Hallo

ich möchte hier mal etwas über die Nitrifikation, Denitrifikation, Ammonium , und Kohlendioxid schreiben.

Die „ alten Hasen“ wissen da sicherlich bescheid drüber, aber vielleicht hilft es dem einen oder anderen Teichneuling, seine Filterung ein wenig besser zu verstehen. Die Eigenschaften von Wasser können grob in drei voneinander abhängige Kategorien unterteilt werden.

Physikalisch:

Hier spielen vor allem Temperatur, Wind, Sonnenlicht, Höhenlage, sowie Schwebstoffe eine Rolle.

Chemisch:

Die Eigenschaften hängen mit der Zusammensetzung des Wassers und der gelösten Mineralstoffe zusammen.

Biologisch:

Hier ist das gesamte Spektrum des Lebens ( Tiere wie auch Pflanzen ) im Wasser einbezogen Treten in einem Teich Probleme auf, müssen bei der Diagnose möglicher Ursachen viele Variablen berücksichtigt werden.
Zum Beispiel kann der Wind das Wasser trüben, auf diese Weise die Algenaktivität herabsetzen, so die täglichen Schwankungen des PH Werts und letztendlich die Toxizität des Gesamtammoniums beeinflussen. Teichbesitzern muß klar sein, das viele scheinbar nicht miteinander verknüpfte Faktoren in Wechselwirkung stehen.
Für Fische ist das Wasser das Medium, in dem lebenswichtige Chemische Prozesse stattfinden, sowohl innerhalb einer jeden lebenden Zelle, zwischen Zellen und Organen innerhalb des Körpers und zwischen Körper und Aussenmedium. Die Reaktionsgeschwindigkeit dieser Prozesse wird durch Physikalische Größen wie die Temperatur oder durch die Gegenwart geeigneter Chemischer Verbindungen in der richtigen
Konzentration beeinflusst. Also muß der Teichbauer immer das Gesamte sehen, selten ist es ein einzelner Wert der den Fischen oder dem Filter zu schaffen macht.Meist ist es ein Fehler im System, der dafür sorgt, das der Nitritwert auf einmal steigt, oder der ph-Wert Achterbahn fährt.

Beispiel Temperatur:
Weibliche Koi benötigen eine ausreichende Zeit eine Mindest – Temperatur von 16,8 °C um reife Eier zu produzieren und ablaichen zu können. Demnach pflanzen Koi sich vor allem im Frühling und Frühsommer fort, wenn sich das Wasser erwärmt. Auch der Appetit hängt von der Wasertemperatur ab. Bei 15 °C dauert die vollständige Verdauung einen Tag, bei 11° C bis zu fünf Tage. Eine höhere Fütterungsrate hat einen höheren Sauerstoffbedarf zur Folge, sowie eine vermehrte Ausscheidung giftiger Abfallstoffe. Wirkt die Filteranlage dem nicht entgegen, wird die daraus resultierende schlechte Wasserqualität den Appetit der Koi verringern. Die Löslichkeit von Sauerstoff nimmt mit steigenden Temperaturen drastisch
ab, während die Giftigkeit von Ammonium/Ammoniak zunimmt. Ein Anstieg der Temperaturen bringt einen Anstieg an Aktivität,Vitalität,Nahrungsaufnahme und
Wachstum mit sich, kann jedoch auch sehr leicht zu einer schlechten Wasserqualität führen und das verlangen nach Nahrung wiederum unterdrücken.

Beispiel Sauerstoff:
Koi brauchen zum Leben Sauerstoff. Er ermöglicht erst, die Energiequelle " Futter " in eine brauchbare Form umzuwandeln, weshalb der Sauerstoffverbrauch nach der Nahrungsaufnahme drastisch ansteigt. Sauerstoff ist folglich ein wichtiger Parameter für die Wasserqualität und der begrenzende Hauptfaktor des Lebens im Teich. Eine bestimmte Sauerstoffkonzentration muß im Teichwasser
vorhanden sein,um das überleben der Koi zu sichern. Ein Sauerstoffmangel führt unverzüglich zu starkem Stress. Bei niedrigem Sauerstoffgehalt stellen die Fische die Nahrungsaufnahme ein, werden lethargisch und gegenüber Infektionen empfindlich. Sauerstoff wird entweder durch Luftpumpen oder Sauerstoffkonzentratoren dem Teich zugeführt,wobei letztere aus der Humanmedizin stammen und sehr Teuer sind. Trotzdem kann man manchmal im e.... einen gebrauchten günstig erwerben.
Koi überleben bei einem Sauerstoffgehalt von nur 3mg/l, um aber einen gesunden Appetit und ein gutes Wachstum zu sichern, sollte der Mindestgehalt 6mg/l besser 8mgL betragen.
Nicht nur die Koi benötigen den Sauerstoff, sondern auch all die biologischen Prozesse, die im Teich ablaufen, einschließlich der Filterung.
Sauerstoff sollte immer einmal in den Biofilter und noch einmal in den Teich selber zugeführt werden, die Bakterien verbrauchen bei der Nitrifikation sehr viel Sauerstoff, den
sie sich sonst aus dem Teichwasser nehmen, dieser wird im nachhinein den Koi fehlen. Den Teich belüfte ich nicht direkt, sondern über die Pumpenkammer, die ja nach der
Biologie kommt. So ist mein Teich immer mit genügend Sauerstoff versorgt, weil ständig mit O2 angereichertes Wasser zugrführt wird, die Sauerstoffperlen mir aber den Wasserspiegel im Teich nicht stören.
Den Sauerstoff sollte man auch immer mit zwei verschiedenen Stromkreisen laufen lassen, fällt der eine aus, ist das zwar schlecht, die Fische und Bakterien werden aber immer noch vom zweiten Gerät versorgt.
Fallen beide Geräte ( Sauerstoffpumpen ) aus, und der Teichbesitzer merkt das mehrere Tage nicht ........................

Beispiel Stickstoffkreislauf :
Der Stickstoffkreislauf beschreibt eine Reihe natürlicher Prozesse, durch die Stickstoff gebunden und neu verwendet wird. Stickstoff ist ein Grundbaustein,der von allen Lebewesen benötigt wird. In der Erdatmosphäre befinden sich Unmengen an Stickstoff, aber auch pflanzliches oder tierisches Leben trägt es, eingebaut in Proteinen oder der DNA, in großen Mengen in sich.
Der Stickstoffkreislauf verhindert, dass Stickstoff den Lebewesen verloren geht. Der Kreislauf setzt sich aus mehreren Teilprozessen zusammen. Aus der Sicht des Koihalters scheinen die wichtigsten Reaktionen die Ammonifikation ( auch Mineralisation genannt ), Nitrifikation und Denitrifikation zu sein.
Eriweiße oder Proteine sind ein wichtiger Bestandteil der Koi-Nahrung. Sie sind komplexe, organische Makromoleküle, die bei der Verdauung in Amminosäuren gespalten werden.Sie werden als Bausteine bei der Bildung von neuem Gewebe eingesetzt und dienen als " Treibstoff “ bei zellulären Prozessen.
Bei der Ammonifikation verbrauchen Fische Sauerstoff, um Amminosäuren zu oxidieren und sie für ihr Wachstum zu nutzen. Ammoniak/Ammonium sind Abfallprodukte dieser Reaktion und werden
über die Kiemen ausgeschieden. Ein unkontrollierter Anstieg der Ammonium/Ammoniak-Konzentration ist für Fische gefährlich. Bakterien wirken diesem jedoch entgegen, indem sie bei
der Nitirfikation in einem zweistufigen Prozess Energie aus der Oxidation von Ammoniak zu Nitrat beziehen.
Bei der Nitrifikation wird Ammoniak in verhaltnismäßig ungiftiges Nitrat umgewandelt. Dieser Prozess senkt den PH-Wert und erzeugt Kohlendioxid. Im ersten Schritt wird Ammoniak zu Nitrit oxidiert, im zweiten Schritt von Nitrit zu Nitrat. Für diese Reaktion wird Sauerstoff benötigt und die Konzentration der Wasserstoff-Ionen steigt. Nitritbakterien,wie Nitrosomonas sind am ersten Schritt
beteiligt, Nitrobacter ( ein Nitratbakterium ) am zweiten. Durch die Oxidation von Ammoniak wird die mikrobielle Biomasse immer weiter vergrößert.
Für die Umwandlung von einem Milligramm ( 1 mg ) Ammoniak in Nitrat werden 3,5 mg Sauerstoff und 8,7 mg Bikarbonate benötigt.Dieser Prozess hängt von Temperatur- und ph-Wert Schwankungen ab. Erhöte PH Werte beschleunigen die Oxidation von Ammoniak zu Nitrit. Gleichzeitig wird Nitrit zu Nitrat langsamer umgewandelt. Hohe Wassertemperaturen beschleunigen diesen Prozess. Nitrifizierende ( autotrophe ) Bakterien produzieren 170mg Zellmasse pro Gramm oxidiertem Ammoniak. Zum Glück ist das nur eine relativ kleine Menge,verglichen mit der heterotrophen Bakterienmasse.
>> Die heterotrophen Bakterien benötigen organischen Kohlenstoff (COH-Verbindungen) und die autotrophen Bakterien anorganischen Kohlenstoff (CO2) zum Zellaufbau <<
Somit entsteht weniger Biomasse, die den Biologischen Filter verstopfen kann. Nitrosomas und Nitrobacter gehören zu den vorherrschenden nitrifizierenden Bakterien eines Teichlebensraums.
Jedoch sind auch einige andere Arten, sogar einige Pilze an der Nitrifikation beteiligt. Unter aneroben ( vom Sauerstoff unabhängigen ) Bedíngungen dreht sich der Prozess um.
Bakterien die Sauerstoff brauchen, reduzieren Nitrat zu Nitrit und letztendlich zu Ammoniak oder zu molekularem Stickstoff . Die Denitrifikation ist ein wichtiger Teil des Stickstoffkreislaufs, kann aber einen negativen Einfluss auf die Wasserqualität haben. Obwohl die Nitrifikation in Biofiltern stattfindet, birgt sie zwei Probleme. Wird ein neuer Teich besetzt, kann die Bakterienflora meist nicht schnell genug reagieren, um den ansteigenden Ammoniakgehalt wieder abzubauen. Deshalb ist es immer von Vorteil, einen neuen Teich erst " Einlaufen " zu lassen, das heißt einfach mal Futter in den Teich zu werfen, sodas die Bakterien anfangen zu arbeiten und sich zu vermehren. Erst wenn der Teich bzw. der Filter eingefahren ist, werden dann die Koi eingesetzt.

Nitrite:
Nitrit ist das Produkt der Ammoniak und Annonium-Oxidation während der Nitrifikation.
Unter aneroben ( sauerstofflosen ) Bedingungen kann es auch durch Reduktion von Nitrat durch bestimmte Bakterien gebildet werden.
Nitrit kann in frisch eingefahrenen Teichen und bei schlecht angelegten Filtersystemen Probleme verursachen. Nitrite sind giftig, gehen Nitrit-Ionen in den Blutkreislauf des Fisches über, oxidieren sie das Hämoglobin zu Methäglobin, wodurch die Fähigkeit des Blutes zum Sauerstofftransport gemindert wird. In diesem Falle verfärben sich Kiemen und Blut bräunlich. Lang anhaltende hohe Nitritwerte bewirken bei den Fischen Stress und machen sie anfällig für Krankheiten. Da während der Absorbtion von Nitriten durch die Kiemen die verschiedenen Ionen interagieren, variiert der unbedenkliche Nitritwert zwischen 0,1 mg/l bei weichem Wasser und maximal 0,2 mg/l bei hartem Wasser. Installiert man gerade eine neue Filteranlage, sollte man einen Nitrittest zur Hand haben.
In der Einfahrphase des Teiches kann der Nitritgehalt sehr steil ansteigen und plötzlich sogar Spitzenwerte ( Nitritpeak ) erreichen. Solch ein rapider Anstieg kann durch einen Teilwasserwechsel und durch die Zugabe von Salz oder Calciumchlorid behoben werden.

Nitrate:
Nitrat ist ein Endprodukt der Nitrifikation. Mit der Zeit nimmt die Nitratkonzentration stetig zu.
Mit diesem Anstieg verschlechtert sich die Wasserqualität, auch wenn das Wasser für die Fische nicht Toxisch ist. Zunächst kann eine Wirkung eintreten, als hätte man Salz hinzugefügt und den osmotischen Stress herabgesetzt. Nach erreichen eines bestimmten Nitratwertes wird das Wasser unbrauchbar. Idealerweise sollte der Nitratwert nicht über 200 mg/l liegen.
Abhilfe verschafft man hier mit einem größeren Teilwasserwechsel, bis 30 %, auch wird ein wöchentlicher Wasserwechsel von ca. 10 % – 15 % empfohlen.
Obwohl die Koi eventuell keinen Schaden nehmen, kann ein zu hoher Nitratgehalt auch andere ernsthafte Folgen haben. Nitrat ist der ideale Dünger für Algen. Die dadurch entsehende Algenblüte verwandelt den Teich quasi über Nacht in eine grüne Brühe. Sobald die Nährstoffe verbraucht sind, können die Algen wieder absterben. Doch Vorsicht !!, das Ergebniss kann ein Sauerstoffmangel sein
und ernsthafte Folgen für die Koi-Population und die Filterfunktion haben. Entsteht ein anerobes ( Sauerstofffreies ) Millieu, kann es zur Reduktion von Nitrat zu toxischem Nitrit kommen.
Ausser regelmäßigen Wasserwechseln kann die Installation eines Pflanzenbeetfilters am Teich eine gute Lösung sein. Pflanzen z.B. die Schwertlilie, die über ein gutes Wurzelwerk verfügt, wächst dort ,wo die Koi sie nicht nicht erreichen, respektive abfressen können. Pflanzen sind somit ein umweltfreundliches Mittel, einem Nitratanstieg entgegenzuwirken.

Schwefelwasserstoff:
Sulfide entstehen durch (Fäulniss-) Bakterien unter aneroben ( Sauerstoffarmen ) Bedingungen. Insbesondere sind Bereiche betroffen, in denen sich Abfallstoffe ablagern, etwa am Grund des Teiches oder in schlecht
gepflegten, unbelüfteten Filtern. Da hier nur eine geringe Wasserbewegung herrscht, kann ein eher sauerstoffarmes Millieu überwiegen.
Sulfide kommen in wässriger Lösung in unterschiedlichen ph-abhängigen Ionenformen vor. Bei niedrigen ph-Werten liegen sie hauptsächlich als Hydrogensulfid-Ionen vor, die schon bei Werten ab 0,04 mg/l für ausgewachsene Fische tödlich sind. Sie zerstören die Atmung der Fische auf zellulärer Ebene und rufen Symptome einer Hypoxie ( ein Sauerstoffmangel im Gewebe ) hervor, die zu einer erhöhten Atemfrequenz und zu einer zunächst erhöhten Aktivität führt, da die Koi versuchen, der Toxischen Umgebung zu entkommen.
Deshalb ist es sehr gefährlich, Bereiche, an denen sich der sogenannte Schmodder gesammelt hat, abzusaugen oder diesen einfach Richtung BA zu „ schieben „. Durch das
aufwirbeln von solchen " Schmodderecken“ kann, sollte ein Fisch durch diese Wolke schwimmen, mit einer geringsten Konzentration an dieser tödlichen Mischung, die Atmung
des Koi bleibend geschädigt, bzw. der Koi eine tödliche Dosis einer Vergiftung erleiden. Der Teichbesitzer kann es in diesem Fall noch so gut gemeint haben, der Koi wird an solch einer Vergiftung höchstwarscheinlich sterben.!
Beim " absaugen“ dieser Verschmutzungen ist also höchste Vorsicht geboten, besser man vermeidet beim Teichbau schon das entstehen solchen „ Giftmülldeponien.“ , indem man die Ein und Abläufe so setzt, das die Verschmutzungen immer auf dem direkten Weg im Filter landen.
Dort sollten sie dann auf dem schnellsten wege aus dem System entfernt werden. Jeder Bereich, in dem sich ungehindert organischer Abfall ansammelt, kann ein anerobes Millieu bilden, einen Mikrokosmos anerober Organismen, die ihrer Aufgabe als Abfallbeseitiger nachgehen. Kleine Mengen an Schwefel und stickstoffhaltigen Nebenprodukten entweichen diesen
Bereichen ständig. Die kleinste Störung kann jedoch erhebliche Mengen an nach faulen Eier riechendem Schwefelwasserstoff bilden, die sogar in Bläschen entweichen.
Eine gute Teichhygiene, regelmäßiges Durchspülen der Bodenabläufe und Absaugen des Schlamms sind wichtig, um die Gefahr einer Schwefelwasserstoff Vergiftung zu minimieren.
Aus Filtermatten und Bürstenfiltern sollten angesammelte Abfallstoffe gut ausgewaschen werden.
Auch hier sieht man wieder wie wichtig eine gute Teichhygiene ist. Lasse ich den Schmutz im Filter, kümmere mich wochenlang nicht darum, kann sich ein ganzer „Placken“ dieses aneroben Mülls am Filter lösen und u.U. über die Pumpen zurück in den Teich geführt werden. Die Fische, die in diesem Moment am Einlauf vorbeischwimmen und diese „ Giftwolke“ einatmen sind dann mit an Sicherheit grenzender Warscheinlichkeit verloren.

Quellenangabe:
Handbuch der Koipflege, von Servaas de Kock u. Ronnie Watt
Koi,Juwelen im Gartenteich von Robert Junischke u. Dr.Werner Hoedt
und meine Wenigkeit.