Vorwort

Diese Internetseite befasst sich nur mit der Filterung von Aquarien in denen Fische aus den ostafrikanischen Grabenseen gepflegt werden. Fische anderer Biotope haben andere Ansprüche an das Wasser und dessen Filterung.
Der Begriff Malawiseeaquarium steht stellvertretend für ostafrikanische Grabenseen.
Der Produktname SIPORAX steht stellvertretend für Filtermedien aus Sinterglas die von verschiedenen Herstellern angeboten werden.
Der beschriebene Filter wird von mir praktiziert. Es ist durchaus möglich, dass dieser Filter in anderen Aquarien nicht den erwarteten Erfolg bringt, bzw. andere Filter erfolgreicher sein können.


Aufgabe des Filters

Wenn sich die Frage stellt, was soll ein Aquariumsfilter bewirken, wird die erste Antwort sein: er soll das Wasser klar und sauber halten.
Wer meint dass die vorrangigste Aufgabe des Filters darin besteht das Aquariumswasser von Schwebteilchen und sichtbaren Verunreinigungen zu befreien hat weit gefehlt.
Sicher hat der Filter auch die Aufgabe für klare Verhältnisse im Aquarium zu sorgen.
Wesentlich wichtiger ist jedoch seine Aufgabe als biologisches Klärwerk für den Abbau von Schadstoffen im Aquarium zu sorgen.
Diese sind in erster Linie die Fischgifte Ammoniak (NH3) und Nitrit (NO2).
Des Weiteren kann über spezielle Filter und Filtermaterialien auch das für die Fische ungiftige aber stark Algenwachstums fördernde Nitrat abgebaut werden.


Wie entsteht Ammoniak

Während Säugetiere die stickstoffhaltigen Abfälle fast ausschließlich in Form von Harnstoff über die Blase ausscheiden, entsorgen Fische ihren Stickstoff überwiegend als Ammoniak (NH3) über die Kiemen.
Haben wir im Aquarium ein pH Wert von 6, dann wird das ausgeatmete Ammoniak (NH3) vollständig in Ammoniumionen (NH4+) umgewandelt.
Ammoniumionen (NH4+) sind für unsere Fische ungiftig. Nun haben Ammoniak (NH3) und Ammoniumionen (NH4+) aber die Eigenschaft sich pH-Wert abhängig zueinander zu verhalten.
Das bedeutet, dass bei pH-Werten über 7 der ausgeatmete Ammoniak nur noch zum Teil zu Ammoniumionen (NH4+) umgewandelt wird, und ein Teil des stark giftigen Ammoniaks im Wasser verbleibt.
Wie sich das Verhältnis Ammoniak, Ammoniumionen zum pH-Wert verhält soll die folgende Tabelle verdeutlichen.


Ammoniak ist schon ab Werten von 0,1 mg/l für Fische giftig!

Ammoniak- und Nitritabbau

Wenn wir in unserem Aquarium einen den angestrebten pH Wert von etwa 8 eingestellt haben, können wir aus der obigen Tabelle ersehen, dass es zwingend erforderlich ist etwas zum Ammoniakabbau zu unternehmen, wollen wir gesunde und farbenfrohe Fische haben.
Diesem Zweck dient ein biologischer Aquariumfilter. Er übernimmt die Nitrifikation, darunter versteht man die Oxidation des Ammoniaks durch Bakterien. Die zuständigen Bakterien nennt man Nitrifikanten. Im Aquarium sind dies Nitrosomas und Nitrobacter. Am Ende der Nitrifikation bleibt das für Fische ungiftige aber stark Algenwachstums fördernde Nitrat über.

Ammoniak (NH3) und Ammoniumionen (NH4+)
Durch die biologische Filterung wird mittels der Nitrosomonas-
Bakterien das Ammonium/Ammoniak zu Nitrit (NO2) oxidiert. Dabei wird von den
Bakterien Sauerstoff, Ammonium/Ammoniak, Kohlenstoff und ein paar
Spurenelemente verbraucht.
Das Nitrit wird im biologischen Filterkreislauf durch die Nitrobacter- Bakterien zum Nitrat (NO3) oxidiert. Auch diese Bakterien benötigen für ihre Arbeit Sauerstoff, Nitrit, Kohlenstoff und ein paar Spurenelemente. Die beste Arbeitsstätte bietet eine Oberfläche, die ständig mit der notwendigen Nahrung umströmt wird, meistens ist dies ein Filter.
Übrig bleibt das für Fische ungiftige aber stark Algenwachstums fördernde Nitrat

Die Nitrosomonas - Bakterien und Nitrobacter- Bakterien leben Substrat gebunden. Das heißt wir müssen ein Substrat für unseren Filter finden auf dem sich möglichst viele Bakterien ansiedeln können, das also eine möglichst große Oberfläche bietet. Hier gewinnen immer mehr Filtermedien aus Sinterglas an Bedeutung, die unter dem Namen "SIPORAX" von der Firma Schott auf den Markt gekommen sind. Dieses offenporige Material bietet eine sehr große besiedelbare Oberfläche für die Mikroorganismen. Inzwischen haben viele Hersteller ähnliche Filtermaterialien auf den Markt gebracht die in Form von Glasröhrchen oder Kugeln angeboten werden.
Darüber hinaus benötigen die Bakterien für die Oxidation Sauerstoff. Ohne Sauerstoff laufen diese Prozesse nur sehr langsam ab.


Nitritabbau


Nitritabbau durch anaeroben Filter

Nitrat ist das Endprodukt im aeroben (mit Sauerstoff) Abbau von Ammoniak (NH3) und Ammoniumionen (NH4+). Nitrat ist im Gegensatz zum Nitrit als Verbindung nicht giftig, kann aber bei zu hohen Konzentrationen zu verstärktem Algenwachstum und verlangsamtem Wachstum der Fische führen. Der Nitratwert sollte daher immer möglichst niedrig sein.
Eine Möglichkeit Nitrat abzubauen, ist der anaerob (ohne Sauerstoff) arbeitende Filter. Das Filtermaterial muss hierbei von sauerstoffarmem oder sogar -freiem Wasser umspült werden. Das erreicht man durch einen langsamen Durchfluss, der Sauerstoff ist dann nach wenigen Zentimetern Filterbett aufgebraucht. Der Vorteil eines anaerob arbeitenden Filters ist, dass er die Stoffwechselprodukte vollständig abbaut, z.B. entsteht statt Nitrat (NO3-), gasförmiger Stickstoff. Als Filtermedien dient hier wiederum Sinterglas (SIPORAX).
In wiefern ein Nitratfilter im Malawi-Becken notwendig ist, sollte jeder für sich selbst entscheiden. Ich persönlich setze für meine Becken keine Nitratfilter ein.

Nitritabbau durch Teilwasserwechsel

Auch ein regelmäßiger Teilwasserwechsel, der im Malawi-Becken unumgänglich ist, entfernt Nitrat aus dem Wasser. In normal besetzten Aquarien sollte man wöchentlich zwischen 30% und 50% des Wassers wechseln. Der Nitratgehalt im Leitungswasser im Weser-Elbe-Raum liegt bei < 1,0 mg NO3/L bis 4,3 mg NO3/L je nach Wasserwerk (siehe Wasserchemie)
Das folgende Diagramm veranschaulicht welcher Nitratwert sich nach dem Wasserwechsel im Aquarium ergibt, bezogen auf den Nitratwert vor dem WW in Abhängigkeit der gewechselten Wassermenge.
Z.B. bei einem Nitratwert von 35 mg/l verbleiben nach 30% Wasserwechsel 25 mg/l NO3 im Aquarium.

Jetzt wird aber bei einem Teilwasserwechsel nicht nur der Nitratwert gesenkt, auch die hoffendlich niedrigen Ammoniak- und Nitritwerte werden ebenfalls gesenkt.
Da unsere fleißigen Helfer Nitrosomonas und Nitrobacter aber diese zum Überleben benötigen haben wir hier ein Problem.
Weniger Nitrosomonas- und Nitrobacter - Bakterien heißt Ansteigen des Nitritwertes bis sich wieder ein Gleichgewicht eingestellt hat.
Um allzu große Schwankungen zu vermeiden sollte Aquariumsgröße, Fischbesatz und Filter so aufeinander abgestimmt sein, dass ein Teilwasserwechsel von etwa 30% pro Woche ausreichend ist.


Filtertechnik

Wenn wir nun alle bisher beschrieben Abläufe und Zusammenhänge berücksichtigen stellt sich zunächst die Frage: Welchen Filter soll oder kann man am sinnvollsten einsetzen?
Zunächst sollten man sich im Klaren sein, dass ein Malawibecken mindestens einen Inhalt von 240 l haben sollte (besser mehr).
Bei Aquarien dieser Größenordnung empfehle ich den Einsatz eines offenen Biofilters. Dieser Filter kann als externes Filterbecken unter dem Aquarium platziert werden oder direkt im Aquarium integriert werden. Die Filterleistung sollte so gewählt sei, das sich ein Durchflusswert von "Beckenvolumen 1 - 1,5 x pro Stunde ergibt. Pro 200 Liter Aquarienwasser sollten Sie laut Hersteller mit 1 Liter SIPORAX rechnen. Rechnen sie hier ruht mit einem Aufschlag von 20%, also 1,2 Liter pro 200 Liter Aquarienwasser (Aquariumsgröße minus Dekorationsmaterial und Sand).
Darüber hinaus empfiehlt sich ein eigenständiger Schnellfilter als mechanische Filter. Er ist sinnvoll als Motorinnenfilter im Aquarium zu installieren. Ein solcher Filter "siebt" alle groben bis feinen Schmutzpartikel aus dem Wasser, z.B. Pflanzenteile, Kot und Futterreste, sorgt für eine Strömung im Aquarium und reicher das Wasser mit Sauerstoff an. Die Durchflussrate sollte das 3- 4 fache des Beckenvolumens betragen.


Biologischer Filter

Das folgende Schaubild soll den Aufbau eines biologischen Filters verdeutlichen.
Der Filter ist unterteilt in 5 Kammern:

  • Die 1. Kammer dient als mechanischer Vorfilter. Das Wasser wird zur Sauerstoffanreicherung über einen Sprühkopf eingebracht.
    Als Filtermaterialien dienen hier zunächst ein Wattevlies und anschließend grober blauer Filterschaum.
  • Die 2. Kammer dient als Biologischer Vorfilter. Hier eignen sich als Filtermaterialien Keramikröhrchen, Lavabruch, Tonkugeln oder ähnliches.
  • In der 3. Kammer findet die eigentliche biologische Filterung über SIPORAX statt. Unter dem SIPORAX befindet sich noch eine Lage blauer Filterschaum um die Filterabfallprodukte zurückzuhalten. Man könnte den blauen Filterschaum auch in der 4 Kammer unterbringen.
  • Die 4. Kammer kann zur pH Stabilisierung noch mit grobem Muschelgrus gefüllt werden.
  • In der 5. befindet sich die Förderpumpe und evtl. der Aquariumheizer.

Filterstart

Im neu eingerichteten Aquarium sind diese Nitrosomonas- und Nitrobacter- Bakterien noch nicht vorhanden. Sie entwickeln sich erst mit der Zeit.
Zuerst bilden sich die Nitrosomasbakterien, und erst wenn diese in ausreichender Menge Nitrit umwandeln, siedeln sich die Nitrobacter an, die mit dem Abbau von Nitrit in Nitrat beginnen. Der Start der Umwandlung von Nitrit zu Nitrat ist der so genannte Nitritpeak.
Wann dieser eintrifft kann man nicht zuverlässig vorhersagen. Es kann 2. bis 5. Woche nach Neueinrichtung dauern.
Nun bringt es gar nichts bis zu 5 Wochen zu warten und dann alle Fische auf einmal einzusetzen.
Da sich die Helfer Nitrosomonas und Nitrobacter Nahrung brauchen um sich am Substrat zu bilden und anzusiedeln müssen diese zunächst angefüttert werden. Man kann die Ansiedlung von Bakterien aber auf ganz einfache Weise beschleunigen indem man aus älteren bereits eingerichteten Aquarien etwas Filtermaterial in den neuen Filter einbringt (Aquarienwasser macht keinen Sinn, da Bakterien Substrat gebunden lebe).
Danach werden einige wenige Fische in das Becken eingesetzten, die zunächst die Bakterien füttern. Der Besatz wird dann über einige Wochen langsam gesteigert, bis der Wunschbesatz erreicht ist.
Wenn kein eingefahrenes Filtermaterial zu Verfügung steht kann ebenso Verfahren werden, nur das Zusetzen neuer Fische sollte in größeren Abständen erfolgen.
Der Fachhandel bietet so genannte Filterstarter an, mit denen das SIPORAX getränkt werden kann. Dieses soll den Filterstart beschleunigen. Auch ein Einsatz dieser Mittel erspart uns keine Einfahrzeit, sie wird nur etwas verkürzt.


Filterpflege

Auch ein noch so gut funktionierender Filter muss hin und wieder gereinigt werden.
Die Medien des Vorfilters sind in regelmäßigen Abständen zu reinigen. Das Reinigen der Biofiltermedien geschieht bei Bedarf.
Dabei sollte folgendes beachtet werden:

  • Grundsätzlich sind keine Reinigungsmittel zu verwenden.
  • Verschmutztes Wattevlies wird durch neues Material ersetzt.
  • Verschmutzter blauer Filterschaum wird mit Frischwasser mit Aquariumtemperatur ausgewaschen.
  • Verschmutztes Biofiltermaterial wird mit Wasser aus dem Aquarium gespült.
  • Biofiltermaterial nie austrocknen lassen. Wenn es für längere Zeit aus dem Filter genommen werden muss, in einen Behälter mit Aquariumwasser lagern.
  • Sprühkopf, Motorpumpe, Rohre und Schläuche regelmäßig kontrollieren, bei Bedarf reinigen oder austauschen.