Mit einem UV-C Klärer gegen Algen und Keime

UV-C Klärer spalten die Geister in der Aquaristik. Die Einen halten ihn für eine sehr wichtige Komponente der Filterung, die Anderen halten ihn nicht für überflüssig sondern auch für kontraproduktiv. Da das Funktionsprinzip eines UV-C Klärers nicht unbedingt jedem auf den ersten Blick ersichtlich ist nimmt man sicherlich schnell eine Meinung auf ohne diese selber ausreichend hinterfragt zu haben. Am Beispiel des JBL ProCristal UV-C 11 W beschreibe ich in diesem Beitrag wie ein UV-Klärer aufgebaut ist, wie er funktioniert und was er mit dem Aquariumwasser macht. Eines bereits vorweg: Die Vorteile überwiegen!

Wie ein UV-Klärer funktioniert und was er bewirkt

Das komplette Lichtspektrum ist deutlich breiter als das von uns sichtbare Licht. Das menschliche Auge nimmt nur Strahlungen im Bereich zwischen Violett und Rot war. Jenseits dieses Bereiches finden wir auf der einen Seite das Infrarot (IR) Licht, und auf der anderen Seite eben das Ultraviolette (UV) Licht. Besonders das UV-Licht wird mit abnehmender Wellenlänge immer mehr durch die Erdatmosphäre absorbiert, sodass nur noch geringe Anteile auf der Erdoberfläche ankommen. Für uns Menschen ist hauptsächlich das UV-B Licht interessant da wir durch dieses Licht Sonnenbrand bekommen vor dem sich unsere Haut durch Pigmentierung zu schützen versucht. Das noch energiereichere UV-C Licht gelangt nur in so kleinen Dosen zur Erdoberfläche dass so gut wie keine Lebewesen einen Schutzmechanismus dagegen entwickelt haben.

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En. translation Locusta
Fr. translation Eric Bajart
Nl. translation BoH – Übertragen aus de.wikipedia nach Commons.;, CC BY-SA 2.0 de, Link

Die Wirkung auf Kleinstlebewesen

Diese Tatsache machen sich UV-Klärer zu nutze und erzeugen gezielt dieses sehr kurzwellige Licht um damit das Aquariumwasser zu bestrahlen. Bei ausreichender Bestrahlungsstärke und -dauer werden nahezu alle im Wasser lebenden Keime, Bakterien, Sporen usw. abgetötet. Auch die menschliche Haut würde der Strahlung zum Opfer fallen. Deshalb sind die Brenner unsichtbar in einem massiven Gehäuse verbaut.

Doch ist das tatsächlich so gewollt? Immerhin gibt es doch auch unzählige „gute“ Bakterien die wir benötigen um den Stickstoffkreislauf aufrecht zu erhalten. Die Antwort ist „ja“. Die für uns nützlichen Bakterien des Stickstoffkreislaufes besiedeln zu einem sehr großen Teil nur den Filter und den Bodengrund. Der Verlust dieser Bakterien durch die Entkeimung des Wassers ist daher vernachlässigbar.

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Die Wirkung auf die Wasserwerte

Grundsätzlich haben UV-C Klärer keinen Einfluss auf die Wasserwerte. Mit einer kleinen Ausnahme: In bepflanzen Aquarien setzen wir durch die Düngung künstlich Eisen zu. Dieses Eisen ist kein reines Eisen sondern wurde von den Herstellern des Düngers so aufbereitet, dass es über einen längeren Zeitraum im Aquarium stabil bleibt, zu den Pflanzen transportiert werden kann und dort verfügbar ist. Dieses Transportsystem wird von UV-C Licht beeinflusst, sodass das Eisen nicht mehr so lange zur Verfügung steht wie in einem Aquarium ohne UV-C Klärer. Eine Verkürzung des Dünge-Intervalls von einer wöchentlichen auf eine tägliche Düngung relativiert dieses Phänomen jedoch wieder.

Der Aufbau eines UV-Klärers am Beispiel des JBL ProCristal UV-C 11 W

Kurze Wellen sind nicht in der Lage tief in einen Körper einzudringen. UV-C Strahlen sind bereits so kurz, dass sie es nicht schaffen einen Mikroorganismus komplett zu durchwandern. Bereits nach wenigen Zentimetern würde das Aquariumwasser die UV-C Strahlung komplett absorbieren. Deshalb wird das Aquariumwasser in einem UV-Klärer in einem nur wenige Millimeter breiten Kanal an dem Brenner vorbeigeführt. Neben der so erreichten hohen Strahlungsintensität ist aber auch die Bestrahlungsdauer von großer Bedeutung. Diese wird durch den Durchmesser und der Länge des Kanals beeinflusst. So kommen die beeindruckenden Abmessungen der Geräte zu Stande.

Kurz kann man den Aufbau so beschreiben, dass sich ein Brenner in einer vom Aquariumwasser umspülten Quarzglasglocke befindet. Diese umspülte Glocke wird wiederum von einem reflektierenden Körper eingeschlossen um den Austritt der Strahlung zu verhindern.

Eine Explosionszeichnung des JBL ProCristal UV-C 11 W aus dem original JBL-Handbuch des UV-C Klärers.
Eine Explosionszeichnung des JBL ProCristal UV-C 11 W aus dem original JBL-Handbuch des UV-C Klärers.

An der Explosionszeichnung des JBL UV-Klärers kann man das Funktionsprinzip gut nachvollziehen. Der Brenner mit der Nummer drei befindet sich in dem Glaskolben mit der Nummer vier. Dieser wird vom Aquariumwasser umspült. Begrenzt wird der umspülte Raum vom Gehäuse mit der Nummer fünf. Die Besonderheit der UV-C Klärer von JBL ist, dass das Gehäuse von innen reflektierend ausgeführt wird um den Wirkungsgrad weiter zu verbessern. Erreicht wird dies durch einen weiteren Glaskolben der von Außen mit einer reflektierenden Edelstahlfolie eingeschlagen ist.

Die nachfolgende Bildergalerie zeigt die Details des Aufbaus an einem JBL ProCristal UV-C 11 W der mir von JBL freundlicherweise als Testgerät zur Verfügung gestellt wurde.

Was für einen UV-Klärer muss ich nehmen? Kleine Größenberatung

Wie viel Watt ein UV-Klärer haben soll ist eine nicht ganz einfach zu beantwortende Frage. Grundsätzlich kann man sagen, dass auch UV-Klärer mit einer kleinen Leistung positive Auswirkungen auf das Aquariumwasser haben. Die Frage ist nur, was man von dem Gerät erwartet. Eine Teilentkeimung ist in gewissem Umfang immer möglich. Eine vollständige Entkeimung halte ich selbst mit sehr großen Geräten für unwahrscheinlich. Für eine Beseitigung von Trübungen ist aber immer eine relativ große Leistung erforderlich, da das Licht auch nur sehr schwer durch das getrübte Wasser dringen kann und so auch immer nur der Bereich in unmittelbarer Nähe des Brenners behandelt wird. Ein weiterer Faktor ist die Zeit. Bei akuten Problemen mit erkrankten Fischen ist ein leistungsstarker Brenner notwendig um die Bakterien schnell zu entfernen, bei einem prophylaktischem Einsatz reichen auch kleinere Geräte.

Orientierung an der Aquariumgröße

Keinen Fehler macht man wenn man sich an den Richtwerten der Hersteller orientiert. Diese geben in der Regel an für welche Beckengröße die Geräte bei einer gewünschten Teilentkeimung oder Bekämpfung von Trübungen geeignet sind. Eine weitere Angabe ist die empfohlene Durchflussmenge pro Stunde. Die nachfolgenden Tabellen zeigen die Empfehlungen für die ProCristal Geräte von JBL.

Teilentkeimung  5 Watt 11 Watt 18 Watt 36 Watt
Volumen [l] 100 – 300 200 – 800 800 – 1500 1500 – 3000
Durchflussmenge [l/h] 100 – 300 200 – 500 300 – 500 400 – 1000
Trübung 5 Watt 11 Watt 18 Watt 36 Watt
Volumen [l] 50 – 100 100 – 200 200 – 400 300 – 800
Durchflussmenge [l/h] 100 – 300 200 – 500 300 – 500 400 – 1000

Naheliegend ist es die Leistung des UV-Klärers erst einmal anhand der Beckengröße auszuwählen. Entsprechend den obigen Tabellen käme für mein 240 Liter Becken eine Leistung von 5 bis 11 Watt für eine Teilentkeimung und eine Leistung von 18 Watt für die Bekämpfung von Trübungen in Frage. Ungeachtet der Tatsache dass auch noch Wasser durch die Einrichtung verdrängt wird habe ich mich für die goldene Mitte und somit der 11 Watt Variante entschieden.

Anpassung der Durchflussmenge

Aber was hat das mit der Durchflussmenge noch auf sich? Die Durchlaufmenge bestimmt wie schnell das Wasser an dem Brenner vorbei fließt und somit wie lange es bestrahlt wird. Ist die Bestrahlungszeit größer ist auch die Dosis größer mit der die abzutötenden Organismen bestrahlt werden. Wird die Dosis bei einer zu großen Durchflussgeschwindigkeit zu gering kann das zur Folge haben, dass die Organismen nicht vollständig abgetötet werden und sich vor dem nächsten Durchlauf durch den Klärer bereits wieder vermehrt haben. Bei einer geringeren Durchflussgeschwindigkeit verringert sich zwar die behandelte Wassermenge pro Stunde, die Entkeimungsrate ist jedoch deutlich höher. Je komplexer zu behandelnden Organismen sind, desto geringer muss die Durchflussgeschwindigkeit sein.

Würde man den 11 Watt Klärer direkt in einen Filterkreislauf mit einer Förderleistung von 1000 Liter pro Stunde einbinden würden nur einfachste Keime abgetötet werden. Schwebealgen oder auch Pilzsporen blieben möglicherweise weitestgehend ungeschädigt. Im ungünstigsten Fall hätten sich diese bis zum nächsten Durchlauf schon wieder regeneriert. Meine Empfehlung ist es daher die Durchflussmenge an die Herstellerangaben anzupassen.

Verschiedene Möglichkeiten einen UV-C Klärer anzuschließen

Separater Betrieb über eine Förderpumpe

Möchte man nicht in den Filterkreislauf eingreifen benötigt man eine separate Förderpumpe. Diese saugt das Aquariumwasser durch einen eigenen Saugkorb an, pumpt es durch den UV-C Klärer und durch einen eigenen Auslauf gelangt das Wasser wieder in das Becken.

Einbindung des UV-Klärers über einen separaten Kreislauf.
Einbindung des UV-Klärers über einen separaten Kreislauf.

Einbindung direkt im Filterkreislauf

Die einfachste Art einen UV-C Klärer anzuschließen ist es diesen einfach in den bestehenden Kreislauf eines Außenfilters einzubinden. Um die Bakterienstämme im Filter möglichst wenig zu beeinflussen wird der UV-Klärer in diesem Fall in der Druckseite, also zwischen Filterauslauf und Aquarium eingebunden. Die Anbindung an einen Innenfilter ist auf diese Weise auch möglich, erfordert jedoch etwas Geschick bei der Verbindung der Schläuche. In diesem Fall ist die Durchlaufmenge identisch mit der Förderleistung der Filterpumpe. Bei Innenfiltern wird die Durchflussmenge mit großer Wahrscheinlichkeit stimmen, bei der Verwendung von Außenfiltern ist die Fördermenge oft zu groß.

Direkte Einbindung des UV-Klärers in den Filterkreislauf.
Direkte Einbindung des UV-Klärers in den Filterkreislauf.

Einbindung über einen Bypass in den Filterkreislauf

Möchte man den Klärer in den Filterkreislauf integrieren, hat aber eine zu große Durchflussmenge besteht die Möglichkeit einen Bypass zu bilden. Dabei wird die Schlauchleitung hinter dem Filter in zwei Teile getrennt. Der eine Teil führt einen Teil des Wassers direkt zurück zum Aquarium, der andere Teil wird erst durch den UV-Klärer geführt. Das Wasser aus dem UV-Klärer kann entweder direkt in das Aquarium geführt werden oder die beiden Schlauchleitungen werden wieder zusammen geführt.

Einbindung des UV-Klärers über einen Bypass.
Einbindung des UV-Klärers über einen Bypass.

Zu beachten ist bei dieser Variante jedoch, dass nicht unbedingt durch beide Leitungen die gleiche Wassermenge fließt. Teilt man den Strom durch ein Y-Stück oder ein Hosenstück auf wird die Durchflussmenge gleichmäßig geteilt. Verwendet man jedoch einen Abzweig ist die Teilung nicht mehr gleichmäßig. Außerdem ist die Durchflussmenge abhängig vom Querschnitt des Abzweiges. Für die Berechnung der Durchflussmenge benötigt man den Zeta-Wert wie man ihn auf schweizer-fn für viele Bauteile findet.

In meiner Installation habe ich den UV-C Klärer mit einem Bypass eingebunden.
In meiner Installation habe ich den UV-C Klärer mit einem Bypass eingebunden.

Für das von mir gewählte T-Stück mit gleichen Querschnitten findet sich hier ein Zeta-Wert von 1,5. Dies bedeutet, dass der 1,5-fache Druck nötig ist um den gleichen Durchfluss zu bekommen. Das Wasser aus meinem Filter wird demnach zu 2/3 weiter über die Hauptleitung fließen während 1/3 über den Bypass läuft. Bei einer Fördermenge von etwa 1000 Liter pro Stunde bedeutet das für den UV-C Klärer eine Durchlaufmenge von etwa 330 Liter pro Stunde.

Meiner Erfahrungen mit dem JBL ProCristal UV-C 11 W

JBL ProCristal UV-C 11 W Wasserklärer für Aquarien
  • Hochleistungs Wasser Sterilisator für Teiche,
JBL 6030700 Ersatzlampe für Wasserklärer AquaCristal, UV-C Brenner 11W, 60307
  • Kristallklares und gesundes Wasser: UV-C Wasserklärer zur schnellen und effizienten Beseitigung von grünlichen und weißlichen Trübungen in Aquarien.
  • Einfache Montage: G23 Stecksockel
  • Keimtötende UV-C-Strahlung von 255 nm, Senkt Infektionsrisiko, Keine Veränderung der Wasserwerte, Keine Auswirkung auf Reinigungsbakterien im Filter.
  • Hinweis: UV-C Lampen sollten nie mit bloßen Fingern angefasst werden, da dies die Lebensdauer der Lampe verkürzt.
  • Lieferumfang: 1 x Ersatzlampe für JBL AquaCristal UV-C und andere UV-C Geräte, JBL UV-C Brenner 11W, 60307.

Letzte Aktualisierung am 23.08.2017 um 01:59 Uhr

Einrichtung des JBL ProCristal UV-C 11 W

Das ein UV-C Klärer groß ist wusste ich. Dennoch habe ich die Maße des Gerätes etwas unterschätzt. Mein Außenfilter steht im linken Teil meines Unterschrankes und obwohl ich mich schon darauf eingestellt hatte den Klärer aus Platzgründen in den rechten Teil zu verlegen wollte ich ihn doch eigentlich unbedingt mit auf der linken Seite haben. Nach einigem Messen und Anhalten traf ich die Entscheidung: Passt! Was dabei positiv mitgewirkt hat war die Art der Anschlüsse. Im ersten Moment wirkt es etwas eigenwillig den Zulauf von der Seite und den Ablauf nach oben zu gestallten, durch den mitgelieferten Winkel lässt sich aber auch entweder der Einlauf oder Ablauf um 90 Grad drehen, sodass sie parallel laufen. Dadurch ist die Montage recht flexibel. Der Ablauf nach Oben hätte bei mir nicht gepasst. Dennoch darf man nicht den Platzbedarf der angeschlossenen Schläuche unterschätzen. Diese hätten mir fast das Genick gebrochen.

Ist der Montageort erstmal geklärt geht es an die eigentliche Montagearbeit. Dazu wird als erstes die Halterung an einer Wand befestigt. Eigentlich wird hierfür wohl die Seitenwand des Aquariums vorgesehen sein. In diesem Fall kann man die mitgelieferten Spanplattenschrauben direkt verwenden. Mir war die Wohnzimmerwand hinter dem Unterschrank lieber. Daher musste ich mir ein paar Dübel besorgen. Da die Halterung relativ leicht ist, fällt es auch nicht schwer sie anzuschrauben.

In die Halterung wird jetzt der Klärer eingesetzt. Die Halterung ist so geformt, dass der Zulauf entweder nach Rechts oder nach Links geführt werden kann. Nur wenn man sich für Rechts entscheidet kann man später die Kontrollleuchte sehen. Entscheidet man sich für Links ist diese Hinten und so gut wie nicht zu erkennen. Schade, weil ich habe mich für links entschieden. Noch lieber wäre mir gewesen, wenn ich den Zulauf weiter in Richtung Filter hätte drehen können. Aber irgendwo muss die Flexibilität ja ihre Grenzen haben. Die Halterung wird noch mit einem Überwurf vervollständigt um den Klärer fest einzuspannen. Dazu liegen vier Kunststoffschrauben bei. Diese Schrauben sind in der Regel fest genug sobald sie komplett eingeschraubt sind. Zieht man weiter an wird das Gegengewinde beschädigt. Deshalb nur leicht anziehen.

An die Anschlüsse können jetzt direkt Röhre oder über die Schlauchtülle Schläuche angeschlossen werden. Die Tüllen müssen noch auf den richtigen Schlauchdurchmesser angepasst werden. Alles Weitere ist jetzt individuelle Feinarbeit.

Die Schlauchanschlusstülle des JBL ProCristal UV-C 11 W kann an unterschiedliche Schlauchdurchmesser angepasst werden indem der zu kleine Teil abgeschnitten wird.
Die Schlauchanschlusstülle des JBL ProCristal UV-C 11 W kann an unterschiedliche Schlauchdurchmesser angepasst werden indem der zu kleine Teil abgeschnitten wird.

Der JBL ProCristal UV-C 11 W im Betrieb

Der Betrieb eines UV-Klärers wirkt anfangs ordentlich langweilig. Ist der Stecker in der Dose ist das Gerät eingeschaltet. Nur merkt man davon nichts Der JBL ProCristal UV-C 11 W wird weder Warm, noch macht er irgendwelche Geräusche. Nur das Leuchten des Sichtfensters gibt eine Rückmeldung über die Funktion. Aber die ist eindeutig da. Die Trübung meines Wassers ist stark zurück gegangen aber leider nicht komplett verschwunden. Bei der Keimbelastung ist das Ergebnis hingegen eindeutig. Bevor ich das Gerät in Betrieb genommen habe, hatte ich eine Wasserprobe an das Labor der Reblu GmbH versendet. Erschreckenderweise wurde hier eine Gesamtkeimzahl von > 30.000 Kolonien festgestellt. Zwei Wochen nach Inbetriebnahme hat das selbe Labor eine weiter Probe erhalten. Die Gesamtkeimzahl hat sich auf 73 Kolonien reduziert.

Der Betrieb | Brennerwechsel und Stromkosten

Für den Betrieb stellt sich vor allem die Frage wie lange der Brenner am Tag eingeschaltet bleiben soll. Dazu gibt es unterschiedliche Meinungen. Ich selber bin Anhänger der Meinung, dass der Brenner den gesamten Tag eingeschaltet bleiben sollte. So gibt man den Keimen keine Gelegenheit sich unkontrolliert zu vermehren und man kommt möglicherweise auch mit einer geringeren Leistung aus als wenn der Brenner nur ein paar Stunden am läuft. Die Empfehlung von JBL besagt, dass das Gerät mindestens 12 Stunden am Tag eingeschaltet sein soll. Das setzt aber voraus, dass die Keimzahl schon auf ein annehmbares Maß reduziert wurde. Innerhalb der ersten zwei Wochen sollte das Gerät durchgehend laufen um eine vernünftige Basis zu schaffen.

Im Zusammenhang mit der Leuchtdauer des UV-Brenners wird auch gerne die Lebenserwartung und der Stromverbrauch des Gerätes diskutiert. Meine Empfehlung ist es ungeachtet der Brenndauer den Brenner alle zwölf Monate zu wechseln. Im Dauerbetrieb hat er nach dieser Zeit seine Betriebsstunden erreicht. Wurde das Gerät über Nacht ausgeschaltet sind die Betriebsstunden zwar deutlich niedriger, der Brenner hat aber 365 Einschaltvorgänge hinter sich. Diese wirken sich so auf die Lebenserwartung aus, dass so oder so ein neuer Brenner fällig ist.

Die Stromkosten für einen UV-C Klärer sollten nicht vernachlässigt werden, stehen aber nur bedingt im Verhältnis zum sonstigen Verbrauch des Aquariums. Für die Berechnung der Stromkosten ist es erforderlich mit der Energieaufnahme in Wattstunden [Wh] zu rechnen. Eine Wattstunde ist die Energie, die ein Gerät mit einer Leistung von einem Watt in einer Stunde aufnimmt. Der von mir getestete JBL ProCristal UV-C 11 W hat daher eine Energieaufnahme von 11 Wh. Multipliziert mit der Brenndauer ergibt sich 264 Wh pro Tag oder auch 96.360 Wh, also gut 96 KWh, pro Jahr. Bei einem Arbeitspreis von 25 Cent je KWh entspricht das Stromkosten von 24 Euro. Wenn man die selbe Rechnung noch einmal mit einer T5-Beleuchtung von 108 Watt durchgeht kommt man auf Kosten von 236 Euro, bei einer stärkeren Beleuchtung von 216 Watt sind es sogar 473 Euro. Die 24 Euro extra sind für mich gut investiertes Geld, da die Wasserqualität dadurch messbar verbessert wird.

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UV-C Klärer kompakt

Ein UV-C Klärer ist alles andere als Hexenwerk. Wer sich einmal mit diesen Geräten auseinandersetzt wird feststellen, dass durch die UV-C Strahlung auf einfache Art und Weise eine spürbare Verbesserung der Wasserqualität erzielt werden kann. Das Ganze ist entgegen häufiger Meinungen absolut verträglich für das Aquarium, fällt im Betrieb nicht weiter auf und auch der jährliche Brennerwechsel ist einfacher als man denkt. Sogar die Stromkosten sind nur noch ein Tropfen auf den heißen Stein im Vergleich zu den üblichen Stromkosten die ein Aquarium verursacht.

Ich wollte es genau wissen und habe Wasserproben durch ein Labor analysieren lassen. Das Ergebnis hat mich selbst erstaunt und zeigt, dass ein UV-C Klärer eine sinnvolle Ergänzung zum bestehenden Filtersystem ist. Nur bei stark bepflanzten Aquarien muss die Art der Düngung an die neuen Verhältnisse angepasst werden.

Auch der von mir betrachtete JBL ProCristal UV-C 11 W hat mich überzeugt. Bei diesem Gerät ist vor Allem die reflektierende Innenseite des Gehäuses, die flexiblen Anschlussmöglichkeiten der Schläuche sowie der einfache Brennerwechsel positiv hervor zu heben.

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2 Kommentare bisher. Was sagst du dazu?

  1. Andy sagt:

    Hi,

    Toller Artikel. Ich betreibe die Webseite http://Fischkrankheiten24.de und mich würde es interessieren ob du Erfahrung damit hast UV Klärer gezielt als Unterstützung bei Krankheiten mit freischwimmenden Erregern wie z.B Ichthyo oder Samtkrankheit einzusetzen.
    Es wird häufig berichtet, dass UV Klärer unterstützend wirken, aber da gehen die Meinungen weit auseinander.

    Schöne Grüße

    Andy

    13. März 2017
    Antworten
    • Hallo Andy,
      wie im Artikel beschrieben wird die Anzahl der koloniebildenden Keime im Wasser stark reduziert. Das ist bei erkrankten Fischen dadurch hilfreich, dass es die Ansteckungsgefahr deutlich reduziert. Einem erkrankten Fisch kann es sicherlich nicht mehr helfen, aber die Ausbereitung der Krankheit wird erschwert. Daher ist vor allem ein vorsorglicher Einsatz empfehlenswert.
      Ist es schon so weit gekommen, dass Medikamente gegeben werden müssen sollte der UV-Klärer ausgeschaltet werden oder die Behandlung in einem anderen Becken erfolgen. Möglicherweise werden auch die Medikamente durch die UV-C Strahlung zerstört.
      Gruß Dirk

      14. März 2017
      Antworten

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