Es
besteht aus drei Atomen Sauerstoff und trägt somit keine Chemikalie in das
Aquarienwasser ein. Es übt einen intensiven Einfluß auf den
Stickstoffkreislauf aus, indem es Nitrit absolut zuverlässig zu Nitrat
oxidiert. Es unterbindet die lästige Gelbfärbung des Aquarienwassers -
das Wasser ist immer glasklar. Krankheitskeime werden ab einem gewissen
Redoxpotential abgetötet, und die Wasserbeschaffenheit wird durch das
Anheben des Redoxpotentials insgesamt verbessert. Ein Allheilmittel ist Ozon
sicherlich nicht. Es trägt aber dazu bei, die Lebensbedingungen für
unsere Lebewesen im Aquarium erheblich zu verbessern. An dieser Stelle
möchte ich mich herzlich bei der Firma Sander für die freundliche
Unterstützung bedanken. Für Fragen zu Ozon stehe ich natürlich
gern zur Verfügung.
