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Herr Professor bitte was ?

Stick was? Man was es da alles gibt.

Der Stickstoffkreislauf im Aquarium

Unsere Mini-Serie „Wasserwerte und Nachdosierung im Aquarium“ beschäftigt sich heute mit dem Stickstoffkreislauf im Aquarium. Da gibts was giftiges, was bakterielles und auch noch komsiche Dinger die keinen Sauerstoff brauchen. Du kannst dir auch keinen Reim darauf machen? Im Prinzip ist es mega einfach. Der Fisch macht einen Haufen ins Becken und diverse Bakterien bauen diesen Haufen in seine Bestandteile ab. Dafür sind verschiedene Bakterien zuständig. Jedes steht in der Nahrungskette an einer bestimmen stelle. Wenn das eine Bakterium fertig ist übernimmt der nächste Bakterienstamm die Aufschlüsselung des „Haufens“ Schlussendlich endet jeder Haufen in Nitrat. Solange die verschiedenen Bakterienstämme ausreichend zur Verfügung stehen werden auch alle Schritte des Stickstoffkreislaufes ohne Probleme abgearbeitet. Damit die Bakterien in ausreichender Anzahl und auch im richtigen Verhältnis in deinem Becken vorhanden sind, brauchen sie etwas Zeit oder eben Unterstützung durch den Reef Junkie. Dazu gibt es eben diverse Bakterienpräparate die ihr in euer Becken geben könnt. Alles weitere wie immer im Video   Bildschirmfoto 2015-07-24 um 16.06.11 Haben wir uns gedacht. Du wirst sehen, is garnit so schwer.  

Viel Spaß mit dem Stickstoffkreislauf Video

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Grüße
Bjørn und Christian  

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6 Kommentare

  1. Hallo irgendwie kann ich zu dem Thema Stickstoffkreislauf kein Video anschauen, wenn ich das Bild anklicke kommt gar nichts, warum?

    • Hi Alexandra,

      wir haben schlicht vergessen das Video einzubinden. Ist jetzt aber drinnen.
      Danke für den Hinweis.
      Viel Spaß
      Liebe Grüße Bjørn und Christian

  2. Danke, jetzt hat es mit dem Video auch geklappt. Ihr habt im Stickstoffkreislauf Pflanzen, die gibt es ja im Meerwasseraquarium, außer evtl. den Algen nicht, nehmen da die zooxanthellen Korallen da ein Teil des Nitrates auf? Das sauerstoffarme Milieu kann ich ja auch mit Riffkeramik realisieren, nicht nur mit Lebenden Steinen oder Deep Sand.

    • Hallo Alexandra,

      ich erlaube mir mal, dir zu antworten Ja es ist richtig, wenn du nun kein Algenrefugium hast, haben wir im Grunde kaum Pflanzenähnliche Organismen (wie z.B. Algen) im Becken oder zumindest in einer sehr geringen Menge, so dass die Biomasse hier kaum eine Rolle spielt. Sehr wohl spielen aber eben unsere Korallen als Biomasse hier eine Rolle. Die Zooxanthellen (Symbiosealgen) benötigen natürlich in einem gewissen Maße das Ammonium, welches ja als Folge der Amonifikation gebildet wurde, als Stickstoffquelle. Daher wird diese auch bei mehr und größeren Korallen Ammonium als reine Stickstoffquelle sehr limitiert. Daher machen wir uns ja auch wie du im letzten Teil unserer Artikelserie gelesen hast, Gedanken unseren Korallen weitere Stickstoffquellen neben dem Ammonium anzubieten z.B. in Form von Aminosäuren und Aminozucker. Diese haben auch den postiven Effekt, das diese wesentlich besser verwertet werden können als Nitrat.

      Was deine Denitrifikation angeht, ist es richtig, auch deine Riffkeramik oder andere Alternativen, bieten dier heute durch ihre poröse Struktur entsprechende Besiedlungsflächen für anaerobe Bakterien, die dann das Nitrat in elementaren Stickstoff umwandeln. Du benötigst hierzu kein Lebendgestein oder auch kein Deep Sand Bed.

      Daher ist es immer gut, wenn man eben ein gutes Gleichgewicht, an Produzenten im Becken in Form von Fischen (welche dann eben durch Futter etc. entsprechende organische Stickstoffverbindungen ins Becken bringen) sowie Verbrauchern in Form von Korallen, und Gestein als Besiedlingsfläche für die Bakterien der Gattung Pseudomonas, in seinem Aquarium hat. Somit bekommst du keine Anreicherung an Nitrat, läufst aber auch nicht in Gefahr das du in eine entsprechende Limitierung laufen würdest.

      Dies hast du ja bei einigen Systemen z.B. wenn du Zeolithe einsetzt. Da Zeolithe das Ammonium an sich binden und es daher dem Stickstoff „Kreislauf“ entziehen würden.

      Diese Stickstoffversorgung ist ja auch unter anderem der Grund, warum wir heute bereits nach 4 Tagen anfangen zu besetzen mit den ersten Korallen und sobald zumindest mal Ammonium nicht mehr nachweisbar ist (Nitrit spielt hier im MeWa ja nicht so sehr die Rolle) mit den ersten Tieren. So schaffen wir direkt ein biologisches Gleichgewicht und entziehen niederen Algen somit auch direkt die bilogische Niesche in denen diese sich entwickeln können. Somit haben wir nach wenigen Wochen ein besetztes Becken und wesentlich weniger Probleme als nach der alten Einfahrmethode.

      Viel Grüße Carsten

  3. Danke, für die sehr ausführliche Antwort auf meine Fragen. Könnt ihr den Phosphor Kreislauf evtl. auch detailliert erklären? Gruß

  4. Hallo zusammen,
    ich melde mich jetzt mit einem sehr kritischen Kommentar zu diesem Beitrag.

    Genau dieses „Kreislaufbild“ ist ein „Szenario“, das heutzutage überhaupt nicht mehr realistisch ist und das klassische Lehrbuchwissen von vor 40 Jahren darstellt! Das kann man auf ein Fischbecken aus den 70er Jahren anwenden, aber nicht mehr auf ein modernes und mit Korallen reich besetztes Riffaquarium von heute.

    Nitrifizierende Bakterien stehen heutzutage in Konkurrenz zu den Korallen um den wichtigen Nährstoff(!) Ammonium. Ammoniak ist giftig, aber nicht Ammonium, wobei das Verhältnis pH-abhängig ist und natürlich immer auch ein Anteil Ammoniak vorliegt. Hier wird aber impliziert, dass der Ammoniumeintrag heute so hoch wäre, wie vor 40 Jahren. Und das ist überhaupt nicht mehr zeitgemäß, im Gegenteil, die meisten Becken haben eher mit Stickstoffmangelsituationen zu kämpfen!
    In einem rein mit Keramik eingerichteten Becken ist z.B. überhaupt nichts an Stickstoff drin, weder Ammonium, noch Nitrat. Wie soll hier überhaupt eine Nitrifikation in Gang kommen und v.a., wofür?
    Die Startphase von Riffaquarianen kann man dahingehend überhaupt nicht mehr anhand der Nitrifikation beurteilen. Das spielt gar keine Rolle und im Gegenteil, der frühe Korallenbesatz entlastet sogar die Nitrifikation, weil Korallen aktiv Ammonium aufnehmen. Je zügiger Korallen eingesetzt werden, desto weniger wird sich überhaupt Stickstoff anreichern.

    Wir müssen heute sogar meist aktiv Stickstoff zuführen (düngen), und idealerweise eben reduzierte gelöste Stickstoffverbindungen wie Ammonium oder organischer Stickstoff. Es wäre energetisch unsinnig, das man wertvolles reduziertes Ammonium über die Nitrifikation in energetisch weniger gut nutzbares Nitrat (oxidierter Stickstoff) umwandelt. Und weil die Nitrifikation heute ein konkurrierender und nicht mehr als ein hilfreicher Stoffwechselprozess angesehen wird, gestalten viel Riffaquarianer ihre Becken nur mit genau so vielen Steinen, wie nötig, um das Becken mit Korallen vollzustellen um die Nitrifikationsaktivität möglichst klein zu halten. Teilweise wird nicht mal mehr Bodengrund eingesetzt, um die Stickstoffverfügbarkeit nicht durch die Nitrifikation zu verschlechtern.

    Dieses Thema habe ich übrigens in Ausgabe 02/2015 im MeerwasserAquarianer von Rüdiger Latka thematisiert. Dort diskutiere ich die Wirkung der Nitrifikation in Anlehnung an die Aquariengestaltung und komme auf das komplett gegenteilige Ergebnis zu der Darstellung hier.

    Die Denitrifikation wiederum spielt bei einem hohen Korallenbesatz auch gar keine Rolle mehr, der Stickstoff landet in den Korallen und wird dort als Biomasse langfristig gebunden. Denitrifikation in Steinen und auch im Sand ist ein von der Diffusion von Teilchen abhängiger Prozess. So viel Stickstoff kann dort gar nicht umgesetzt werden, weil es schlichtweg überhaupt nicht so schnell in die Steine hinein diffundieren kann. Früher, und das wurde leider in diesem Beitrag hier nicht erwähnt, wurden dazu Denitrifikationsfilter (Nitratfilter) eingesetzt, um einen Ort für die Denitrifikation zu schaffen, der nicht von der extrem langsamen Geschwindigkeit der Diffusion abhängig war, sondern den man mit Dosierpumpen aktiv versorgen konnte. Der Einsatz von Nitratfiltern war allerdings die Folge davon, dass man eben die Nitrifikation für wahnsinnig wichtig gehalten hat und daher zunächst einmal nur Nitrat erzeugt hat, um es dann wieder im Nitratfilter mühselig abzubauen. Das war v.a. der schlechten Verfügbarkeit von Korallen und dem hohen Fischbesatz geschuldet, und natürlich auch der nicht so optimalen technischen Voraussetzungen. Aber v.a. konnten früher bei weitem nicht so viel Nährstoffe in Korallenbiomasse umgewandelt werden wie heute und es wurden mehr Fische gepflegt. Daraus resultierte dann das damals gültige Kreislaufschema – Aufbau von Nitrat über die Nitrifikation im Rieselfilter – Abbau von Nitrat über die Denitrifikation im Nitratfilter.

    Daher, wie schon eingangs gesagt, ist dieser Beitrag überhaupt nicht zeitgemäß und erörtert die Gegebenheiten hinsichtlich der Stickstoffverfügbarkeit und des Stickstoffumsatzes in modernen Riffaquarien nicht ausreichend.
    Keine Koralle braucht weder Nitrifikation noch Denitrifikation und in einem reich mit Korallen besetzen Becken mit einem lockeren und nicht zu üppig gestalteten Riffaquarium, wie wir es heute in der Regel haben, stellt dieser klassische Stickstoffkreislauf kein realistisches Szenario dar! Wenn dann nur in den extrem stark mit z.B. Wandmodulen und Verkleidungen gestalteten Becken. Diese habe auch genau das Problem, dass sich potentiell eine zu hohe Nitrifikationsaktivität entwickelt, die für die Korallenpflege kontraproduktiv ist. Das verschlechtert die Stickstoffverfügbarkeit für die Korallen und reduziert wiederum auch die Effizienz der Abschäumung, weil der Abschäumer kein Nitrat erfassen kann. Solche Becken sind sehr schwer zu pflegen, weil man die Konkurrenzwirkung von Bakterien auf Korallen schlecht in den Griff bekommt.

    Gruß
    Jörg

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