TOC im Aquarium

zpm3atlantis

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HiHo Miteinander

Da ich nicht wusste wo dieses Thema passt, habe ich es mal unter Technik erstellt.
Ich habe eine kleine wissenschaftliche Untersuchung in meinen Aquarien gemacht.

Einführung
TOC steht für total organic carbon, was übersetzt Gesamter organischer Kohlenstoff bedeutet. Organischer Kohlenstoff ist Kohlenstoff der in organischen Verbindungen gebunden ist. Die meisten Kohlenstoffverbindungen sind organisch, es gibt nur ein paar ausnahmen wie z.B: Kohlenstoffdioxid, Kohlenstoffmonoxid, Kohlensäure und deren Salze die Carbonate und noch ein paar weitere. Bedeutet wenn man TOC in einer Wasserprobe misst, misst man die organische Verunreinigung, welche sowohl gelöst als auch als Partikel vorliegen kann. Wenn man nur die gelösten Verbindungen messen möchte, müsste man DOC messen (dissolved organic carbon).
Der Grenzwert für TOC im Trinkwasser liegt bei 2mg/l, aber in meiner Region ist das Trinkwasser sehr gut und der TOC liegt deutlich tiefer bei etwa 0.5mg/l.

Ausgangspunkt
Ich habe einige Aquarien und ich beobachte immer wieder das es Aquarien gibt die extrem gut laufen und Welche die nicht gut laufen und viel Arbeit machen.
Das obwohl ich die Wasser und Nährstoffwerte in allen Becken gleich halte. Zum Teil merke ich auch auf einen Blick ob ein Becken gut läuft oder nicht, ich kann nicht ganz ausmachen woran ich das sehe.
Beispiel:
Mein Oase Aquarium ist eins von denen die nicht so gut laufen. Auf der Scheibe ist immer ein Belag drauf, die Pflanzen wachsen nicht so gut und nach jedem Rückschnitt brauchen sie sehr lange um sich zu erholen. Ebenso muss ich die Filter ständig putzten, sie sind immer verklebt mir dunkelbraunen Schlamm. Ich habe auch viele Ablagerungen in den Schläuchen, die müssen häufig geputzt werden, da sonst der Durchfluss der Pumpe sinkt. Bei jedem Wasserwechsel muss ich viel Zeit investieren um Mulm und Pflanzenreste zu entfernen, würde ich das nicht tun würde das Becken kippen.
Daten: 300l, 70Lumen/l DayTime, Filter: Oase 600 und 350
Das ADA 60h ist der krasse Gegenteil dazu, die Scheibe Putzte ich nie. Den Pflanzen ist es egal ob ich sie zurückschneide oder nicht, sie wachsen immer gut. Die Pumpen putzte ich mal wenn ich Lust habe und dann denke ich immer, das hätte nicht sein müssen. Denn auch nach Monaten sind sie absolut sauber. Die Schläuche habe ich noch nie geputzt, gibt so gut wie keine Ablagerungen. Mulm Saugen muss ich nicht, gibt keinen und auch keine Pflanzenreste die ich wegsammeln müsste. Alles in allem Absolut pflegeleichtes Aquarium, Einmal in der Woche 50% (wie bei allen meinen Becken) Wasser raus und dann wieder rein fertig. Dann noch einmal im Monat Pflanzen schneiden auch kein Problem.
Daten: 100l, 70Lumen/l Kessial a360xm Filter: 2x Eheim 350
Der Vollständigkeit halbe auch noch das Letzte Becken, das ADA 60f. Habe ich zum Zeitpunkt der Messungen gerade neu Eingerichtet. Gab kurz eine Algenplage, aber jetzt Läuft es auch Absolut stabil.
Daten: 45l, 50Lumen/l DayTime Onix, Filter AquaEl Mini HangOn und Oase Filtersmart 100

Hypothese
Meine Hypothese ist, das ein hoher TOC Wert ein schlecht laufendes Aquarium anzeigt. Denn eine höhere organische Belastung, belastet die Filter mehr und sorgt für Ablagerungen in Schläuchen und Kies, sowie für Mulm Bildung.
Im Umkehrschluss, wenn man den TOC senkt müsste das Aquarium bessert Laufen. Wie man das schafft, Pumpe mehr reinigen, Schläuche putzten, Mulm besser Absaugen und Pflanzenreste entfernen.

Durchführung
Um den TOC Wert zu messen habe ich Proben in ein Labor gegeben.
Angefangen hat alles mit dem Start meines 60f am 17.1.22, ab dann habe ich jeden Tag, 13 Tage lange eine Probe genommen. Danach habe ich nur noch sporadisch für ein paar Monate eine Probe direkt vor dem Wasserwechsel genommen.
Die Resultate der Messungen habe ich mir in einer Exceltabelle festgehalten.

Ergebinisse 13 Tage
1657541647835.png

Für die 13 Tage habe ich Proben aus meinem Oase Becken und dem frisch eingerichteten 60f eingesendet. Zusätzlich habe ich einmal mein Leitungswasser und einmal mein Osmosewasser messen lassen.
Viel daraus lesen kann man nicht, nur wie erwartet, nach dem Wasserwechsel steigt der TOC Gehalt mir jedem Tag weiter an.

Ergebnisse 4 Monate
1657542367076.png

Durch den längeren Zeitraum sieht man nun einiges mehr. Nun ist auch der sehr stabile 60h dabei, dieses ist auch beim TOC Wert auf hohen Niveau stabil. Die beiden Peaks nach unten wurden jeweils durch die Reinigung einer Pumpe verursacht.
Das 60f ist schon deutlich interessanter, das hat etwa 1 Monat nach dem Start einen ordentlichen TOC Peak bekommen. Wodurch dieser erzeugt wurde weiss ich nicht, es könnte aber mit der Kahmhaut zu tun haben die zu der Zeit noch auf dem Becken war. Danach ist der TOC Wert konstant angestiegen bis etwa Mitte April, genau zu diesem Zeitpunkt haben sich die Faden Algen aufgelöst. Das Becken war Stark von Fadenalgen befallen von Mitte Februar bis Mitte April. Danach wurde es besser und es wächst alles sehr gut. Was vielleicht für den allgemein tieferen TOC Wert sogt, ist das in diesem Becken wächst nur Utricularia Graminifolia auf Lava Splitt mit Minilandschaft Hardscape.
Dann kommen wir zum Oase Becken das Becken hat überraschenderweise die meiste Zeit einen tieferen TOC als das viel besser laufende 60h. Die vielen Senkungen kommen immer von arbeiten am Becken wie Schlauchreinigung oder Pumpenreinigung. Der Impakt ist trotz grösserem Becken deutlich stärker als beim 60h.

Schlussfolgerung
Die Hypothese wurde in diesem Fall widerlegt, man muss aber dazu sagen 2 Aquarien ist keine aussagekräftige Stichprobe.
Ich habe nun eine neue Theorie: Die Filterung funktioniert im 60h besser als im Oase. Im 60h sind anscheinend Prozesse am laufen die die Verschmutzung, bzw die Unlöslichen Bestandteile in lösliche Bestandteile zerlegen. Die Löslichen Bestandteile können dann mit dem Wasserwechsel abgeführt werden. Werden die organische Bestandteile nicht genug zerlegt werden sie zu diesem dunkelbraunen Zeugt, was meine Schläuche und Filter im Oase Becken belegt. Durch mehr putzten der Schläuche usw. im Oase Becken konnte ich den Zustand verbessern, aber das ist nicht dauerhaft. Ich muss diese Arbeiten immer durchführen um den Zustand zu halten, was das 60h nicht benötigt. Der versuch Einen Filterkorb vom 60h in das Oase zu überführen hat nichts gebracht.

Über Fragen, Anregungen und Ideen freue ich mich sehr.
Grüsse
Marc
 

omega

Well-Known Member
Hi Marc,

Ich habe nun eine neue Theorie: Die Filterung funktioniert im 60h besser als im Oase.
ich denke, genau das Gegenteil ist der Fall. Würde die Filterung im 60h besser funktionieren, würde die organische Belastung schneller abgebaut/mineralisiert zu anorganischen Stoffen. Oder aber im 60h handelt es sich beim TOC um nicht mehr weiter bzw. nur mehr sehr langsam abbaubare organische Substanzen. Wäre interessant zu wissen, was genau da in beiden Aquarium den TOC bildet: Huminstoffe, Fulvosäuren, Eiweiße, Ketone, Ester, Aldehyde, Alkohole, Kohlenhydrate, Zucker, ...

Im 60h sind anscheinend Prozesse am laufen die die Verschmutzung, bzw die Unlöslichen Bestandteile in lösliche Bestandteile zerlegen. Die Löslichen Bestandteile können dann mit dem Wasserwechsel abgeführt werden.
Versteh' ich nicht. Der Graph des 60h müßte demnach stärker schwanken als der vom Oase. Tut er aber nicht.

Grüße, Markus
 

zpm3atlantis

Active Member
HiHo Markus

Würde die Filterung im 60h besser funktionieren, würde die organische Belastung schneller abgebaut/mineralisiert zu anorganischen Stoffen
Das denke ich nicht, in den Filtern ist alles Mineralisiert, so gut wie die Aussehen. Ich füttere täglich ziemlich viel, dadurch ist die Tägliche Belastung hoch. Zudem werden in der Natur grosse organische Moleküle nicht bis auf CO2 abgebaut, Essigsäure und deren Salze sind meistens die letzte Stufe.
Das Geld für eine Messung in einem HPLC Orbitrap kann ich leider aktuell nicht ausgeben, aber ja wäre sehr interessant.

Versteh' ich nicht. Der Graph des 60h müßte demnach stärker schwanken als der vom Oase. Tut er aber nicht.
Ich habe die Probe beim 60h immer am Samstag vor dem Wasserwechsel genommen, also immer zum selben Zeitpunkt im Wochenverlauf. Da das Aquarium so stabil ist, ist es logisch das die Belastung zum selben Zeitpunkt der Woche immer der selbe ist.

Grüsse
Marc
 

Anduin

Member
Hallo,
ich finde die Untersuchung interessant, allerdings wäre es wichtig zu wissen, wie der Besatz und die zugeführte Futtermenge der Aquarien aussieht. Gibt es da Unterschiede? Ich habe schon einmal die Erfahrung gemacht dass die Reinigung von Becken, Schläuchen und Filter sehr deutlich durch Reduzierung des Futtereintrags erleichtert wurde. Ich habe anfangs zu viel Futter ins Becken geworfen. Die Fische kommen offensichtlich mit weniger aus und das Becken wurde nach de Futterreduzierung deutlich stabiler und "wartungsärmer". Es spielt eventuell auch der Filter und die Filterbestückung eine Rolle wie schnell die organischen Stoffe zersetzt werden. Das alles macht die Thematik eines "stabilen" Beckens so vielfältig und manchmal auch kompliziert.
Viele Grüße
Martin
 

zpm3atlantis

Active Member
HiHO Martin

Ja du hast recht, es macht einen riesen unterschied wie das Becken gehandhabt wird. Somit sind die Daten spezifisch zu meinen Becken. Der Besatz in beiden Becken ist sehr ähnlich (Ein Schwarm Zwerggarnelen und Schwarmfische). Auch die Futtermegen ist quasi gleich, wenn man es auf Belastung pro Liter umrechnet ist diese beim 60h deutlich höher. Was wiederum das Ergebnis interessanter macht.

Grüsse
Marc
 

Anduin

Member
Hallo Marc,
als nächster Schritt müsste man untersuchen ob und wie sich die Stoffwechselprodukte der Aquarien unterscheiden. Das treibt den Aufwand hoch. Erst dann kommt man zu den tatsächlich interessanten Fragen: Warum unterscheiden sich diese (falls das der Fall ist) und wie könnte man darauf Einfluß nehmen? Jedenfalls ein spannendes Thema was wahrscheinlich niemanden findet, der die Möglichkeit bzw. das Geld hätte dem nachzugehen. Es ist aber schon ein Vorteil zwei Aquarien zu besitzen, die sich so unterschiedlich verhalten.
Viele Grüße
Martin
 
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