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CO2 für dein Pflanzenaquarium - Wie funktioniert eine CO2-Anlage

Wozu brauchen Pflanzen CO2?

Kohlenstoff ist für fast alle Lebewesen auf unserem Planeten ein lebensnotwendiger Baustein. Pflanzen bilden hier keine Ausnahme. Um Photosynthese zu betreiben, verwerten Pflanzen am Tag Kohlenstoffdioxid (CO²) und Wasser zur Stoffumwandlung. Das Endprodukt sind unterschiedliche Zuckerarten (Kohlenhydrate) und Sauerstoff.Wieso benötigen Pflanzen CO2?

*= Kohlenhydrate

Somit sind Pflanzen in der Lage am Tag Sauerstoff zu produzieren und in der Nacht Sauerstoff zu atmen. Dies gilt übrigens für Aquarienpflanzen und ebenso für Pflanzen an Land. Daher hat CO² auch im Volksmund den Namen Treibhausgas, da hier am Tag ebenso die CO²-Konzentration zum besseren Wachstum der Pflanzen zugefügt wird.
Es gibt bei Aquarienpflanzen unterschiedliche Ansprüche an die benötigte Menge CO² im Aquarienwasser. Langsam wachsende Pflanzen die eher in schattigen Bereichen wachsen, benötigen weniger CO², da sie auch weniger Licht bekommen. Schnellwachsende Stängelpflanzen und sehr kleinbleibende, jedoch schnellwachsende Bodendecker haben einen hohen Lichtbedarf. Bodendecker bleiben oft am Boden, da Sie auch an ihrem Standort genug Licht bekommen. Um bei der großen Menge an Licht jedoch mit dem Wachstum hinterher zu kommen, braucht ein Aquarium mit anspruchsvolleren Pflanzen daher im gleichen Maße eine ausreichende Kohlenstoffdioxid-Versorgung. Unabhängig vom Anspruch der Pflanzen ist es jedoch immer ratsam, den Wasserpflanzen ausreichend CO² für ein gesundes Wachstum zur Verfügung zu stellen.


Für Details hierzu empfehlen wir dir den Artikel zum „Liebigschen Minimum-Gesetz“.

Wie bringst du CO2 ins Aquarium ein?

Druckgasanlagen

Zumeist wird Kohlenstoffdioxyd über sogenannte Druck-Gas CO2-Anlagen ins Aquarienwasser eingebracht. Die Druckgas-Variante ist mit Abstand die sicherste Variante für eine gleichmäßige CO2-Einspeisung. Diese Druckgas CO2-Anlagen enthalten mehrere Komponenten. Diese möchten wir dir hier mit seinen verschiedenen Varianten ausführlich vorstellen.
Die Komponenten einer Druckgasanlage

Druckglasflasche (CO2-Flasche) – Einweg oder Mehrweg?

CO2-Flaschen gibt es als Einwegflaschen und als Mehrwegflaschen. Technisch bedeutet das, bei einer Einwegflasche ist das Ventil so gebaut, dass sie nicht ein zweites Mal befüllt werden kann.
Es gibt verschiedene Anbieter für Einweg-Systeme wie beispielsweise Tropica oder ADA, die sogar CO2-Flaschen mit verschiedenen Düften wie „Tropischer Regenwald“ anbieten. Zumeist werden Einweg-Flaschen eher in Nano-Aquarien bis 30 Liter genutzt. Hier musst du regelmäßig neue Flaschen kaufen. Vorteil ist, du kannst dir immer 2-3 Ersatz-Kartuschen auf Vorrat zuhause in die Schublade legen.
Mehrweg CO2-Flaschen gibt es in der Regel ab 500g aufwärts. Weitere sehr gängige Größe sind die 2kg Flaschen. Bei Bedarf und einem sehr großen Aquarium ab etwa 300 Liter kann man ggf. auch auf eine noch größere Flasche (6kg/10kg) zurück greifen. Die Mehrweg-Flaschen kannst du im Fachhandel nachfüllen lassen. So tust du gutes für die Umwelt und musst nicht wie bei den kleinen Flaschen häufig auf die Versorgung achten. Dennoch sollte die Kontrolle des CO2-Standes als ein Punkt auf deiner Checkliste zur wöchentlichen Wartung deines Aquariums stehen. Der hohe Erstanschaffungspreis ist aus unserer Sicht der einzige Nachteil bei Mehrweg CO2-Flaschen.

Druckminderer

Druckminder regeln den enormen Druck der aus CO2-Flaschen kommt (ca. 50-72 bar) auf einen Arbeitsdruck runter, mit dem eine kontrollierte Einspeisung von CO2 möglich ist (ca. 1,2-3 bar). Dabei gibt es auch hier Unterschiede der Anschlussart zwischen Einweg- und Mehrweg-Anlagen. Einige Aquarianer nutzen auch Adapter um Mehrwegflaschen an einem Druckminderer für Einweg-Flaschen zu betreiben.

Druckschlauch (CO2-Schlauch)

Der Druckschlauch bzw. CO2-Schlauch ist eine extrem wichtige Komponente der CO2 Anlage. Durch den hohen Arbeitsdruck kann CO2 durch weiche Silikonschläuche einfach entweichen. Daher ist dringend angeraten den Druckschlauch für alle Strecken zwischen CO2-Flasche und Aquarium zu nutzen.

Feinnadelventil

Das Feinnadelventil dient zur ganz genauen Dosierung des CO2. Der Arbeitsdruck der über den Druckminderer eingestellt wird bleibt bestehen, lediglich die zugeführte Menge CO2 wird über das Feinnadelventil gesteuert.

Nachtabschaltung (Magnetventil)

Das Magnetventil wird auch Nachtabschaltung genannt. Nacht bedeutet in diesem Fall die Phase in der das Aquarienlicht nicht eingeschaltet ist. Das Magnetventil wird bei eingeschaltetem Strom über einen Magneten elektronisch offen gehalten und schließt, sobald der Strom ausgeht. Zumeist wird das Magnetventil zusammen mit der Aquarienlampe an einer Zeitschaltuhr betrieben.

Tipp: betreibe das Magnetventil an einer extra Zeitschaltuhr, schalte diese eine Stunde vor dem Licht ein um bei Einschalten des Lichts direkt eine moderate bis vollständige CO2-Versorgung zu gewährleisten. Zu Ende der Lichtphase kannst du das Magnetventil über die Zeitschaltuhr eine Stunde früher ausschalten, also um eine Stunde versetzt zum Licht. Die Pflanzen verbrauchen dann das vorhandene CO2 bis sie ohnehin ohne weitere Lichtzufuhr den Verbrauch von CO2 einstellen. Über Nacht wird das CO2 durch Bewegung etc. ohnehin nicht in großer Menge im Aquarium gehalten.

Rückschlagventil

Das Rückschlagventil hat zwei Funktionen. Die wichtigste Funktion ist der Schutz des Magnetventils. Dieses Ventil ist sehr fein und fragil. Da es sich zudem um ein elektronisches Ventil handelt, sollte man es mit einem guten Rückschlagventil vor Eindringen von Wasser schützen. Daher kommt das Rückschlagventil immer zwischen den Diffusor bzw. Reaktor und das Magnetventil. Zumeist drückt über Nacht Wasser durch die Membran des Diffusors in den Schlauch. Daher empfehlen wir noch ein zusätzliches kleines Rückschlagventil kurz hinter der Aquarienoberkannte anzubringen. Hier kann man auch den Wechsel von CO2-Druckschlauch zu Silikonschlauch elegant lösen. Details siehe „Silikonschlauch zum Anschließen von Glasware“

Blasenzähler

Ein Blasenzähler ist gerade für Neulinge im Bereich CO2-Technik und CO2-Versorung eine gute Hilfe.
Sie funktionieren recht einfach: An der Unterseite ist der CO2 Schlauchanschluss an dem das CO2 in den Blasenzähler eingeführt wird. Dann folgt ein zylindrisches Gefäß das zur Hälfte oder mehr mit Wasser gefüllt ist. Ein d kleiner Zapfen ragt in den Zylinder hinein. Der Zylinder ist zumeist aus Glas oder Acrylglas damit du hinein sehen kann. An dem Zapfen entstehen bei eingeschaltetem CO2 die Blasen die du einfach abzählen kann. Das CO2 wird dann oben über einen weiteren Schlauchanschluss weiter in Richtung Aquarium geführt. Auch wenn die Größe der Blasen die durch einen Blasenzähler (auf Englisch „bubble counter“) laufen unterschiedlich ist und von der Bauform des Zählers abhängig ist, so lässt sich dennoch beim Einstellen errechnen, wie viele Blasen pro Minute (B/m) ins Aquarium gelangen. Gerade bei der Zugabe von CO2 muss man manchmal nur kleinste Veränderungen über das Feinnadelventil vornehmen und kann dann nach kurzer Zeit anhand des Blasenzählers überprüfen ob die Änderungen auch hier sichtbar werden und somit seine Einstellungen kontrollieren.

Silikonschlauch zum Anschließen von Glasware

Wie bereits beim Abschnitt Rückschlagventil erwähnt, nutzen wir gerne ein kleines, unauffälliges und optisch ansprechendes zweites Rückschlagventil am Übergang ins Aquarienwasser. Dazu schneiden wir den Druckschlauch etwa 4cm vor der Aquarienkannte ab, bringen hier Rückschlagventil an und verwenden dann für den letzten Zentimeter über die Aquarienkannte einen Silikonschlauch. Dieser wird dann bei Verwendung eines normalen Diffusors im Aquarium angeschlossen und ist gerade bei Diffusoren aus Glas sehr viel leichter anzuschließen und wieder vom Diffusor abzuziehen.

Diffusoren/Reaktoren

Die Einbringung von CO2 ins Aquarienwasser ist auf 3 verschiedene Arten möglich:

Interner Diffusor: Es gibt den zumeist gebräuchlichen, daher auch von uns normal genannten CO2 Innendiffusor, der meist wie eine kleine Pfeife aussieht. Das CO2 wird in dieser kleinen Glaspfeife unter eine Membrane (zumeist aus Keramik) geleitet und dann in kleinsten Bläschen in das Aquarienwasser zerstäubt.

Externer Diffusor / CO2-Außenreaktor / Inline-Diffusor: Daneben besteht die Möglichkeit das CO2 über den Filterkreislauf und einen Inline-Diffusor, auch Außenreaktor genannt, einzubringen. Dazu schneidet man den Filterschlauch hinter dem Filter ab und setzt den Diffusor ein. Vereinfacht sieht ein Inline-Diffusor aus wie ein umgekehrtes Ypsilon oder besser gesagt ein Gamma (ʎ). Das Aqurienwasser wird durch den Diffusor gedrückt und die Membrane befindet sich hier innerhalb der Diffusorkammer. Etwas irritierend ist, dass der Inline-Diffusor ein Außenreaktor ist.

Paffrathschale: Die Paffrathschale ist Wortwörtliche eine umgedrehte Schale unter die das CO2 geleitet wird. Die Schale wird dabei unter der Wasseroberfläche angebracht und darunter entsteht eine etwas größere CO2-Blase. Diese Blase gibt dann nach und nach das CO2 in das Wasser ab. Paffrathschalen werden häufig bei Bio-CO2 Anlagen eingesetzt, da die Abgabemenge von Bio-CO2 von verschiedenen Faktoren abhängig und daher meist unterschiedlich groß ist. Weiteres dazu findest du unter Bio-CO2.

Tipp: Abgesehen von der letzten Variante, der Paffrathschale, lässt sich allgemein sagen das möglichst kleine CO2-Blasen mehr Fläche haben als große CO2-Blasen. Kleinere Blasen sind zudem leichter und steigen im Wasser nicht so schnell auf. Daher wird mehr CO2 im Aquarienwasser gelöst und du kannst die eingebrachte Menge reduzieren und somit bares Geld sparen.

Tipp: bringe interne Diffusoren so weit unten wie möglich im Aquarium an, damit die Blasen schön im Aquarium verteilt werden und lange brauchen, bis die Oberfläche erreicht ist. Der Effekt ist ebenfalls Ersparnis.

Tipp: bringe interne Diffusoren am besten an der Gegenüberliegenden Seite vom Filterauslauf an, damit die Strömung das CO2 möglichst gleichmäßig im Aquarium verteilt und alle Pflanzen gleichmäßig versorgt werden.

CO2-Dauertest (CO2-Checker)

Woher weißt du wieviel CO2 in deinem Aquarienwasser gelöst ist? Dafür gibt es den CO2-Dauertest. Es gibt hier Dauertests unterschiedlicher Formen die aber alle auf die gleiche Art funktionieren. Es gibt eine Testflüssigkeit für 20mg/L oder 30mg/L gelöstem CO2 im Aquarienwasser. Diese wird in einen Drop-Checker, HangOn-Checker oder einen Orb-Checker eingefüllt. Über die Luft diffundiert das CO2 mit der Testflüssigkeit und diese färbt sich entsprechend ein.

Blau/Dunkelgrün = Es ist nicht ausreichend CO2 im Wasser gelöst (morgens beispielsweise recht normal)
Grün/Hellgrün = Es ist die entsprechend gewünschte Menge CO2 im Wasser gelöst (20mg/L oder 30mg/L je nach Testflüssigkeit).
Gelb = Es ist zuviel CO2 im Aquarienwasser gelöst.

ACHTUNG, WICHTIG: Ein zu hoher CO2 Gehalt beeinträchtigt die Atmung von Fischen und anderen Aquarienbewohnern. Bei einem gelben CO2-Checker solltest du die CO2-Menge rasch durch zudrehen des Feinnadelventils reduzieren. Schwimmen bereits Fische an der Wasseroberfläche ist ein rascher Wasserwechsel von 50-60% sinnvoll. Das CO2 sollte zunächst komplett ausgeschaltet werden.
Bio CO2

Wie funktioniert eine Bio CO2-Anlage?

In der Erstanschaffung sind Bio CO2-Anlagen deutlich günstiger als Druckgas-Anlagen. Diese kann man sich mit etwas Geschick aus Hausmitteln selbst zusammenbauen. Für kleine reine Pflanzenaquarien ohne jegliche Bewohner ist die Variante gerade für den kleinen Geldbeutel eine interessante Variante. Warum du aber mit Bewohnern im Aquarium die Nutzung überdenken solltest und was die Nachteile einer Bio CO2-Anlage sind, erfährst du im folgenden Abschnitt.

Etwas Zucker, eine kleine Menge Hefe, lauwarmes Wasser. Mischt du diese Komponenten zusammen, beginnt innerhalb kürzester Zeit ein Gärungsprozess, bei dem CO2 entsteht das Du dann über einen Diffusor, Flipper oder eine Paffrathschale ins Aquarium einbringen kannst. Da dieses Gemisch jedoch nicht in einen Druckbehälter wie eine Druckgas-Flasche gefüllt werden kann, ist eine Abschaltung der CO2 Zufuhr nicht möglich. Eine Regulierung ist somit ebenfalls nicht möglich.

Vorsicht bei der Verwendung von Bio CO2

Da du die Zufuhr des CO2 in dein Aquarium nicht regulieren kannst, gelangt immer die Menge CO2 ins Aquarium, die gerade produziert wird. Und die produzierte Menge ist abhängig vom Gemisch und auch von der Raumtemperatur. Steigt die Temperatur im Sommer in deinem Wohnraum beispielsweise um ein paar Grad an, kann dies zu einer deutlichen Beschleunigung des Gärungsprozesses und der produzierten CO2-Menge führen. Die Menge gelöstem CO2 im Wasser wird dann für Bewohner des Aquariums schnell toxisch und kann zum Tot führen!
Warum ist zu viel CO2 im Aquarium beispielsweise für Fische schnell tödlich?

Um diesen Prozess zu verstehen, machen wir einen kleinen...

Exkurs in die Biologie der Fischatmung.

Fische nehmen das Wasser über den Mund auf. Es wird dann durch die Kiemen, die mit sehr feinen Adern (ähnlich unserer Lungenbläschen) durchzogen sind, wieder aus dem Körper geleitet. In den Kiemen findet dann die Abgabe von Kohlenstoff ins Wasser und danach die Aufnahme von Sauerstoff ins Blut statt. Damit das Blut den Sauerstoff aufnehmen kann, muss es also zuvor den Kohlenstoff loswerden. Bei zu viel Kohlenstoff im Wasser kann diese Abgabe jedoch nicht mehr stattfinden, da das Wasser so voll mit Kohlenstoff ist, das eine weitere Aufnahme nicht mehr möglich ist. Die Atmung der Fische wird immer schneller. Mit jedem Atemzug versucht der Fisch schnellstmöglich Kohlenstoff ins Wasser abzugeben, was nicht gelingt. Der Fisch erstickt also nicht an mangelndem Sauerstoff im Wasser, sondern weil er den Kohlenstoff CO2 wegen der Übersättigung des Aquarienwassers nicht abgeben kann.

Die optimale CO2-Konzentration in deinem Aquarium

Die richtige Menge CO2 zu bestimmen ist mit einem CO2-Dauertest nicht sehr schwierig. Ob du aber eine 20mg/L Testlösung oder eine 30mg/L Testlösung werden solltest, ergibt sich aus zwei Faktoren.

1. CO2-empfindliche Tiere:

Einige Fischarten sind beispielsweise für hohe Mengen CO2 recht empfindlich. Richte im Optimalfall die Wahl der Pflanzen für dein Aquarium darauf aus und nehme eher langsam bis mittelschnell wachsende Pflanzen die mit weniger CO2 besser zurecht kommen. Hier würden wir die wenn eine CO2-Zufuhr gewünscht ist, zur 20mg/L Testlösung raten

2. Pflanzenanspruch:

Hast du viele schnellwachsende Pflanzen in deinem Aquarium, von denen auch ein hoher CO2-Bedarf bekannt ist und Punkt 1 trifft nicht zu, so solltest auf jeden Fall 30mg/L anstreben und die entsprechende Testlösung verwenden.

Flüssiges CO2 – CO2-Dünger in flüssiger Form und warum du es nicht verwenden solltest

Dir sind vielleicht schon einige Produkte begegnet, die als flüssiger CO2-Dünger gekennzeichnet sind und in normalen Plastikflaschen verkauft werden. Was hat es damit auf sich und ist diese Form der Düngung sinnvoll?

Kohlenstoff in atomarer Form ist fest. Früher diente dieser Graphit beispielsweise als „Bleistiftmine“. CO2 in flüssiger form wird nur unter sehr hohem Druck flüssig. Kaufst du also eine Druckgasflasche CO2, ist darin kein Gas, sondern eine Flüssigkeit. Der Druckminderer sorgt hier für die Reduzierung des Drucks und das CO2 tritt gasförmig seinen Weg über den Schlauch und den Diffusor ins Aquarium an. Was aber ist dann in dem flüssigen CO2-Dünger, der nicht in einer Druckflasche verkauft wird?

Hierbei handelt es sich um Glutaraldehyd. Glutaraldehyd ist eine Desinfektionsmittel und hindert Algen, aber auch Pflanzen am Wachstum. Für eine gesunde Biologie im Aquarium in dem auch gute Bakterien ihr Wesen treiben und zum Gleichgewicht beitragen, wirkt ein Desinfektionsmittel eher kontraproduktiv. Diese Produkte können kurzzeitigen Algenwachstum zwar stoppen, werfen aber die Reife deines Aquariums eher zurück. Daher raten wir Dir diese Produkte nur im Notfall und in Ausnahmefällen für kurze Zeit einzusetzen. Als grundsätzlicher CO2-Dünger ist dieses Produkt nicht verwendbar.

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