Flüssiges CO2? Funktioniert das?

CO2 ist der wichtigste Nährstoff unserer Aquarienpflanzen. Er ist der Grundbaustein für die Photosynthese durch die mit Hilfe von Licht energiereiche Kohlehydrate wie verschiedene Zucker erzeugt werden. Im Aquarium liegt klassischerweise ein viel zu niedriger CO2-Gehalt vor, was dazu führt das unsere Pflanzen nur sehr langsam oder gar nicht wachsen. In jedem Aquarium sollte also CO2 zugegeben werden. Als Alternative zu gasförmigem CO2 finden wir auch flüssiges CO2 in Form von Carbo-Düngern im Handel. Doch sind diese Produkte nicht ehr schädlich als förderlich?

Kohlenstoff, Kohlendioxid oder doch Glutaraldehyd

Die Photosynthese ist zu umfangreich, als dass ich hier detailliert darauf eingehen könnte. Vereinfacht dargestellt werden durch Lichtenergie die Grundbausteine CO2 und H2O beispielsweise zu CH2O umgebaut. Wichtig ist also der Kohlenstoff der hier als Kohlendioxyd vorliegt. In unserer Vorstellung wäre aber sicherlich auch atomarer Kohlenstoff möglich. Das in der Aquaristik meistens genutzte CO2 liegt bei Raumtemperatur gasförmig vor, atomarer Kohlenstoff wäre ein Festkörper, ähnlich wie Kohle oder die Mine eines Bleistiftes. Die Frage wie der Kohlenstoff in die Flasche kommt haben sich die Naturwissenschaftler von JBL gestellt und sind zu einem erschreckenden Ergebnis gekommen. Denn statt Kohlenstoff oder Kohlendioxid enthalten die meisten Präparate Glutaraldehyd.

Die Kreisläufe des Stickstoff (orange) und des Sauerstoff / CO2 (grün) haben Pflanzen als gemeinsame Schnittstelle
Die Kreisläufe des Stickstoff (orange) und des Sauerstoff / CO2 (grün) haben Pflanzen als gemeinsame Schnittstelle

Wie wirkt Glutaraldehyd im Aquarium?

Das durch die Anwendung von „flüssigem CO2“ eingebrachte Glutaraldehyd sorgt für eine Quervernetzung von Proteinen auf der Zellmembran. Dadurch wird sowohl der Austausch von Stoffen mit der Umwelt als auch die Kommunikation der Zellen untereinander eingeschränkt. Im schlimmsten Fall wird der Zustand der Pflanze „eingefroren“ und das Wachstum komplett eingestellt. Gleiches gilt jedoch auch für Algen die auf diesen Angriff mindestens genau so empfindlich reagieren. Möglicher Algenbewuchs wird somit komplett abgetötet weshalb die Pflanzen auf den ersten Blick sehr sauber und kräftig wirken.

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Das die im Handel befindlichen Produkte nicht als Algizid sondern als flüssiges CO2 angeboten werden hat seine Gründe in den chemischen Reaktionen die im Aquarium ablaufen. Glutaraldehyd besteht aus einer Kette von fünf Kohlenstoff-Atomen, mit insgesamt acht Wasserstoff-Atomen, an deren beiden Enden, im Rahmen einer funktionalen, entständige Carbonylgruppe, je ein Sauerstoff gebunden ist (Chemie.de). Diese Verbindung wird im Aquarium abgebaut wobei eines der Abbauprodukte CO2 ist. Nach den Berechnungen von Dr. Ralf Rombach liegt die erreichbare CO2-Konzentration nur bei 0,7 mg/l bis maximal 1,76 mg/l. Diese Werte sind nicht nur weit entfernt von den Zielkonzentrationen für CO2, sie sind sogar von den handelsüblichen Tests nicht nachweisbar.

Die empfohlene Kohlendioxid-Konzentration in Abhängigkeit von ph-Wert und Karbonathärte. Hier eine Tabelle von Dennerle.
Die empfohlene Kohlendioxid-Konzentration in Abhängigkeit von ph-Wert und Karbonathärte. Hier eine Tabelle von Dennerle.

Einen weiteren Effekt haben die Wissenschaftler von JBL jedoch nicht betrachtet: Glutaraldehyd ist ein möglicher Baustein für den Zitronensäure-Zyklus. Durch diesen sind Zellen in der Lage chemisch gebundenen Wasserstoff abzuspalten, sodass er für weitere Reaktionen zur Verfügung steht. Dieser Zitronensäure-Zyklus darf nicht unterschätzt werden. Vermutlich geht hierauf die eigentliche Wirkung der Carbo-Dünger zurück. Die Bezeichnung Carbo-Dünger rührt jedoch daher, dass am Ende dieser Reaktionen in geringer Menge Kohlenstoff entsteht.

Für diesen Effekt ist Glutaraldehyd jedoch nicht zwangsläufig erforderlich. Einige dieser Produkte, wie zum Beispiel Dennerle Carbo Elixier Bio, werben mit dem Schriftzug „Bio“ auf der Flasche. Tatsächlich ist da auch Bio drin. Obwohl die genauen Zusammensetzungen geheim sind, Glutaraldehyd ist nicht enthalten.

Flüssige Carbo-Dünger sind gefährlich

Präparate die flüssiges CO2 versprechen können tatsächlich als gefährlich eingestuft werden. Dies lässt nicht nur ein Blick auf die Liste der möglichen Anwendungen vermuten auf der Glutaraldehyd unter anderem als Gerbstoff für die Lederproduktion oder Desinfektionsmittel für Rohrleitungen genannt wird. Auch die Sicherheitsdatenblätter der Hersteller sprechen Bände. Im Datenblatt von DOW steht zum Beispiel: „Glutaraldehydlösung von 2% und mehr führt zu schweren irreversiblen Augenverletzungen. […] Studien haben gezeigt, dass die niedrigste Konzentration, die kleinere Hornhautverletzungen und Bindehautreizungen auslöst, 0,25% beträgt und dass die Konzentration ohne Wirkung 0,1% ist.“ Zum Vergleich, die als Carbo-Dünger angebotenen Produkte haben eine Konzentration von 1 % bis 4 %. Im Becken relativiert sich dies jedoch wieder durch die Verdünnung mit dem Aquariumwasser.

Nach GHS sind folgende Gefahrstoff-Kennzeichen anzuwenden:

  • GHS06, „Gefahr“, Akute Toxizität
  • GHS08, „Gefahr / Achtung“, diverse Gesundheitsgefahren
  • GHS05, „Gefahr / Achtung“, Auf Metalle korrosiv wirkend, hautätzend, schwere Augenschädigung
  • GHS09, „Achtung / Gefahr“, Gewässergefährdend
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Glutaraldehyd ist vor allem für Wasserorganismen stark giftig! Wassergfährdungsklasse 3!

Die saubere Alternative zu Kohlenstoffdünger

Flüssige Carbo-Dünger sind demnach nur bedingt eine Alternative zur klassischen Gasanlage. Auf Dauer sind sie nicht nur teurer, auch wird die Wirkung des Glutaraldehyds auf die Organismen heiß diskutiert. Durch die Algen vernichtende Wirkung scheinen diese Produkte positive Auswirkungen zu haben. Aber auch der Zitronensäure-Zyklus wird angeregt. Für eine wirkungsvolle Düngung die den Pflanzenwuchs kräftigt und verbessert ist eine Zugabe von gasförmigen CO2 dennoch unerlässlich. Die Lösung des Gases in Wasser erfordert zwar etwas Technik, aber durch die Vielzahl unterschiedlicher Systeme gibt es bereits für jede erdenkliche Anwendung die passende Gasanlage. Angefangen von der günstigen Bio-Lösungen auf Hefe-Basis für Aquarien mit anspruchslosen Pflanzen, über Einwegsysteme für Nano- und Klein-Aquarien bis hin zu computergesteuerten Mehrweganlagen für große Schauaquarien.

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Letzte Aktualisierung am 27.06.2017 um 07:10 Uhr

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