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Allgemein Kalciumversorgung
13.10.2004 von Frank D



Ein Leitfaden für Ein und Umsteiger.

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Warum Calciumversorgung?
Korallen, egal ob Stein- oder Weichkorallen, ziehen Calzium aus dem Wasser um ihr Skelett daraus zu bilden. Bei Weichkorallen sind es nur sogenannte Skelerite, kleine Stütznadeln aus Kalk. Steinkorallen entwickeln ein massives Skelett, aus dem letztendlich die Riffe gebildet werden.

Kalkwasser
Peter Wilkens, ein Pioneer der Meeresaquaristik, erkannte als einer der Ersten die Notwendigkeit der Calziumnachführung im Seewasserbecken. Das gelöste Calzium konnte im Aquarium nicht - wie im Meer - produziert werden. Waren die Reserven aus dem Salz verbraucht kam es zu Mangelerscheinungen. Er entwickelte daraufhin die Kalkwassermethode.

Kalkwasser ist eine Calciumhydroxid-Lösung, eine alkalisch schwach ätzende Lösung. Durch das Einrühren von Calciumoxid in Wasser erhält man eine Calciumhydroxid-Suspension. Durch Filtration oder durch Absetzen erhält man Kalkwasser. Beim Absetzen ist es die klare Lösung über dem Sediment

Für Chemiker hier die Formel: CaO (s) + H2O -> Ca(OH)2 (aq)

Da Calciumoxid im Handling nicht so gut geeignet ist, wird zumeist Calciumhydroxid verwendet. Calciumhydroxid löst sich schnell im Wasser auf, aber nur in geringen Mengen.

Setzt man Kalkwasser längere Zeit der Luft aus, wird die Lösung unbrauchbar, da sie Kohlenstoffdioxid aus der Luft absorbiert. Es bildet sich ein unlöslicher Niederschlag von Calciumcarbonat. Ein Ansatz kann nach 1 - 2 Tagen unbrauchbar werden. Es sollte immer ein frischer Ansatz verwendet werden.

Ca(OH)2 (aq) + CO2 (g) -> CaCO3 (s) + H2O (l)

Dieses Kalkwasser wird tropfenweise dem Becken zugegegeben. Da die Lösung den pH Wert anhebt (frisches Kalkwasser hat einen pH zwischen 12 und 13), ist es günstig die Lösung am Morgen einzubringen. Zu diesem Zeitpunkt ist der pH Wert des Beckens am geringsten.

Das Hydrogencarbonat-Ion reagiert im Meerwasser mit einem Hydroxid-Ion. Nun ensteht ein Carbonat-Ion und Wasser.

Kalkwasser hat aber einen sehr zweifelhaften Ruf. An der Eintropfstelle im Aquarium bildet sich kurzfristig ein sehr hoher pH Wert. Dieser kann die sogenannte Phosphatfällung ermöglichen. Es bildet sich fast unlöslicher Calciumphosphat, der zu Boden absinkt. Dieses kann bei langer Anwendung von Kalkwasser zu Phosphatdepots in Boden und Deko führen. Diese Depots können aber von Bakterien oder Algen wieder zurückgelöst werden und zu Nährstoffdepots für manche Plage werden. Wird Kalkwasser verwendet kann auf Dauer auch die Karbonathärte abfallen. Darauf ist bei alleiniger Verwendung dieser Methode zu achten.

Da der tägliche Ansatz von frischem Kalkwasser doch sehr mühselig ist, hat die Industrie natürlich auch dafür eine Lösung gefunden, den Kalkmischer.

Bild: Deltec
Kalkmischer
Im Prinzip handelt es sich um einen geschlossenen Behälter in dem ungelöstes Calciumhydroxidpulver mit Wasser gemischt wird. Dieses nennt man Kalkmilch. Das Mischen findet entweder permanent oder nur kurz vor der Dosierung ins Becken statt. Stoppt das Mischen, sinkt die schwerere Kalkmilch wieder zum Boden des Behälters ab. Je 1 Gramm Calciumhydroxid können maximal 1,4 Liter Kalkwasser produziert werden.
Der Vorteil solcher Kalkmischer ist doch beachtlich. Das manuelle Anrühren entfällt. Da die Behältnisse luftdicht sind kann auch eine größere Menge Calciumhydroxid in den Reaktor eingebracht werden. Die Reaktion mit der Luft, wie beim manuellen Kalkwasser, entfällt.

Bild: Schuran
Kalkreaktor
Ein weiteres Gerät zur Calciumgewinnung ist der Kalkreaktor. Hier finden aber ganz andere chemische Abläufe statt.

Ein geschlossenen Gefäß - der Reaktor - wird im Bypass mit dem Aquarium verbunden. Diese Gefäß ist mit kalkhaltigem Material, wie z.B. Korallenbruch, gefüllt. Eine Umlaufpumpe pumpte das Wasser permanent im Kreislauf durch diesen Reaktorraum. Wird CO2- Kohlenstoffdioxid in den Behälter eingeleitet, bildet sich Kohlensäure - H2CO3. Durch den Zerfall der instabilen Kohlensäure bildet sich eine Säure und Hydrogencarbonat. Durch die Säure sinkt der pH Wert im Reakor. Im Inneren des Reaktorraumes wird ein ph Wert von 6 - 6,2 eingestellt. Bei diesem niedrigem pH Wert löst sich der ansonsten unlösliche Kalk und es bildet sich nach weiteren Reaktionen Calcium und Hydrogencarbonat.

Diese Reaktoren waren wartungsfreundlich und hatten eine erheblich höhere Kapazität. Anstatt eine Lösung mit hohem pH Wert ins Becken zu bringen, wurde eine Lösung mit einem pH Wert um 6 erzeugt. Das Entstehen von Calciumphosphat war somit nicht gegeben.

Einen Nachteil hatten diese Kalkreaktoren der ersten Generation aber schon. Die C02-Menge wurde nur grob mechanisch geregelt und nicht das gesamte CO2 wurde verbraucht. Somit wurde das überschüssige CO2 entweder mit ins Becken ausgetragen oder sammelte sich im Kopf des Reaktors und verhinderte dessen korrekte Funktion. Die nächste Generation lernte aus diesen Fehlern und machten sich das Ansammeln des CO2 im Reaktorkopf zum Vorteil. Es wurde eine gesonderte Ansaugung im Reaktorkopf integriert und das überschüssige CO2 wird dort abgesaugt und dem Kreislauf wieder zur Verfügung gestellt. Die Gasrückführung war geboren. Alle heutigen Reaktoren arbeiten mit diesem Prinzip. Ein CO2-Austrag ins Becken wurde vermieden und das C02-Gas optimal verwertet.

Kalkreaktoren sind für größere Aquarien die optimale Wahl, da sie durch den Kalkbruch eine sehr große Kapazität haben. Kalkreakoren können ein Becken längere Zeit ausreichend versorgen ohne nachgefüllt zu werden.
Bei der Befüllung mit natürlichem Kalkgestein lösen sich nicht nur Kalk sondern auch Spurenelemente. Sollte das Material aber mit organischen Resten oder anderen Einlagerungen verunreinigt sein, findet auch dieses ihren Weg ins Becken. Somit können auch Phosphate, Schwermetalle etc. ins Becken gelangen. Es ist also auf die Wahl des Ausgangsmaterials besonderen Wert zu legen. Mittlerweile wird auch von der Industrie Ersatzmaterial angeboten, das weitgehend frei von Verunreinigungen ist, aber auch eben auch von den Spurenelementen.
  

Die Balling-Methode

Mineralstoffe sind im Riffaquarium von besonderer Bedeutung als Baustein zahlreicher tierischer und pflanzlicher Skelette. Calcium- und Magnesiumcarbonate, aus denen die Skelette von Algen, Korallen und anderen Wirbellosen bestehen, spielen dabei die Hauptrolle. Aus diesem Grund ist eine regelmäßige Ergänzung sowohl von Calcium- und Magnesiumsalzen als auch von Hydrogencarbonaten notwendig. Eine bewährte Methode hierfür ist die Ergänzung von Calciumchlorid und Natriumhydrogencarbonat und der Ausgleich des sich anreichernden Natriumchlorides mit natriumchloridfreiem Meersalz in Form von Lösungen.

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So begann der Vortrag von Hans Werner Balling in Sindelfingen 2002. Und wer könnte die Methode besser erklären als der Erfinder selber?
Deshalb wollen wir hier nicht kopieren sondern das Original lieber selber zu Wort kommen lassen.

Zum Votrag von Hans Werner Balling


Damit haben Sie die wichtigsten Möglichkeiten zur Kalciumversorgung kennengelernt. Für welche Sie sich entscheiden, dass ist nun die Qual der Wahl. Selbst die beiden Autoren verwenden unterschiedliche Methoden. Der eine den Kalkreaktor, der andere die Balling-Methode.



Frank Diehl, Robert Baur-Kruppas © 2004 by http://www.matuta.com und http://www.korallenriff.de

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