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LotharGehlhaar - Teichbauforum

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BeitragVerfasst: Mi 08.Mär 2006 13:51 
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Gliederung zum Themenbereich Sauerstoff:

1. [url=#Bedeutung]Bedeutung von Sauerstoff für Fisch und Teich[/url]
1.1. [url=#Bakterien]Bakterien und Sauerstoff[/url]
1.2. [url=#Pflanzen]Pflanzen und Sauerstoff[/url]
1.3. [url=#Koi]Koi und Sauerstoff[/url]
1.7. [url=#Kernaussagen]Kernaussagen[/url]

2. [url=#Luft]Möglichkeiten der Teichbelüftung[/url]
2.1. [url=#Luft1]Sauerstoff aus Luft und Technischer Sauerstoff[/url]
2.2. [url=#Loesen]Löslichkeit von Sauerstoff[/url]
2.3. [url=#relativ]Absolute und relative Sauerstoffkonzentration[/url]

3. [url=#Einbring]Einbringung mit Lüfterstein[/url]

4. [url=#Venturi]Einbringung mit Venturidüse[/url]

5. [url=#Nieder]Niederdruckreaktor mit Vorratsbehälter[/url]

6. [url=#Hoch]Hochdruckreaktor ohne Vorratsbehälter (in Vorbereitung)[/url]




Bedeutung von O² für Fisch und Teich[anker:Bedeutung]



O² bedeutet Leben!

Weshalb ist der Sauerstoffgehalt im Teich von so scheinbar hoher Bedeutung? Warum reden heute alle darüber, weshalb war es noch vor Jahren (fast) kein Thema?

Prinzipiell kann man sagen, dass bei sehr vielen Biologischen Vorgängen Sauerstoff verbraucht wird. Sowohl Bakterien, Mikroorganismen, Pflanzen als auch Koi verbrauchen Sauerstoff um zu „funktionieren“. Genau so wie der Mensch



Bakterien und Sauerstoff:[anker:Bakterien]

Aerobe Bakterien kommen noch mit 2 mg/ Liter zurecht und verrichten ihre Arbeit zufrieden stellend. Geht der Sauerstoffgehalt unter 1,5 mg/ Liter fangen die anaeroben und meist nicht erwünschten Bakterien an die Oberhand zu gewinnen und verdrängen die Aeroben.
Aerobe Bakterien sind mit ihren 2 mg/ Liter Sauerstoffbedarf also noch relativ genügsam.



Pflanzen und Sauerstoff:[anker:Pflanzen]

Den Pflanzen wird nachgesagt, dass sie durch Photosynthese Sauerstoff produzieren. Dies trifft tagsüber bei ausreichendem Sonnenlicht auch tatsächlich zu. Wer Pflanzen im Teich hat, dürfte Tagsüber keine Probleme mit Sauerstoffmangel bekommen. Die Situation ändert sich aber schlagartig, wenn das Sonnenlicht erloschen ist. Die Pflanzen produzieren nicht nur keinen Sauerstoff mehr, nein sie verbrauchen jetzt sogar aktiv Sauerstoff!!!

Daher ergibt sich, dass der Sauerstoffgehalt eigentlich in den Frühen Morgenstunden gemessen werden sollte. Das wäre also im Sommer zwischen 04.00 und 05.00 Uhr (vor Sonnenaufgang!). Hier sollte am wenigsten Sauerstoff im Wasser sein, da die Pflanzen einiges verbraucht haben. Sobald die ersten Sonnenstrahlen kommen produzieren sie wieder.
Obwohl die Pflanzen selbst tagsüber mehr Sauerstoff produzieren als sie nachts verbrauchen, kann es Nachts zu Sauerstoffarmut kommen, weil das Gewässer den produzierten Sauerstoff evt. nicht speichern konnte (Durch Ausperlung, austreiben durch belüften,....)

Alle Lebewesen im Wasser (Fische, andere Tiere, Pflanzen und Bakterien) müssen während der ganzen Nacht von dem Sauerstoffvorrat leben, der während der Abenddämmerung im Wasserkörper gespeichert ist.



Koi und Sauerstoff:[anker:Koi]

Koi sind nicht so anspruchsvoll wie andere Fische, was den Sauerstoffgehalt angeht, aber 6 mg/ Liter hätten auch sie gerne. Schon unter 6 mg/l wird die Sauerstoffaufnahme eingeschränkt, Bei 4 mg/l entstehen Anzeichen von Sauerstoffmangel Unter 3 mg/l gehen die Koi zur Notatmung an die Oberfläche.

Aus eigenen Erfahrungen kann ich sagen, dass z.B. Bei 4,5 mg/ Liter es schon Fische gibt, die an der Oberfläche zur Notatmung übergehen, während andere noch normal schwimmen.

Was passiert mit dem Fisch wenn er zu wenig Sauerstoff bekommt, weshalb kann es so schnell, praktisch über Nacht zu Todesfällen kommen?

Wenn der Fisch merkt, dass er zu wenig Sauerstoff über die Kiemen bekommt, versucht er dies zu kompensieren. Das geschieht dadurch, dass er schneller atmet. Die Bewegung der Kiemen und das schlagen des Herz wird schneller. Das führt dazu, dass er mehr Energie verbraucht.
Wenn man sich zu gemühte führt, dass beim Fisch ein Großteil (um die 50% !) der Energie für die Atmung eingesetzt wird, kann man schnell erkennen, wozu das führt. Der Fisch wird durch den Sauerstoffmangel mehr gefordert, verbraucht mehr Energie und sogleich noch mehr Sauerstoff, er beginnt noch schneller zu Atmen, noch mehr Energie, noch mehr Sauerstoff…. Jetzt ist er im Teufelskreis und verendet wegen Sauerstoff oder Energiemangel (wenn das Herz nicht vorher aufgibt)

Weiterhin hilft eine ausreichende Sauerstoffversorgung auch bei evt. gesundheitlich angeschlagenen Koi. Wenn sie durch Parasiten oder Bakterien angegriffen sind, können die Kiemen verschleimen, was eine eingeschränkte Sauerstoffaufnahme zur Folge hat. Wenn hier der Sauerstoffgehalt im Wasser hoch genug ist, kann man den Fisch unterstützen, wogegen ein niedriger Sauerstoffgehalt das Atmen zusätzlich erschwert und der Fisch mehr Energie für die Atmung einsetzten muss.

Aus diesen Erkenntnissen würde ich als Fazit ziehen, dass ein Sauerstoffgehalt von 8 mg/ Liter zu jeder Zeit im Wasser anzustreben ist. Die Fische werden es mit Ruhe, Gesundheit und gutem Wachstum danken. Werte darüber bringen keine weiteren Vorteile, sind aber auch nicht schädlich.

Eine Überdosierung mit Sauerstoff ist nach dem heutigen Wissenstand nicht so einfach möglich. Selbst 400 % Sauerstoff sollen laut Aussagen von Fachleuten kein Problem sein. Gefährlich wird es hier aber, wenn auch die Konzentration von anderen Gasen zunimmt (Gesamtgasübersättigung kann zu Krankheiten führen)


Im Folgenden einige Kernaussagen:[anker:Kernaussagen]

- Das Wasser im Koiteich sollte immer 8 mg/ Liter Sauerstoff haben
- Insbesondere Nachts kann es zu Sauerstoffarmut führen
- Die Sauerstoffsättigung ist kurz vor Sonnenaufgang zu messen
- Bakterien, Mikroorganismen, Kleinstlebewesen und Fische verbrauchen Sauerstoff
- Pflanzen Produzieren Tagsüber Sauerstoff, verbrauchen aber im Dunkeln Sauerstoff
- Die Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser ist Temperaturabhängig
- Die Atmung des Fisches richtet sich direkt nach dem O²



Möglichkeiten der Teichbelüftung:[anker:Luft]


Sauerstoff aus Luft und Technischer Sauerstoff:[anker:Luft1]

Prinzipiell müssen wir bei der Eintragung von Sauerstoff unterscheiden zwischen Belüftung mit Luft und der Einbrinung von Technischem Sauerstoff aus zb. Flaschen oder einem Sauerstoffkonzentrator.

Sauerstoff aus Luft:

In der Luft ist der Sauerstoff mit einem Anteil von 21% enthalten. Der Rest setzt sich aus 78% Stickstoff und einem verschwinden geringen Anteil von anderen Gasen, die wir vernachlässigen können, zusammen.

Technischer Sauerstoff:

Technischer Sauerstoff kann eine Konzentration von bis zu 98% reinen Sauerstoff enthalten.

Technischen Sauerstoff kann man in Flaschen kaufen oder wie oft mit einem Sauerstoffkonzentrator erreichen. Ein Sauerstoffkonzentrator (SK) filtert durch Molekularsiebe den großteil des Stickstoff aus der Umgebungsluft und kann somit den einen reinen Sauerstoffanteil von bis zu 98 % erreichen. Realistische Werte bei einem SK sind 90 - 95 %, je nach Zustand. Mit zunehmendem alter und Verschleiß (zusetzen durch Feuchtigkeit) der Molekularsiebe kann die Konzentration erheblich nach unten gehen.

Hier kann man schnell erkennnen, dass eine Sauerstoffanreicherung mit technischem Sauerstoff wesentlich effizienter ist als mit Luft.
Im Folgenden werde ich bei der Sauerstoffeintragung durch Luft von BELÜFTUNG sprechen.



Löslichkeit von Sauerstoff aus Luft:[anker:Loesen]

Weiterhin ist zwingend zu beachten, dass die Löslichkeit von Sauerstoff aus Luft sich mit der Wassertemperatur verändert. Dies ist u.a. auch vom Luftdruck abhängig, den ich hier aber vernachlässigen möchte. Folgende Werte sollen Aufschluss über die Löslichkeit von Sauerstoff im Wasser geben: (Die Werte sind ca. Werte, da sich hier aus verschiedensten Quellen die Angaben unterscheiden)

Bei 05 °C = ca. 12 mg/l = 100% Sättigung
Bei 10 °C = ca. 11 mg/l = 100% Sättigung
Bei 15 °C = ca. 10 mg/l = 100% Sättigung
Bei 20 °C = ca. 9 mg/l = 100% Sättigung
Bei 25 °C = ca. 8 mg/l = 100% Sättigung
Bei 30 °C = ca. 7 mg/l = 100% Sättigung


Es wird aus dieser Tabelle deutlich sichtbar, dass je höher die Temperatur, desto schwerer ist der Sauerstoffgehalt zu erreichen bzw. zu halten.
Hierbei muss jetzt noch berücksichtigt werden, dass diese Werte im Teich durch die „Verbraucher“ ständig reduziert werden.

Als Verbraucher muss man die gesamte „Biomasse“ in einem Teich sehen, hierzu gehören sowohl Fische, Bakterien, Kleinstlebewesen, Pflanzen, Parasiten usw. Je mehr Biomasse im Teich ist, je mehr Sauerstoff verbraucht sie. D.h. auch je mehr Schmutz/ Schmodder im System ist, desto mehr Lebewesen/ Bakterien, desto mehr Verbrauch.

Im Sommer bei Temperaturen ab 25° C wird es bereit sehr schwierig ohne richtige Zugabe von Sauerstoff die Werte auf den idealen Bereichen zu halten.

Mit technischem Sauerstoff kann man relativ problemlos über die in der Tabelle angegebenen Werte gehen, da er Konzentrierter vorliegt.



Absolute und relative Sauerstoffkonzentration:[anker:relativ]

Gem. oben stehender Tabelle könnte man im Wasser mittels Luftzugabe bei einer Temperatur von 20° C max ca. 9 mg/l Sauerstoff im Wasser lösen. Dies entspräche einer Konzentration von 100%

Wäre nur ca. 4,5 mg/l gelöst würden wir von einer relativen Sauerstoffkonzentration von 50% sprechen, da die 4,5 mg/l nur 50 % von der absolut zu erreichenden Menge (ca. 9mg/l) sind.

Ein Beispiel hierfür:

Bleiben wir bei den 4,5 mg/l bei 20° C (50 % Konzentration). Wir füllen diese Wasser in einen verschlossenen Behälter ohne Sauerstoff produzierende oder zehrende Inhalte. Den Behälter stellen wir in den Kühlschrank und lassen das Wasser auf 5° C abkühlen.
Bei einer erneuten Messung würden wir feststellen, dass immer noch 4,5 mg/L Sauerstoff vorhanden sind. Bei 5° C liesen sich aber ca. 12 mg/l Sauerstoff lösen. Die relative Sauerstoffkonzentration wäre jetzt bei ca. 37 %, obwohl sich am tatsächlichen Sauerstoffgehalt nichts verändert hat.

Hieraus wird ersichtlich, dass es im Praktischen Umgang sinnvoller wäre von mg/l zu sprechen und nicht in % Werten. Die Fische interessiert es nicht, wie viel Prozent relative Konzentration das Wasser hat, sondern wie viel mg/l im Wasser wirklich gelöst sind.



Einbringung mit Lüftersteinen:[anker:Einbring]

Luft oder Sauerstoff wird häufig mit Lüftersteinen, Lüfterstäben oder Lüfterplatten eingebracht. Auch der Perlschlauch aus dem Baumarkt darf hierfür schon mal herhalten.

Die meisten Lüftersteine verursachen relativ große Blasen, so dass nicht sehr viel Sauerstoff gelöst werden kann, weil die Kontaktfläche zum Wasser klein ist. Ein großer Teil der Blasen zerplatzt an der Wasseroberfläche und damit entweicht auch der nicht gelöste Sauerstoff in der Athmosphäre. Diese Art der Einbringung ist nicht sehr effizient, besonders nicht, wenn man mit technischem Sauerstoff arbeitet, da hier sehr viel des produzierten Sauerstoff ungelöst in die Atmosphäre entweicht.

Dadurch, dass diese Methode nicht sonderlich effizient ist, muss die Belüftung/ Einbringung von Sauerstoff länger erfolgen als nötig. Es wird somit länger "geblubbert" was auch gleichzeitig unnötig CO2 austreibt und damit den PH wert anheben kann. Zeitgleich steigen die Verbrauchskosten für Belüfterpumpe/ SK an.

Ich kenne Teiche, an denen laufen SK Geräte ca. 20 Stunden am Tag. (Verbrauch im Schnitt 0,3 kWh, also 0,3 x 20 = 6,0 kWh)

+ günstige Anschaffung

- CO2 Austrag
- nicht sonderlich effizient




Venturidüse:[anker:Venturi]

Bei einer Venturidüse wird das Wasser nach der Pumpe durch eine sich verengende Leitung gedrückt. An der Verängung befindet sich ein Zulauf für Luft. Durch Verengung entsteht ein Unterdruck, der Luft ansaugt und diese unter Druck in einer Starken Verwirblung mit dem Wasser vermischt.

Die Pumpen verlieren durch eine Venturi an Leistung. Durch den hohen Druck besteht die Gefahr, dass auch andere Gase als Luft mit dem Wasser vermischt werden und es zu einer Gesamtgasübersättigung kommen kann. Dies kann zu Krankheiten bei den Fischen führen.

Eine Venturi kann auch mit technischem Sauerstoff betrieben werden. Hierbei besteht die Gefahr der Gesamtgasübersättigung nicht, da fast reiner Sauerstoff zugeführt wird.

Nicht gelöster Sauerstoff entweicht zum Teil wie bei den Lüftersteinen wieder in die Atmoshphäre. Jedoch dürfte deutlich mehr gelöst werden.

+ Relativ günstige Anschaffung

- Leistungsverlust der Pumpe
- Gefahr der Gesamtgasübersättgung (bei Luftbetrieb)
- Austrag von CO2 bei Betrieb (bei Luftbetrieb)
- nicht sonderlich effizient (bei technischem Sauerstoff)




Niederdruckreaktor mit Bevorratung:[anker:Nieder]

Eine weitere Möglichkeit der Einmischung ist ein Niederdruckreaktor mit Bevorratung, wie zb. der Oxi-Dome oder wie ihn sich einige schon selber gebaut haben.

Hierbei wird ein Vorratsbehälter verwendet, in den der technische Sauerstoff eingebracht wird. Im Inneren wird wird Wasser mehr oder weniger Sanft (je nach Einstellung und Bauweise) mit dem Sauerstoff angereichert. Der Vorratsbehälter ist dabei so gelagert, dass er sich heben und senken kann, je nach Befüllungszustand. Der einzige Druck der sich zur Einmischung bietet ist das Gewicht des Behälters.

Durch das sanfte anreichern und da das Wasser kaum plätschert, wird praktisch kaum CO2 ausgetragen. Es sammelt sich lediglich ein Kleiner Teil "Falschgase" in der Glocke an, die durch den Sauerstoff aus dem Wasser verdrängt wurden. Diese "Falschgase" müssen von Zeit zur Zeit aus der Glocke geleitet werden. Entweder Manuell oder mit einem Magnetventil

Im Idealfall wird das Wasser ständig durch den Reaktor geleitet, das ganze mit der schon vorhandenen Filterpume. Somit wird keine zusätzliche Energie benötigt.

Durch die ständige, sanfte Anreicherung des Wasser mit Sauerstoff bleibt der Sauerstoffgehalt im Wasser relativ konstant. Es gibt keine Berg/ Talfahrt, es sei denn Pflanzen würden Tagsüber dazu beitragen.

Durch das Konzentrationsgefälle wird aber auch dies abgefangen. Ist im Wasser schon viel Sauerstoff gelöst, nimmt es im Reaktor auch weniger Sauerstoff auf, als Sauerstoffarmes Wasser.

Umgekehrt auch wenn das Wasser wieder im Teich ist. Bei 120% Sättigung "verliert" das Wasser langsamer Sauerstoff als bei 200% Sättigung.

Diese Eintragungsmethode ist insbesondere auch bei Verwendung mit Sauerstoffkonzentratoren interessant, da diese hierdurch nicht ständig ein und ausgeschaltet werden müssen. Dies schadet dem Molekularsieb und sie gehen evt. vorzeitig kaputt.

+ sehr effizient
+ Geräteschonend (SK)
+ praktisch keine zusätzlichen Energiekosten
+ kommt ohne Steuerrung aus
+ kann den PH Wert senken


- teure Anschaffung oder selbstbau







Stand 01.09.2006

Für Fragen, Hinweise und Anregungen bitte ich euch, dieses Thema zu benutzen.


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