pH-Regulierung in einem Aquaponiksystem

Wie funktioniert der pH-Wert ?

Für Fische beeinflusst der pH-Wert zwei wesentliche Aspekte: physiologischen Stress und Ammoniakvergiftung . Je höher der pH-Wert, desto gefährlicher wird die toxische Form von Ammoniak (NH₃). Das bedeutet, dass bei einem hohen pH-Wert die gleiche Ammoniakkonzentration ein deutlich höheres Risiko birgt als bei einem niedrigeren pH-Wert. Dieser Punkt wird oft unterschätzt.

Nitrifizierende Bakterien , die Ammoniak in Nitrit und anschließend in Nitrat umwandeln, haben einen optimalen pH-Bereich. Sinkt der pH-Wert zu stark ab, verlangsamt sich ihre Aktivität erheblich. Dadurch kann sich Ammoniak oder Nitrit im System anreichern, selbst wenn der Biofilter ausreichend dimensioniert ist.

Pflanzen wiederum sind auf den pH-Wert angewiesen, um Nährstoffe aufzunehmen . Bei hohen pH-Werten sind Eisen, Mangan und mitunter auch Phosphor schlechter verfügbar. Bei zu niedrigen pH-Werten geraten andere Mineralstoffgleichgewichte aus dem Gleichgewicht, was das Wachstum oder die Fruchtqualität beeinträchtigen kann.

In den meisten Aquaponiksystemen liegt der optimale pH-Wert zwischen 6,4 und 7,0. In diesem Bereich ist eine effiziente Nitrifikation möglich, während gleichzeitig eine gute Nährstoffverfügbarkeit für die Pflanzen gewährleistet wird.

Ein pH-Wert zwischen 6,6 und 6,8 ​​ist oft ein hervorragender Kompromiss. Er begrenzt Eisenmangel, schützt die Fische vor übermäßiger Ammoniakvergiftung und ermöglicht dem Biofilter ein optimales Funktionieren.

Es ist wichtig zu verstehen, dass Stabilität wichtiger ist als Präzision. Ein System mit einem stabilen pH-Wert von 6,4 liefert oft bessere Ergebnisse als ein System, dessen Wert zwischen 6,8 und 7,4 schwankt. Lebende Organismen tolerieren leicht abweichende pH-Werte gut, häufige Schwankungen hingegen sehr schlecht.

In einem ausgereiften Aquaponiksystem ist ein allmählicher pH-Wert-Abfall normal. Dieser steht in direktem Zusammenhang mit der Nitrifikation. Bei jeder Umwandlung von Ammoniak in Nitrat werden Wasserstoffionen freigesetzt, wodurch das Wasser ansäuert.

Je produktiver das System ist (mehr Fische, mehr Nahrung, mehr aktive Bakterien), desto ausgeprägter ist diese Versauerung. Ist das Ausgangswasser mineralarm, kann der pH-Wert aufgrund der geringen Pufferkapazität rasch sinken.

Deshalb scheinen viele Systeme zunächst stabil zu sein, treten aber nach einigen Monaten auf. Der Stickstoffkreislauf ist dann zwar voll aktiv, der pH-Wert wird jedoch nicht mehr ausreichend aufrechterhalten.

Die pH-Wert-Messung ist nur dann aussagekräftig, wenn die Ergebnisse über einen längeren Zeitraum interpretiert werden. Tropfentests sind für den täglichen Gebrauch zuverlässig. Elektronische pH-Meter sind sehr genau, müssen aber regelmäßig kalibriert werden.

Entscheidend ist nicht der einzelne Wert, sondern der Trend. Ein pH-Wert, der wöchentlich langsam sinkt, deutet darauf hin, dass das System seine natürlichen Pufferkapazitäten aufbraucht. Ein abrupter pH-Wert-Abfall signalisiert hingegen oft ein ernsteres Ungleichgewicht.

Es wird empfohlen, den pH-Wert zur gleichen Tageszeit zu messen, idealerweise einmal pro Woche in einem stabilen System, und häufiger während der Inbetriebnahme oder nach einer größeren Änderung.

In den meisten Fällen ist ein zu niedriger pH-Wert die Folge aktiver Nitrifikation in Verbindung mit schlecht gepuffertem Wasser. Anders ausgedrückt : Das System funktioniert zwar, aber es fehlen die Mineralreserven, um die entstehende Säure zu neutralisieren.

In dieser Situation beruhen die wirksamsten Lösungen auf der schrittweisen Zugabe von Carbonaten, insbesondere Calcium und Kalium. Diese Elemente erhöhen langsam den pH-Wert und stärken gleichzeitig die Mineralstruktur des Systems. Ziel ist es nicht, das Problem einmalig zu beheben, sondern den pH-Wert dauerhaft zu stabilisieren.

Hartes, kalkhaltiges Wasser behält naturgemäß einen hohen pH-Wert, selbst wenn das System einwandfrei funktioniert. Die zuverlässigste Lösung besteht darin, die Qualität des Speisewassers zu verbessern, beispielsweise durch Mischen mit weicherem Wasser.

Den pH-Wert zu bestimmen, ohne andere Wasserparameter (wie Härte oder Nitratgehalt) zu kennen, ist wie Autofahren mit verbundenen Augen. Teststreifen sind oft ungenau und schwer abzulesen. Um die richtigen Entscheidungen zu treffen, müssen Sie mithilfe zuverlässiger kolorimetrischer Tests (Tropfentests) visualisieren, was tatsächlich in Ihrem Wasser vor sich geht.

Die wichtigste Investition ist ein komplettes Analyse-Set (wie beispielsweise das von JBL). Im Gegensatz zu billigen, oft defekten Elektronikgeräten liefern diese Labortests zuverlässige Messwerte für pH-Wert sowie für Eisen, Nitrat und Wasserhärte.

Nur so lässt sich feststellen, ob der pH-Wert-Abfall auf eine aktive Nitrifikation (gutes Zeichen) oder auf ein Problem mit der Wasserhärte (schlechtes Zeichen) zurückzuführen ist.

Wenn der pH-Wert sinkt, wird häufig fälschlicherweise auf herkömmliche Chemikalien zurückgegriffen. In der Aquaponik steht uns jedoch ein deutlich effektiveres Mittel zur Verfügung : Kaliumbicarbonat (KHCO₃). Dieses als kristallines Pulver erhältliche Produkt ist die bevorzugte Lösung für Fachleute, da es mehr bewirkt als nur die pH-Wert-Erhöhung.

Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Karbonathärte (KH) zu erhöhen und so einen Puffereffekt zu erzeugen, der das Wasser stabilisiert und plötzliche, für Fische schädliche Schwankungen verhindert. Sein größter Vorteil liegt jedoch in seiner Zusammensetzung: Es versorgt Ihre Pflanzen mit Kalium (K). Dies ist der wichtigste Nährstoff für die Blüte von Tomaten und Fruchtgemüse.