Nitrat/Stickstoff

Nitrat / Stickstoff

Neben dem Phosphat ist das Nitrat (NO3) der wichtigste Nährstoff im Riffaquarium. Ammonium, das aus zerfallenden Eiweißstoffen entsteht, wird durch Bakterien über Nitrit zu Nitrat oxidiert und unter anaeroben Verhältnissen durch denitrifizierende Bakterien wieder reduziert. Korallen können einige Zwischenstufen des Stickstoffes nutzen. Ist Nitrat in einem Aquariensystem nicht nachweisbar heisst das nicht automatisch daß im Aquarium eine Stickstofflimitierung vorliegt.

Was ist das:

Korallen können Stickstoff in mehreren Formen aufnehmen (Ammonium, Urea oder Nitrat). Der Stickstoffkreislauf, in dessen Rahmen Stickstoff biochemisch umgesetzt wird, zählt zu den wichtigsten biologischen Funktionskreisläufen in der Natur. Nitrat ist die höchste Oxidationsform des Stickstoffs. Ein Zusammenbruch der biologischen Regelkreise in einem Aquarium („das Aquarium kippt“) geht so gut wie immer mit einer Störung des Stickstoffkreislaufs einher. Daher ist die Versorgung und Pflege der Bakterien („Biofilme“) des Aquariums sehr wichtig.

Probleme:

Vor allem das Verhältnis der Nährstoffe zueinander ist relevant. Der einzelne Wert an sich ist nicht so wichtig. Je nach Biotop sollten die Nährstoffe passend eingestellt sein und achten Sie auf ein Verhältnis von No3 zu PO₄³⁻ im Faktor 1oo : 1

Maßnahmen:

Regelmässige Kontrolle des Nitratwertes ggf. Anpassung durch Zudosierung oder Reduzierung durch die genannten Maßnahmen.

Indikator-Spezies:

Viele Lederkorallen öffnen bei höheren Nitratwerten ihre Polypen nicht mehr ganz. Oberhalb von 20 mg/l verliert Clavularia viridis ihre grüne Fluoreszenz. Bei Nitratmangel entwickeln rote Montipora-Arten Farbverluste, und einige Acropora-Arten verlieren von der Basis her Polypengewebe. Bei Stickstoffmangel wirkt das gesamte Riffbecken farblos, stumpf und gräulich. Korallen nehmen Stickstoff bevorzugt als Ammonium auf, während Nitrat für die Verwertung erst reduziert werden muss.

Zu hoher Wert:

Reduzierung Futtereintrag, Kontrolle Abschäumung und Filterung, Absaugung/Austausch Bodengrund, Installation Zeolithfilterung, Installation Pelletfilter.  Dosierung Bacto Blend und Bacto Energy.

Zu geringer Wert:

Dosierung Elementals N,  Sprint.

Sorte Nährstoff
Nutzen Ja essentiell
Richtwert 0,5–2 mg/l
Application Level grün
Quelle Futter, Phytoplankton, Zusatzmittel
Verfügbar Elementals N, Coral Sprint, Amin
Wichtigkeit 1–6 5
Detektionsqualität hoch
Relationswert Phosphat

Balling Light:

Im Balling-Light-System wird in der Grundversorgung kein Nährstoffeintrag durchgeführt. Die Kalkversorgung und Nährstoffeintrag sind bei uns strikt getrennt. Die Basisdosierung über Organic/Amin und normale Futterdosierung über Korallen- und Fischfutter ist in der Regel ausreichend. Akute Nährstofflimitierungen können über Elementals P und N ausgeglichen werden.

Stickstoff liegt im Aquarium in zahlreichen verschiedenen Formen vor (Ammonium, Ammoniak, Nitrit, Nitrat und eine Vielzahl stickstoffhaltiger organischer Verbindungen. Nitrat muss nicht unbedingt die dominante Stickstoffform darstellen, ist aber unsere Messgröße, die über Tropfen- oder Labortests erfasst wird. Für die Beurteilung des Nährstoffhaushalts ist das auch ausreichend, selbst wenn dabei nicht alle Stickstoffformen erfasst werden. Achten Sie jedoch darauf, dass das Verhältnis zwischen Phosphat und Nitrat etwa bei 1:100 liegen sollte.

Messtechnik

Nitrat kann in Meerwasser mit normalen Tropfentests nur indirekt gemessen werden. Bei den Testverfahren wird das Nitrat mit einer Säure zu Nitrit reduziert und vermessen und je nach Test dann wieder auf Nitrat hochgerechnet. Dies führt bei den meisten Testverfahren zu einer Störung der Messergebnisse falls vermehrt Nitrit im Becken vorhanden ist. Spezielle Meerwassertests wie der AquaHometest von Fauna Marin haben eine Kompensationstabelle und berücksichtigen den Einfluss von Nitrit, um genaue Messergebnisse zu erreichen. Im Labor wird Nitrat über Ionenchromatographie direkt aus dem Meerwasser gemessen. Diese Messmethode ist zwar sehr aufwändig, führt aber zu hochgenauen Messergebnissen.

Stickstoff in der Natur

Im den Riffen finden sich nur geringe Stickstoffmengen (unter 0,3 mg/l). Je tiefer man hinabtaucht, umso höher wird der Nitrat-Messwert, was sich natürlich auch auf die dort lebenden Tiere auswirkt. Während er an der Wasseroberfläche kaum erfassbar ist, steigt er mit zunehmender Wassertiefe auf Werte von bis zu 3 mg/l an. Die Verteilung des Stickstoffs im Wasser hängt aber nicht nur von der Tiefe ab, sondern auch von dem jeweiligen Habitat, der Region oder dem Biotop, das man sich anschaut. In küstennahen Bereichen sind die Nährstoffwerte generell höher als in Atollen mitten im Ozean. Selbst im Innen- und Außenriff unterscheiden sie sich oft erheblich.

Der Großteil der im Riff vorhanden Nitrate stammt aus organischen Verbindungen, wie z. B. dem Abbau von absterbendem Plankton oder der Zersetzung langkettiger Moleküle. Im Aquarium sind es Reste von Fischfutter oder das Ammonium, das Fische fortwährend über die Kiemen an das Wasser abgeben, wo es dann durch Bakterien im Rahmen ihres Stoffwechsels über Nitrit zu Nitrat oxidiert wird.

Stickstoff im Aquarium

Korallen und eine Vielzahl anderer Organismen können Nitrat direkt verstoffwechseln und aufnehmen. Neben Bakterien sind das vor allem Organismen, die Photosynthese durchführen. Allerdings bedeutet dies nicht, dass ein hoher Nitratwert für mehr Wachstum sorgt.

Wichtiger als der Wert an sich ist das richtige Verhältnis zu PO₄³⁻ und anderen Phosphorverbindungen.

Für Fische ist Nitrat im Meerwasser nicht giftig. Die Aquarienpraxis zeigt aber, dass sich Fische wohlfühlen, wenn der Wert nicht zu hoch ist. Beachten Sie aber in jedem Fall, dass der Nitratwert nicht unter dem PO₄³⁻-Wert (Verhältnis Phosphat/Nitrat etwa 1:100) eingestellt wird, denn das erzeugt einen relativen Stickstoffmangel, der schnell zu Problemen führt. Nitrat entsteht vor allem durch die Zersetzung von Substanzen, die über das Futter und Zusatzstoffe ins Aquarium gelangen. Auch kann Leitungswasser oder eine defekte Osmoseanlage dazu führen, dass der Nitratwert im Aquarium steigt. Weitere Quellen können verendete Fische sein, Schnecken, oder Algen bzw. Cyanobakterienbeläge, die sich auflösen.

Nitratkonzentration verringern

Es gibt verschiedene Ansätze, um den Nitratgehalt im Aquarium zu senken. Bei jeder dieser Maßnahmen muss aber auch auf den Phosphatwert geachtet werden, da dieser auch mit dem Nitratwert korrespondiert.

Eintrag

Ein angepasster Fischbesatz ist Grundvoraussetzung für ein funktionierendes Aquarium. Fische und andere Tiere steigern durch ihren Stoffwechsel die Nährstoffkonzentrationen. Verringern Sie den Besatz, damit weniger Futter in das Wasser gelangt, und achten Sie auf einen ausreichenden Export der Nährstoffe, z. B. durch kräftige Abschäumung und regelmäßige Teilwasserwechsel. Bedenken Sie bei der Fütterung von Pflanzen wie Salat, Löwenzahn und anderem auch, dass diese Nitrat in das Aquarium bringen.

Zu wenig Licht, falsche Wasserwerte oder mangelnde Spurenelementversorgung können Einfluss auf das Wachstum der Tiere haben, und auch dadurch steigen Nährstoffkonzentrationen. Oft ist geringes Korallenwachstum die Folge nachlassender Leistung von Leuchten, Abschäumer, Strömungspumpen und Filter.

Bakterien/Kohlenstoff

Bakterien und Kohlenstoffdosierung können ein probates Mittel zur Kontrolle der Nitratkonzentration darstellen. Wir empfehlen hier die Dosierung von Bacto Reef Blend und Bacto Energy zur Ernährung der Bakterien. Achten Sie hierbei ebenfalls auf eine ausreichende Abschäumung, gegebenenfalls in Kombination mit dem Zeolight System. Dieses System eignet sich besonders für die besonders nährstoffarmen Biotopsysteme wie z.B. das Offshore Biotop oder reine SPS Aquarien.

Filtermedien

Filtermedien wie Aktivkohle und Zeolithe können vor allem im Zusammenspiel mit Bakterien und Bakterienfutter sehr dabei helfen, Nährstoffkonzentrationen gering zu halten. Bitte schauen Sie hierzu auf unsere Biotopempfehlung “Offshore”.

Aktivkohlen entfernen größere Mengen an organischen Strukturen, die Stickstoffe enthalten können. Zeolithe binden neben Spurenelementen auch Ammonium und reduzieren hiermit die Vorstufen zum Nitrat. Zeolithe sind zudem hilfreich, weil sie für Bakterien eine besonders geeignete Oberfläche haben. Diese Bakterien binden verschiedene Spurenelemente und Nährstoffe. Durch das regelmäßiges Bewegen und Umwälzen des Zeolithmaterials werden nicht nur Sedimente entfernt sondern auch Biofilme, die dann abgeschäumt werden, was einen zusätzlichen Nährstoffexport darstellt.

Pellets

Feste Kohlenstoffquellen wie NPO Redu Pellets sind ebenfalls ein effektiver Weg, hohe Nitratwerte zu verringern. Hierbei handelt es sich um spezielle feste Kohlenstoffe, die in einem dafür entwickelten Filter im Technikbecken für den Nährstoffabbau sorgen.

Nitratwert anheben

Sollte einmal ein Stickstoffmangel vorliegen, kann es nötig sein, diesen effektiv anzuheben. Das ist möglich mit dem Präparat Elementals N (funktionelle Stickstofflösung).  Mit der Fütterung von Protein PowerFood erhöhen Sie den Nährstoffgehalt des Aquariums über die Fütterung der Fische. Die besondere Zusammensetzung des Futters sorgt dafür, dass Stickstoff und Phosphor in richtiger Relation in erhöhter Menge in das Wasser gelangen. Alternativ kann der Fisch- und Schneckenbesatz erhöht werden. Auch das Verringern von Abschäumung und/oder Zeolithfilterung hat diesen Effekt.

Tipp:

In der Regel sind zu schwach ausgelegte Abschäumer und zu hoher Fischbesatz der Grund für eine zu hohe Nährstoffkonzentration im Riffbecken. Betrachten Sie immer Nitrat und Phosphat gleichzeitig und achten Sie auf die richtige Zusammenstellung des Tierbesatzes. Mit den üblichen Systemen lassen sich die Nährstoffe dann gut kontrollieren. Bei Abschäumern gibt es große Leistungsunterschiede. orientieren Sie sich z. B. an den Modellen, die professionelle Zuchtfarmen einsetzen, denn damit machen Sie auch in Ihrem Aquarium nichts falsch. Wer anfangs an Strömung und Abschäumung spart, muss später viel tiefer in die Tasche greifen, um Probleme in den Griff zu bekommen.

in manchen Analysen wird der Summenparameter TNb angegeben. Der gesamt gebundene Stickstoff (engl. total nitrogen bound kurz TNb) gibt eine Gesamtbelastung des Systems mit Stickstoff an. Dieser Stickstoff kann in Form von Ammoniak, Ammoniumsalzen, Nitriten, Nitraten und organischen Stickstoffverbindungen vorkommen. Es werden bei der Messung Bestandteile von Korallen und Fischfutter, wie auch Pflegemittel oder Abbauprodukte mit gemessen.

Tipp 2:

Die Ausscheidungen der Fische sind das beste Korallenfutter. Fische atmen Stickstoff als Ammonium ab, und diese Quelle nutzen Korallen gern, weil sie diese Stickstoffform direkt verwerten können. Die sonstigen Ausscheidungen der Fische werden ebenfalls genutzt. Gute Fütterung der Fische ist daher sehr wichtig, will mal optimales Korallenwachstum erreichen und damit eine Nährstoffregulierung haben. Wichtig hierbei sind Futtermittel der neuen Generation (echte Softgranulate mit sehr hohem Gehalt an Proteinen und Fetten, sofern diese vornehmlich aus ungesättigten Fettsäuren stammen. Es ist ebenfalls sehr wichtig, dass Sie Futtermittel nutzen, die aus Vollfisch und/oder Garnelen gefertigt wurden. Soja oder sonstige Austauschstoffe sind weniger geeignet, denn sie reichern das Aquarienwasser schnell mit Nährstoffen an und hemmen das Korallenwachstum.

Zusammengefasst unterstützt ein guter Nährstoffumsatz durch die Korallen die Stabilität des Stickstoffkreislaufs und damit auch dem Kohlenstoffkreislauf, der den pH-Wert während der Stickstoffumwandlung stabil hält.