Das Ökosystem im Schildkröten-Aquarium *

von U. GEISSEL

Dieser Artikel ist zu finden in:
EMYS, 11(4)2004

Abstract.
The ecosystem of the turtle aquarium. This paper illustrates the ecosystem of turtle aquariums. First some common problems like off-odors, water turbidity and organic residues on the bottom of turtle tanks are discussed. The author describes in simple words the fate of organic wastes in turtle tanks and compares it to the self-purification within natural water bodies. He illustrates the importance of a good aerobic microbial biocenosis in the aquarium and shows some simple tricks how to promote the growth of these useful decomposing microorganisms. The oxygen content of the water is of main importance in aquaria, because many of the problems mentioned above are caused by oxygen deficiency for the useful microbia in water bodies with low oxygen content. Oxygen shortage is also the main reason for high contents of toxic intermediates of the nitrification process. Another reason for the accumulation of toxic nitrogen compounds is a high (basic) pH value of the water respectively pH value fluctuations, which occurs mainly in aquaria with low water hardness and low microbial activity. Therefore the author recommends regular monitoring of the main chemical parameters of the aquarium water not only for ornamental fish aquaria but also for turtle tanks. The desired microorganisms are mainly sessile and live in still water bodies. They tolerate only slow water currents. A very good substratum for them to adhere on is coarse lava gravel. One corner of the aquarium bottom can be separated by a low glass or stone wall and can be filled with lava gravel to act as a preliminary filter for the larger waste materials. From this preliminary filter the aquarium water is pumped into the main water filter which can be filled with lava gravel or a similar substrate. Some of the nitrificant bacteria do not grow well on the lava but need a substrate of high-molecular carbohydrates which does not itself foul the water. This is best supplied by putting dead leaves, barley straw or coconut bark chippings into the aquarium. The author gained positive experience when filling the bottom of his aquaria with a layer of fine sand, preferably from a clean stream, which is at least 5 cm deep. He could demonstrate that this sand layer helps in stabilizing the aquarium biocenosis. It might be that the sand layer also plays a role in the denitrification process within the aquarium. Another means of denitrification is the use of external plant filters. A very effective stabilization of the aquarium water parameters is accomplished by using a foam mat filter which can be used singly or in combination with other water treatment techniques. The author illustrates his own experiences in aquaria with mud turtles by means of direct observations and series of measurements. He shows the reasons for the problems in turtle tanks and gives hints how to avoid them. Especially useful are the advices how to promote the growth of a sufficiently dense population of useful aerobic microorganisms within a new aquarium and what to regard when changing the water or cleaning the filter. On comparing the aquarium with the biological cycles in natural waters the concerns of insufficient hygiene in biological active aquaria should be relieved. Key words: aquarium ecology; limnology; self-purification in aquatic ecosystems; common problems with turtle aquariums; off lodors; water turbidity; algal blooms; aerobical and anaerobical decomposition of biological remnants; nitrification; denitrification; oxygen demand of aerobical destruents; outcome of oxygen shortage in aquaria; monitoring of water parameters; pH value; water hardness; use of sand in turtle aquaria; muck, mud and sludge; use of lava gravel as filter substratum; water filter technologies; foam mat filtration. Vorurteile über die Wasserschildkrötenhaltung Wasserschildkröten sind ein beliebtes Hobby. Leider wird die Freude an der Wasserschildkrötenhaltung oft durch Probleme mit dem Wasser getrübt. Gerade Anfänger haben das Problem, dass das Wasser nach wenigen Tagen zu riechen beginnt und trüb wird. Häufige Wasserwechsel und Putzaktionen sind oftmals die Folge. Oft hört man daher die Meinung: "Wasserschildkröten möchte ich nicht haben, die stinken und man muss ihr Aquarium oft sauber machen". Im Folgenden soll gezeigt werden, wie es zu diesen Problemen kommt und wie sie vermieden werden können.

* Anmerkung der Redaktion: Der vorliegende Artikel ist "vom Praktiker für den Praktiker" geschrieben. Es ist ein sehr persönlicher Erfahrungsbericht mit Hinweisen auf empfehlenswerte Internetquellen. Die dargestellten Schlussfolgerungen gehören jedoch zum großen Teil zum Grundwissen der Limnologie (= Süßgewässerkunde). Um dies für einzelne Aussagen klar zu stellen, habe ich mir beim Durcharbeiten das Lehrbuch "Einführung in die Limnologie" daneben gelegt. Damit der Lesefluss nicht allzu sehr gestört wird, stehen die Verweise auf die entsprechenden Kapitel des Buches in Kästchen. Von diesem Buch ausgehend ist der Einstieg in die limnologische Primärliteratur leicht möglich. Daher wurde auf die Angabe dieser Quellen hier verzichtet. Im Kapitel zur Literatur sind lediglich einige besonders empfehlenswerte Internetquellen zum Thema genannt, denn diese sind über das Buch nicht zu ermitteln. Falls Bedarf besteht, können gerne noch weitere (ausführlichere) Standardwerke der Limnologie genannt werden. Ich bitte dann um eine kurze Anfrage über HARALD ARTNER. BEATE PFAU

Grundüberlegungen zur Aquarienökologie

Warum stinkt das Wasser?

In Schildkrötenaquarien fällt wesentlich mehr Abfall an als in Fischaquarien, da der Besatz (Lebendgewicht/ Wasservolumen) und damit der Nahrungsdurchsatz, vor allem bei Pflanzen fressenden Schildkröten, in der Regel größer ist. Dieser Abfall ist Nahrung für viele Mikroorganismen. Wenn die Mikroorganismen den Abfall abbauen, verbrauchen sie dabei Sauerstoff.

Viel Abfall ----> viele Mikroorganismen ----> hoher Sauerstoffverbrauch

Wenn nun der Sauerstoff knapp wird, wachsen andere Mikroorganismen, die den Abfall ohne Sauerstoff, also anaerob, weiterverarbeiten können. Dabei fallen nun die Stoffe an, die so unangenehm riechen.

Wasser stinkt, wenn zu wenig Sauerstoff darin enthalten ist. Deshalb darf nie Sauerstoffmangel herrschen. Eine kräftige Belüftung, entweder durch den Filterrücklauf oder durch Sprudelsteine, ist immer sinnvoll.

Allgemein herrscht die Meinung, dass die Wasserwerte bei Schildkröten vernachlässigt werden können. Es reicht jedoch nicht aus, die Wasserqualität nur anhand der Klarheit oder der Geruchlosigkeit zu bewerten. Wenn das Wasser im Schildkrötenbecken nicht in Ordnung ist, führt das leicht zu Haut- und Panzererkrankungen.

Steuerung des Abbaus organischer Substanzen


Der Abbau des organischen Abfalls durch Bakterien und Einzeller, vor allem Wimperntierchen, geht relativ schnell. Daher werden Kläranlagen (die eben diese Reste aus dem Wasser entfernen sollen) so betrieben, dass diese Organismen gefördert werden Vor allem in Belebtschlammbecken sind Pilze unerwünscht, weil sie das Absetzen der Schlammflocken erschweren. Außerdem riechen die Abbauprodukte der Pilze besonders unangenehm. Daher werden die Becken stark belüftet, um das Wachstum der Pilze zu hemmen (Lehrbuch-Kapitel "Biologische Abwasserreinigung").

Warum wird das Wasser trüb?

Im Prinzip aus dem gleichen Grund, weshalb es auch stinkt. Allerdings bestehen diese Trübungen meist aus frei im Wasser schwebenden Mikroorganismen. Gleichzeitig mit den Trübungen bilden sich an blanken Böden oft Mulmflocken, also eine braune, wabernde Masse. Man darf diesen Mulm nicht mit Kot verwechseln! In natürlichen Gewässern findet man kaum je Mulmflocken oder die bräunlichen Wassertrübungen wie im Aquarium. Dies liegt daran, dass in den Gewässern vielfältige Lebensräume für die Mikroorganismen vorhanden sind. Jede Art findet ihren optimalen Lebensraum. In Aquarien ohne Bodenbelag ist die Auswahl an Kleinlebensräumen für diese Organismen sehr viel geringer. Daher funktioniert die Selbstreinigung hier nicht vollständig und die Zwischenprodukte bleiben sichtbar und auch messbar. Grüne Trübungen in Aquarien entstehen durch Schwebealgen und grün gefärbte Bakterien. Sie stellen eigentlich kein Problem dar, aber sie behindern die Sicht und man sieht die Schildkröten dann kaum noch oder gar nicht mehr.

In einem Aquarium müssen ausreichend große und vielfältige Lebensräume für die Abfall abbauenden Mikroorganismen geschaffen werden, so dass sie weder als Mulmflocken im Becken treiben noch das Wasser trüben. Auch die grünen Schwebealgen neigen in solchen Aquarien nicht so zur Massenvermehrung.

Schwebstoffe und Plankton


Im natürlichen Gewässer sinken mineralische Schwebstoffe schnell ab. Trübungen bestehen überwiegend aus schwebenden Algen, grünen und ungefärbten Bakterien sowie aus den Kleintieren, die sich davon ernähren (Plankton) (Lehrbuch-Kapitel: "Stoffhaushalt der Gewässer: Produktion, Konsumption, Destruktion"). Wenn besonders viel Plankton an einer Stelle vorkommt, weil dort viele Nährstoffe vorhanden sind, verklumpen die Planktonorganismen miteinander und sinken dann als so genannter "Lake Snow" ab. Dieser Lake Snow entspricht den Mulmflocken im Aquarium. In der Nahrungskette der Gewässer werden sie sehr schnell weiter verarbeitet (Lehrbuch-Kapitel: "Hot Spots und Lake Snow").

Lebensraum und Lebensweise der abbauenden Mikroorganismen


Die meisten Mikroorganismen, die zerkleinerte oder gelöste organische Substanz abbauen, leben sessil, d. h. sie besiedeln organische oder anorganische Oberflächen. Dies wird besonders effektiv in Kläranlagen mit Tropfkörpern genutzt. Diese Tropfkörper bieten den Organismen lediglich Besiedelungsfläche. Bei der Abwasserbehandlung mit dem Belebtschlammverfahren müssen die Mikroorganismen am Festsetzen gehindert werden. Wichtig ist bei beiden Verfahren, dass die Mikroorganismen genügend Sauerstoff zur Verfügung haben (Lehrbuch- Kapitel: "Biologische Abwasserreinigung")

Welchen Abfall gibt es im Aquarium?

Feste, das Wasser belastende Abfallstoffe sind Futterreste, Kot, abgestorbene Pflanzen und abgestorbene Mikroorganismen. Sehr kleine Stückchen der Feststoffe werden durch die Bewegungen der Tiere suspendiert, das heißt sie schweben im Wasser und werden vom Filter angesaugt. Als flüssige Abfallstoffe kommen hauptsächlich Harnstoff und seine Abbauprodukte, zum Beispiel Ammonium, vor. Daneben gibt es aber auch eine große Menge an Stoffwechsel-Zwischenprodukten und Abbauprodukten der Mikroorganismen, die meist ebenfalls im Wasser gelöst vorliegen. In der Natur werden alle diese Stoffe abgebaut und "verschwinden". Da ein Aquarium ein Stück Natur darstellt, finden dort die gleichen Prozesse statt. Der Abfall "verschwindet" ebenfalls. Allerdings verschwinden die Abfallstoffe nur fürs Auge. Tatsächlich aber werden die groben Feststoffe von Mikroorganismen immer weiter zerlegt, bis sie als nicht weiter zerlegbare Stoffe im Wasser gelöst vorliegen.


Abbau der organischen Substanzen durch Mikroorganismen

Der Abbau der Abfälle im Aquarium entspricht dem Abbau von Pflanzen- und Tierresten im natürlichen Gewässer. Dort beginnt der Abbau meist mit der Zerkleinerung durch Würmer, Krebstiere und Insekten, so daß mehr Angriffsfläche für die nächsten Abbauschritte geboten wird. Dann werden die Reste, wie im Aquarium, durch Einzeller, Pilze und Bakterien weiter abgebaut (mineralisiert), bis nichts mehr davon zu erkennen ist (Lehrbuch- Kapitel: "Stoffhaushalt der Gewässer: Konsumentenketten" und "Destruktion und die Rolle der Bakterien im Gewässer").


In einem Aquarium gibt es keinen Abfall, der "entsorgt" werden muss. Die organischen Abfälle sind Nahrung für die Mikroorganismen, die sie immer weiter bis zu unschädlichen Reststoffen abbauen.

Wo leben die abbauenden Mikroorganismen in der Natur?

In Teichen und Seen sind der Wurzelbereich von Wasserpflanzen, besonders in Schilfgebieten, und der Schlick am Boden der Haupt-Lebensraum der Mikroorganismen. Da in einem Aquarium schlecht noch ein Schilfgebiet eingebaut werden kann, muss den Mikroorganismen Ersatz geboten werden. Hierfür wird im Allgemeinen ein Filter eingesetzt. Da die Mikroorganismen aber alle Oberflächen besiedeln, die ihnen angenehm sind, kommt natürlich auch das Aquarium selbst als Lebensraum der Mikroorganismen in Frage, wenn hier besiedelbare Oberflächen vorhanden sind. In den Wurzelbereichen und am Boden der Seen und Teiche herrscht nur wenig Strömung. Die Nährstoffe sinken langsam auf den Boden, die gelösten Stoffe gelangen durch Diffusion in tiefere Schichten. In den meisten herkömmlichen Aquarienfiltern werden jedoch durch viel zu starke Pumpen unnatürlich hohe Strömungsgeschwindigkeiten verursacht, die den nützlichen Mikroorganismen nicht zusagen.

Wasserbewegungen

Das Kennzeichen von Fließgewässern ist die Strömung. Unsere Aquarien entsprechen aber eher den Stillgewässern. Auch in diesen finden Wasserbewegungen statt, vor allem durch Wellenbewegungen, die sich von der Oberfläche bis in tiefere Schichten fortsetzen. Die Wasserbewegungen sind in der Nähe des Gewässerbodens langsamer als im Freiwasser (Lehrbuch-Kapitel: "Wasserbewegung und Austausch in Gewässern").


Um den Mikroorganismen einen möglichst naturnahen Lebensraum bieten zu können, darf der Filter nur langsam durchströmt werden.

Welches Substrat im Aquarium eignet sich als Lebensraum für die Mikroorganismen?

Lava ist nebenbei noch Die Abfall abbauenden Mikroorganismen siedeln sich besonders gerne als "biologischer Rasen" an Oberflächen an. Als Substrat dafür bietet sich vor allem Lava-Kies an. Dieses natürliche Gestein mit seiner porösen Oberfläche gibt den Mikroorganismen eine riesige Besiedelungsfläche. Mit einer Körnung von 1-3 cm ist in den Zwischenräumen für einen guten Wasseraustausch und eine gute Sauerstoffversorgung gesorgt. sehr preiswert. Man erhält sie bei Kiesgroßhändlern. Sie wird aufgrund ihres hohen Wasserspeichervermögens gerne als Unterbau bei Sportanlagen und bei Dachbegrünungen eingesetzt. Selbstverständlich können auch die im Handel erhältlichen Tonröhrchen oder andere zum Teil kuriose und natürlich teure Gebilde des Fachhandels verwendet werden. Sie alle bieten den Mikroorganismen das Gleiche: Oberfläche zum Besiedeln.

Filterwatte besitzt eine hervorragende Oberfläche zum Besiedeln. Sie ist so gut, dass sie bereits nach kurzer Zeit völlig zugesetzt ist und kaum noch Wasser durchlässt. Das heißt: Sie ist für einen dauerhaften, wartungsarmen Betrieb eines Filters ungeeignet. Das Braune in der weißen Watte besteht zum großen Teil aus Mikroorganismen und ist kein Kot, wie oft fälschlicherweise angenommen wird. Es scheint, dass einige Bakterienarten auf mineralischen Oberflächen nicht den gewünschten Besiedelungsraum finden. So ist oft im Wasser eine ganz leichte milchige Trübung vorhanden. Normalerweise registriert man diese kaum. Sie wird durch frei im Wasser schwebende Mikroorganismen verursacht und verschwindet bereits einige Stunden nachdem etwas braunes Herbstlaub oder etwas (Gersten-)Stroh ins Wasser gegeben wurde. Das Wasser wird kristallklar, wie man es vorher noch nie erlebt hat! Je nachdem, von welchem Baum die Blätter stammen, kann eine leichte Gelbfärbung des Wassers eintreten. Die Blätter sind nach 2-4 Wochen von den Mikroorganismen abgebaut und es müssen neue hinzu gegeben werden. Ähnliche Effekte konnte ich durch Kokoshäcksel erreichen. Diese sollten vorher wegen ihrer kräftigen Farbstoffe gewässert werden. Wenn man längs durch das Aquarium Zeitung lesen kann, ist das Wasser wirklich klar.

Die Mikroorganismen im Aquarium benötigen sowohl mineralische als auch organische Besiedelungsfläche.

Wo erfolgt im Aquarium der Abbau der festen Abfallbestandteile?

Da im Filter eine geringe Strömung herrschen sollte und deshalb das Wasser durch den Filter nur langsam angesaugt wird, verbleibt ein Großteil der festen Abfallbestandteile im Aquarium. Deshalb ist es erforderlich, im Aquarium Bereiche zu schaffen, in denen die Mikroorganismen diese ungestört und mit ausreichend Sauerstoff zerlegen können. Der Filter dient dann nur zur Beseitigung der suspendierten und der gelösten Stoffe. Es hat sich bewährt, etwa 20-30% vom Aquarienboden durch eine eingeklebte Glasscheibe oder durch ein "Mäuerchen" mit größeren Steinen abzutrennen. Dies geschieht am Besten in der Ecke, in der auch der Filter das Wasser ansaugt. In diese Ecke wird dann ca. 5 cm hoch Lava-Kies mit einer Körnung von 10-20 mm gefüllt. Durch die Schwimmbewegungen der Schildkröten werden alle Feststoffe in diese Ecke geschwemmt. Sie sinken in die großen Lücken zwischen den Steinen. Dort werden sie recht schnell abgebaut. Durch die grobe Körnung der Lava ist eine gute Durchströmung - und damit gute Sauerstoffversorgung - des gesamten Querschnitts der Lavaschicht sichergestellt, und es kommt nicht zu Fäulnis. Die Abtrennung der Lava-Ecke sollte mehrere Zentimeter höher als der Sand sein. Die in der Regel leichteren Abfallstoffe werden hoch gewirbelt und in die Lava-Ecke geschwemmt. Der Sand bleibt dann auf seiner Seite der Abtrennung liegen.


Abb. 1: Lava mit einer Körnung von 10-20 mm.


Abb. 2: In Sand und Kokoshäcksel eingegrabene Moschusschildkröte.  Die leichteren Kokoshäcksel liegen immer auf dem Sand und werden nicht untergegraben.


Abb. 3: Lavaecke
Abtrennung durch eingeklebte Glasscheibe. Wenn die Abtrennung zwischen Sand und Lava nicht hoch genug ist, dann wird der Bereich, wie hier geschehen, vom Sand zugeschwemmt. Nur der hintere Bereich ist noch frei (oben).

Abb. 4: Abtrennung der Lava vom Sand durch große Kieselsteine. Im Aquarium kann fester Abfall in Lava-Ecken gesammelt und dort von den Mikroorganismen zerlegt werden (unten).


Im Aquarium kann fester Abfall in Lava-Ecken gesammelt und dort von den Mikroorganismen zerlegt werden.

Was bleibt vom Abfall übrig?

Beim Abbau des Abfalls in einem sauerstoffreichen Milieu fällt neben Kohlendioxid auch Stickstoff an. Das erste Abbauprodukt der Stickstoffverbindungen beim bakteriellen Abbau ist normalerweise das relativ ungiftige Ammonium (NH4), das bei hohen pH-Werten jedoch in das äußerst giftige Ammoniak umgewandelt wird. Daher sollte auch in Schildkrötenaquarien darauf geachtet werden, dass der pH-Wert im neutralen Bereich bleibt. Ammonium wird in einem gut laufenden Aquarium zunächst in für Fische hochgiftiges Nitrit (NO2) umgewandelt, dann aber sofort weiter zu Nitrat (NO3) aufoxidiert. Das Nitrat ist zwar weniger giftig als die genannten Zwischenprodukte, aber es reichert sich im Aquarium an und erreicht manchmal Konzentrationen, die dann auch schon schädlich sind. Neben dem Nitrat bleiben auch noch Mineralsalze übrig, die mit der Zeit das Aquarienwasser aufsalzen. Einige Stoffe lagern sich im Schlamm ab. Dieser überwiegend anorganische Schlamm unterscheidet sich vom Mulm optisch durch seine wesentlich feinere Struktur. Er scheint einen nicht unerheblichen Einfluss auf die Wasserwerte zu haben (KASSEBEER, http://www.deters-ing.de/Gastbeitraege/schlamm.htm).

Stickstoffabbau

Eiweisshaltige Abfallstoffe werden in natürlichen Gewässern zu Ammonium und Nitrat abgebaut. Nitrat entsteht in sauerstoffreichen Schichten, Ammonium in sauerstoffarmen. Im Gewässerboden werden diese Verbindungen weiter zu molekularem Stickstoff abgebaut. Nitrit ist in natürlichen Gewässern nur in geringen Konzentrationen nachweisbar (Lehrbuch- Kapitel: "Stoffhaushalt der Gewässer: Verbindungen des Stickstoffs").

Meine Messungen ergaben, dass die Gesamthärte des Wassers in meinen frisch eingerichteten Aquarien sehr niedrig war und der pH-Wert noch stark schwankte. Nach etwa einem dreiviertel Jahr beginnt der pH-Wert sich zu stabilisieren, und die Gesamthärte steigt etwas an. Später müssen selbst bei Wasserwechseln keine Eingriffe in die Wasserchemie mehr vorgenommen werden. Die Werte bleiben sehr konstant.

Wie werde ich Nitrat und Salze wieder los?

Salze reichern sich im Aquarienwasser an und können nur durch Wasserwechsel reduziert werden. Dadurch wird ebenfalls der Nitratgehalt gesenkt. Allerdings kann, wenn auch selbst in Aquarianerkreisen umstritten, Nitrat auch im Aquarium selbst abgebaut werden. Dies geschieht zum einen durch Pflanzen, die im Wasser oder in durchflossenen Pflanzgefäßen dem Wasser das Nitrat entziehen, zum anderen erfolgt der Nitratabbau in sauerstoffarmen Zonen im Aquarium. Die Nitrat abbauenden Mikroorganismen benötigen Kohlenstoffverbindungen zur Energiegewinnung. Diese sind im organischen Abfall in Schildkrötenaquarien in ausreichenden Mengen vorhanden.

Das Resultat der Wasserreinigung durch Mikroorganismen sind im Wasser gelöstes Nitrat und Salze. Beide sind in höherer Konzentration schädlich für die Tiere und werden am einfachsten durch Teilwasserwechsel reduziert.

Wie kann ich den Nitratabbau im Aquarium fördern?

Zum bakteriellen Nitratabbau eignen sich alle sehr langsam durchflossenen Filter und auch der Bodengrund. Sehr gut geeignet sind Pflanzenfilter. Dies sind mit stark wachsenden, unempfindlichen Pflanzen bepflanzte Blumenkästen, die vom Aquarienwasser durchströmt werden. Diesen Pflanzenfiltern wird nachgesagt, dass die Pflanzen das Nitrat zum Aufbau der Pflanzenmasse benötigen und es so dem Wasser entziehen. Allerdings dürfte in ihnen ebenfalls ein nicht unbedeutender anaerober Nitratabbau erfolgen. Aufgrund der Bepflanzung wird dieser Blumenkasten, im Gegensatz zu den Filtern, von Schildkrötenhaltern nahezu nie gereinigt. Da die Mikroorganismen völlig ungestört sind, kann sich ein Natur-ähnliches und artenreiches Ökosystem bilden. In solch einem großen Behälter wird nicht der gesamte Querschnitt gleichmäßig durchflossen. Es bilden sich Bereiche, in denen mehr Wasser strömt. Daneben gibt es aber auch Bereiche, die kaum durchströmt sind. In den letztgenannten Bereichen ist irgendwann der Sauerstoff aufgebraucht und die Nitrat verzehrenden Bakterien beginnen ihr Werk. Das abgebaute Nitrat wird als Stickstoff an die Atmosphäre abgegeben. Probleme mit entstehendem Nitrit gibt es nicht, da das Wasser diese sauerstoffarmen Bereiche auch nur langsam wieder verlässt und dann wieder in sauerstoffreiche Gebiete gelangt. Dort wird das restliche Nitrit sofort wieder zu Nitrat aufoxidiert. Es ist verschwunden, bis das Wasser das Aquarium wieder erreicht.

Stickstoffentfernung

Verschmutzte Gewässer leiden nicht nur unter der hohen Phosphatfracht, sondern auch unter dem hohen Gehalt an organisch gebundenem Stickstoff. Der Abbau zu Nitrat verbraucht viel Sauerstoff, und das Nitrat führt dann wieder zu übermäßigem Algenwachstum. Daher versucht man, den Stickstoff aus dem Abwasser zu entfernen, bevor man es in das Gewässer einleitet. Eine günstige Möglichkeit dazu bieten Pflanzenkläranlagen. Bei hohen Stickstoffkonzentrationen muss allerdings auf die chemische Abwasserbehandlung zurückgegriffen werden (Lehrbuch-Kapitel: "Angewandte Limnologie: Abwasser und Abwasserbehandlung").


Auch im Sandboden scheint ein gewisser Nitratabbau zu erfolgen. Im Sand bildet sich ein geruchloses, nicht brennbares Gas. Eine qualitative Analyse im Gaschromatographen ergab 95% Stickstoff. Dies lässt auf anaeroben Abbau von Nitrat schließen. Diese Vermutung wird auch durch die Nitratwerte der wöchentlichen Messung untermauert, auch wenn aus dieser Messung auf Grund des Messverfahrens nur Tendenzen abzulesen sind. Diese Messungen zeigen, dass die Nitratwerte auf hohem Niveau stabil bleiben, auch wenn z. B. in der Eiablagesaison sehr viele Nährstoffe (Schildkrötenpudding, ca. 30g/d) zugeführt werden.

Schlussfolgerungen

Welche Leistung muss ein Filter haben?

Diese Frage ist falsch gestellt. Der Filter ist der Ort, an dem Reinigungsorganismen leben. Wenn nach der Leistung gefragt wird, ist in der Regel die Leistung der Pumpe gemeint. Wie oben erläutert, hat diese nur zur Aufgabe, das Wasser in den Filter und von diesem wieder zurück ins Aquarium zu bewegen. Da die Mikroorganismen keine hohen Strömungsgeschwindigkeiten mögen, sollte die Leistung der Pumpe eher niedrig sein.
Da die groben Abfallbestandteile in den Lava-Ecken abgebaut werden, muss der Filter auch nicht als Unterwasserstabsauger dienen und benötigt auch deshalb keine hohe Ansaugströmung. Es ist ausreichend, wenn das Wasser des Aquariums alle 1-3 Stunden einmal umgewälzt wird. Die zu hohe Pumpleistung herkömmlicher Außenfilter kann durch Abklemmen der Schläuche reduziert werden. Nach einiger Zeit reduziert sie sich von alleine durch Bakterienkolonien, die die Schläuche innen besiedeln. Dadurch wird der Strömungswiderstand in den Schläuchen erhöht und der Durchfluss reduziert sich. Für strömungsliebende Schildkrötenarten sollte eine extra Wasserpumpe eingesetzt werden.

Wie groß muss der Filter sein?

Die Faustformel, dass ein Filter im Schildkrötenbecken die dreifache Leistung wie im Fischaquarium haben sollte, funktioniert meist, ist aber völlig unpräzise und unnötig teuer.
Die Größe des Filters, also sein Volumen, muss so groß sein, dass darin ausreichend Besiedelungsfläche für die Mikroorganismen geschaffen werden kann. Da aber die Menge der Reinigungsbakterien von der Menge des Abfalls abhängt, ist es sinnvoller, seine Größe nach der Größe und Anzahl der Schildkröten zu richten.
Die Frage, welches Volumen ein Filter haben soll, kann pauschal aber nicht beantwortet werden. Das hängt von vielen Faktoren ab. So wird bei Herbivoren ein größeres Filtervolumen benötigt als bei Karnivoren, weil bei diesen Arten mehr Abfallstoffe entstehen, die auch noch länger zum Abbau brauchen. Ein großes Aquarium mit wenigen Tieren beherbergt bei sinnvoller Einrichtung bereits ein großes Reinigungspotential und braucht folglich weniger externe Filterleistung als ein kleines Aquarium mit demselben Besatz. Ein Filtervolumen mit etwa 10-20 Liter Lava pro Kilogramm Schildkröte sollte ausreichend für einen problemlosen und wartungsarmen Betrieb sein. Das Volumen der oben beschriebenen Lavaecke kann zum Filtervolumen dazugezählt werden.

Erfahrungen und Empfehlungen

Die folgenden Empfehlungen beruhen auf eigenen Erfahrungen und denen von Bekannten. Damit man sich eine bessere Vorstellung machen kann, möchte ich zunächst eines der Aquarien vorstellen. Das Aquarium (Abb. 5, lbh 120 x 40 x 50 cm) wird von 1,2 Sternotherus odoratus und vielen Fischen bewohnt. Filter, Landteile und Flachwasserbereiche sind mit Glas eingeklebt. Der Boden besteht aus ca. 5 cm Rheinsand. Am oberen Rand des Aquariums befindet sich eine Rinne mit Tongranulat (Seramis), die mit Bubikopf, Efeutute und Philodendron bepflanzt ist. Sie wird langsam vom Aquariumwasser durchströmt.
Im Aquarium selbst wächst Hornkraut, Wasserpest und Muschelblume. Das für die Pflanzen erforderliche Licht kommt von zwei CDM-R 35 W Strahlern. Das Wasser des Aquariums wird alle 1-3 h einmal umgewälzt. Bevor das Wasser den Filter verlässt, wird es stark belüftet. Mittlerweile läuft das Becken seit 20 Monaten. Nach einer Fadenalgenplage und danach einer Blaualgeninvasion in den ersten 6 Monaten gibt es keinerlei Probleme und fast keine Arbeit mehr.


Abb. 5: Aquarium mit Moschusschildkröten.

Die Wasserqualität ist bestens. Gerüche oder Trübungen sind zu keiner Zeit aufgetreten. Arbeiten, die regelmäßig durchgeführt werden, sind das wöchentliche Wassernachfüllen und das 2-3- wöchentliche Dezimieren der wuchernden Wasserpflanzen. Ein 50%-iger Wasserwechsel wird unregelmäßig etwa jedes viertel Jahr durchgeführt. Dabei werden oberflächlicher Mulm und Schlamm abgesaugt. Nach 1,5 Jahren musste zum ersten Mal Schlamm aus dem ins Aquarium eingeklebten Filter entfernt werden. Nach dem Entfernen der Lava aus dem Filter wurden im Rahmen des 50%-igen Wasserwechsels etwa 3-4 Liter Schlamm aus dem Filterkörper abgesaugt und die Lavasteine abgespült. Das System läuft mittlerweile so stabil, dass selbst während der Zeit des Eierlegens, in der täglich 20-30 g Schildkrötenpudding ins Becken gegeben wurden, keine zusätzlichen Arbeiten anfielen. Auch in dieser Zeit blieben die Wasserwerte stabil. Die Bilder 2, 5, 10, 11 und 15 zeigen dieses Aquarium.
 

Abb. 6: Wöchentliche Messung von Nitrat (mg/l) im Aquarium von Bild 5. Streifentest eSHa Aqua Quick Test. Diese Messungen sind nicht sehr genau und dürfen nur als Trend betrachtet werden (senkrechte Striche: Wasserwechsel).

Bodenbelag

In der Wasserschildkrötenhaltung wird häufig auf Bodenbelag verzichtet. Vor zwei Jahren habe ich ein Schildkrötenaquarium mit Sand aus einem Waldbach gefüllt, da ich Schlamm und keine Kiesschildkröten besitze und diesen eine möglichst naturnahe Umgebung bieten möchte. Eigentlich hatte ich erwartet, dass es schnell zu Fäulnis kommen würde und ich den Sand austauschen müsste. Nun nach zwei Jahren ist der Sand immer noch im Aquarium. Eine Reinigung dieses Aquariums war bisher nicht erforderlich. Der Sand ist immer noch genau so sauber wie am ersten Tag. Selbst durch massives Wühlen gab und gibt es keine nennenswerten Trübungen. Dabei hielt sich der Pflegeaufwand sehr in Grenzen. Außer einem 50%-igen Wasserwechsel etwa jedes viertel Jahr und dem halbjährlichen Entfernen des Schlamms im Filter war bisher keine weitere Reinigungsaktion nötig. Mittlerweile sind alle meine Aquarien mit Sand ausgerüstet. Vor eineinhalb Jahren begann ich, in Schildkrötenforen im Internet für Sandböden im Wasserteil der Schildkrötenbecken zu werben. Viele Schildkrötenhalter sind den Argumenten gefolgt und haben seither keine Wasserprobleme mehr. Sand wirkt sehr stabilisierend und positiv auf die Wasserqualität. Die Gründe dafür können nur vermutet werden. 


Abb. 7: Aquarium nach 2 Jahren.
Grundfläche 100 x 40 cm, Wassermenge ca. 75 l, Filtervolumen ca. 5,5 l, Lavaecke ca. 20%, Schildkröte 200 g, karnivor, viele Fische und viele Wasserpflanzen. Die Abbildungen 3, 8 und 9 entstanden in diesem Aquarium.

Sand ist ein natürlicher Bodenbelag. Die Mikroorganismen finden auf und in ihm einen hervorragenden Lebensraum, während glatte, "sterile" Böden nur eine sehr reduzierte Artenvielfalt zulassen. Die auf Glasböden herumwabernden Mulmflocken, die es auf Sandböden nicht gibt, sind ein deutliches Zeichen dafür. Diese eigentlich "nützlichen" Mulmflocken werden zudem oft für Kot gehalten und deshalb entfernt. Auch wenn es schwer zu glauben ist: Sandböden sind immer "sauber". Es gibt weder Mulm darin oder darauf, noch Fäulnisherde. Die Mikroorganismen, die auf dem Glasboden "nicht wissen, wo sie hin sollen" und sich daher in den bekannten Flocken organisieren, finden im Sand-Lavaboden-Aquarium in den Lava-Ecken und im Filter ausreichend Lebensraum. Der braune Mulm und Schlamm, der sich im Aquarienkies sammelt und (ebenfalls überflüssigerweise) bei Putzaktionen abgesaugt wird, kann zwischen den Sandkörnern gar nicht erst entstehen, da die Abstände dazwischen zu gering sind. Den Sand nehme ich entweder aus einem klaren, sauberen Bach, oder ich verwende Rheinsand (Flusssand) vom Kieshändler. Vor dem Einbringen ins Aquarium wird der Sand so lange in Leitungswasser ausgespült, bis nur noch geringe Trübung durch Sandstaub im Spülwasser vorhanden ist. Diese Feinpartikel werden im Aquarium innerhalb weniger Tage im Schlamm gebunden, und das Wasser bleibt klar.



Einfahren eines neuen Aquariums und eines neuen Filters

Normalerweise wird ein neues Aquarium gründlich gereinigt. Manche Schildkrötenhalter sterilisieren alle Teile sogar beim regelmäßigen Saubermachen, um nur ja keine Krankheitskeime ins Aquarium zu bekommen. Dabei werden jedoch kaum Krankheitskeime vernichtet, aber, viel schlimmer, die Nützlinge werden drastisch dezimiert. Das Reinigen eines neu gekauften Aquariums und des neuen Equipments von Produktionsrückständen ist sinnvoll, ebenso das Abwaschen von Einrichtungsgegenständen, um Wassertrübungen vorzubeugen. Mehr ist aber kontraproduktiv. Ein Ökosystem basiert auf dem Zusammenleben vieler verschiedener Arten von Mikroorganismen. Diese sorgen dafür, dass es keiner Art zu gut geht und diese überhand nehmen kann. In einem "sterilen" Aquarium gibt es nur wenige Arten, die sich ohne Konkurrenz massenhaft vermehren können. Dies führt gerade in neuen Aquarien zu Problemen. Um die Einfahrzeit zu reduzieren, macht es Sinn, das Aquarium mit möglichst vielen Arten zu besiedeln. Dazu kann man Starterkits des Handels nehmen. Besser jedoch ist eine Hand voll "Dreck" und ein paar Liter Wasser aus einem unbelasteten Gewässer, möglichst ohne Fischbesatz. "Dreck" oder gebrauchtes, nicht gereinigtes Filtermaterial aus einem vorhandenen Aquarium ist ebenfalls bestens geeignet. Man kann einen Filter auch zuerst einmal für ein paar Wochen an ein bestehendes Aquarium anschließen. In der Aquaristik wird als Faustregel angegeben, dass ein neu eingerichtetes Aquarium nach zwei Wochen "eingefahren" ist. Dies ist aber nur teilweise richtig, denn nach etwa zwei Wochen ist lediglich der berüchtigte Nitrit-Peak, dem viele Fische zum Opfer fallen, vorbei. Bei Gartenteichen geht man davon aus, dass sie in der zweiten Vegetationsperiode, also nach einem Jahr, "eingefahren" sind. Letzteres trifft auch auf Aquarien viel eher zu. Frühestens nach etwa einem halben Jahr kann man auf ein stabiles Ökosystem hoffen. Je länger ein Aquarium ohne große Reinigungsaktionen läuft, desto stabiler und problemloser ist sein Betrieb. Die Aquarien, in denen ich Sand aus einem klaren Waldbach eingesetzt habe, sind übrigens von Anfang an, ohne Algen und sonstige lästigen Begleiterscheinungen, völlig problemlos gelaufen. Der Sand wurde nur grob von seinen Trübstoffen gereinigt. Aquarien mit Rheinsand hatten anfangs heftige Algenprobleme. Über die Ursache dafür kann man nur spekulieren. Ich nehme an, dass der Sand aus dem Bach bereits nützliche Mikroorganismen enthielt, während der Rheinsand zunächst noch steril war.


Abb. 8: Im Aquarium integrierter Filter mit Lavasteinen nach dem Einrichten des Aquariums und ...


Abb. 9: ... sechs Monate später.

Abb. 10: Lava-Ecke nach 5 Monaten und ...


Abb. 11: ... nach 22 Monaten ohne Reinigung . Der vordere Bereich ist mit Sand zugeschwemmt und die Scheibe ist veralgt. Der hintere Bereich ist frei und aktiv. Da er abgedeckt ist, konnten sich hier keine Algen bilden.

Füttern

Meine Moschus- und Schlammschildkröten bekommen überwiegend Schildkrötenpudding, daneben aber auch verschiedenes Lebendfutter. Gefüttert wird bei mir direkt im Aquarium, nicht in einem eigenen Fütterungsbecken. Die Fische werden nicht extra gefüttert, sie finden im Schildkrötenbecken genügend Nahrung. Die Futterreste werden nicht entfernt. Für die Moschusschildkröten scheint nicht mehr ganz frisches Futter eine Delikatesse zu sein.

Reinigen des Filters und Wasserwechsel

In jedem Gewässer bilden sich Mulm und Schlamm. Im Laufe der Zeit wird diese Schicht immer dicker, bis kein Raum mehr für das Wasser vorhanden ist, d. h. das Gewässer verlandet ist. Um dies im Aquarium zu vermeiden, muss deshalb der entstandene Schlamm von Zeit zu Zeit entfernt werden. Dazu muss etwa ein bis zwei Mal im Jahr der Filter gereinigt werden, eventuell auch öfter, wenn der Durchfluss zu gering geworden ist. Auch bei den Lava-Ecken kann das Reinigen einmal jährlich notwendig sein. Sowohl beim Filter als auch bei den Lava-Ecken reicht es, wenn der angefallene Schlamm abgeschüttet oder abgesaugt wird. Gründliches Arbeiten ist auch hier kontraproduktiv. Es muss immer eine größere Menge Mulm und Schlamm im Aquarium bleiben, um ausreichend Reinigungsleistung zu gewährleisten.

Der alle vier bis zwölf Wochen erforderliche Wasserwechsel sollte ebenfalls eher sparsam ausfallen und nicht mehr als 50 % betragen. Im gut eingefahrenen, stabilen Aquarium können die Filterreinigung und der Wasserwechsel gleichzeitig durchgeführt werden. In Aquarien, in denen es Probleme mit der Stabilität der Wasserwerte gibt, sollte zwischen Wasserwechsel und Filterreinigung mindestens eine Woche liegen.


Mattenfilter

Neben den klassischen Filterbauformen setzt sich in der Aquaristik immer mehr der Mattenfilter durch (DETERS, http://www.deters-ing.de/Filtertechnik/ Mattenfilter.htm). Dabei handelt es sich um eine große, 5 cm dicke, offenporige Schaumstoffmatte, die senkrecht, etwa 2 cm vor einer Seitenscheibe des Aquariums, aufgestellt wird. Hinter der Matte ist eine kleine Pumpe installiert, die das Wasser ins Aquarium zurückpumpt. Dadurch wird die Matte orthogonal durchströmt. Bereits nach kurzer Zeit wird sie braun durch den Mulm, der sich an und in ihr bildet. Die in dem Mulm lebenden Mikroorganismen reinigen das Wasser, wie oben für Filter und Lavaecken beschrieben. Die Matten dürfen nicht gereinigt werden und erreichen Standzeiten von mehreren Jahren. In Fischaquarien reicht es, wenn die Fläche des Mattenfilters der Größe einer Seitenscheibe entspricht. In höher belasteten Schildkrötenaquarien kann die Fläche sicher verdoppelt bis verdreifacht werden. Erfahrungen mit diesen Mattenfiltern gibt es in der Schildkrötenhaltung erst wenig. Aufgrund der  Aktivitäten der Schildkröten sollten hier die Matten entweder durch eine davor gestellte Scheibe geschützt werden (Wasserdurchfluss gewährleisten!) oder in einem externen Becken untergebracht werden.


Abb. 14: Externer Mattenfilter von ANDREAS NISSEL.
Nachdem das Wasser alle Matten passiert hat, fließt es noch durch einen Bereich mit Watte, der regelmäßig gereinigt wird. Mit dem Filter sind neben dem Aquarium noch ein Nitratfilter (Wodkafilter) und ein Pflanzenfilter verbunden. Über einen Wasserstandssensor wird der Wasserstand überwacht und bei Bedarf wird automatisch Wasser nachgefüllt. Näheres dazu, mit Bauanleitungen und vielen Fotos, findest sich auf der im Quellenverzeichnis genannten FTP-Site.

Abb. 12: Mattenfilter mit vorgelagertem Lavabereich. Die Matte ist neu und ohne Mulm. Nach ein paar Wochen wird der unter Wasser liegende Teil vom Mulm braun gefärbt.

Abb. 13: Ansicht von hinten. Das Wasser wird mittels eines Lufthebers wieder vor die Matte gefördert.

Fragen zur Aquarienhygiene

Gibt es Fäulnis im Sand?

In allen meinen Becken gab es bisher keinerlei Fäulniserscheinungen. Im Sand finden aber doch Abbauvorgänge statt. Es bilden sich größere Mengen eines geruchsfreien Gases, selbst bei massivem Wühlen im Sand gibt es keine Gerüche. Eine Analyse des entstandenen Gases im Gaschromatographen ergab, dass es sich überwiegend um reinen Stickstoff handelte. Meine ursprünglichen Befürchtungen, dass im Sand Nitrit entstehen könnte, das durch das Wühlen der Schildkröten eventuell freigesetzt werden kann, und dann zumindest die Fische schädigt, haben sich nicht bestätigt. Bei der Entnahme des Gases für die Chromatographen- Untersuchung wurde der gesamte Boden durchwühlt - stärker, als die Schildkröten dies können. Gleich danach wurde mit einem Tröpfchentest ein Nitritwert von lediglich 0,3mg/l ermittelt. Bereits eine Stunde später war der Messwert schon wieder deutlich geringer. Bei einer dritten Messung sechs Stunden nach dem Wühlen war gar kein Nitrit mehr nachweisbar. Normalerweise sollte in einem biologisch aktiven Aquarium niemals Nitrit nachweisbar sein!

Können durch "Teichdreck" keine Krankheitskeime ins Aquarium eingeschleppt werden?

Natürlich werden dadurch auch Krankheitskeime eingeschleppt. Gesunden Tieren macht dies jedoch nichts aus. Im Gegenteil, ihr Immunsystem wird dadurch gestärkt. Langsam setzt sich ja beim Menschen die Erkenntnis durch, dass zu große Sauberkeit eher Krankheit auslösend (z.B. Allergien), denn Krankheit verhindernd ist. Das Gleiche gilt selbstverständlich auch für Wasserschildkrötenbecken. Gesunde Tiere, die in einem gesunden und artenreichen Gewässer leben, haben sicherlich weniger Probleme als Tiere, die in einer instabilen, zyklisch stinkenden Brühe leben müssen. Vor allem frisch geschlüpften Tieren bekommt ein gut eingefahrenes Aquarium besser als eine sterile Schüssel. Die für den Aufbau den Aufbau der Darmflora der Schlüpflinge benötigten Organismen befinden sich dann bereits im Becken und die Verdauung klappt von Anfang an problemlos.


Abb. 15: Eine in Sand und Kokoshäcksel unter einem Rindenstück eingegrabene Moschusschildkröte. Man kann hier sehen, dass der Sand bis zur Bodenscheibe sauber und ohne Verfärbung ist. Das Grüne sind Algen, die sich wie immer direkt an der Frontscheibe gebildet haben.

Ist ein natürliches Gewässer dreckig - oder: Wie sauber muss ein Aquarium sein?

Viele Aquarianer und Schildkrötenhalter sind in einem ständigen Kampf gegen Mulm, Schlamm und sonstigen Unrat, der am Boden des Aquariums liegt und manchmal von den Tieren aufgewirbelt wird. Vergleicht man solche Aquarien mit der Natur, so scheint es, dass versucht wird, in den Aquarien die Keimfreiheit eines Schwimmbads zu erhalten. In einem gesunden, sauberen Gewässer dagegen ist immer ein gewisser Bodenbelag aus abgestorbenen Pflanzen und auch Schlamm vorhanden. Warum nimmt man sich nicht auch hier die Natur als Vorbild? Das Resultat: gesundes, biologisch aktives und vor allem sauberes Aquarienwasser. Nebenbei erspart man sich durch das Fördern der Mikroorganismen auch noch jede Menge überflüssiger Arbeit. Natürlich darf man hier an "sauber" nicht die wirklichkeitsfremden Maßstäbe eines MEISTER PROPER anlegen. Stattdessen sollte man sich einmal die Mühe machen und sich, auf dem Bauch liegend, oder besser noch unter Wasser mit der Taucherbrille, ein Gewässer in der Natur ganz aus der Nähe anzuschauen. Dann kann jeder für sich entscheiden, wie viel Natur er in seinem Aquarium zulassen will und kann.

Fazit

In einem Aquarium gibt es keinen "Dreck". In einem naturnah eingerichteten Aquarium werden alle anfallenden Abfallstoffe abgebaut. Gelegentliche regulierende Eingriffe, wie Teilwasserwechsel und das Entfernen von überschüssigem Schlamm, reichen völlig aus. Umfassende Putzaktionen vergrößern die Probleme, anstatt sie zu beseitigen.


Literatur
SCHWOERBEL, J. (1999): Einführung in die Limnologie. 8., vollständig überarbeitete Auflage. - Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, Jena, Lübeck, Ulm, 465 pp.

Internetquellen:
DETERS, O.: Aquaristik ohne Geheimnisse. - http://www.deters-ing.de (Version vom 03.04.2004)
DEUTSCHE GESELLSCHAFT FÜR HERPETOLOGIE UND TERRARIENKUNDE (DGHT): Diskussionsforum.  - http://www.herp-science.de/dghtserver/foren/index.php
(Die Diskussionen, die unter anderem zum Verfassen dieses Artikels geführt haben, sind über die Suchfunktion zu finden).
DÖRRE, N.: Aquarium und Biotop. - www.ibdoerre.com/aqua (Version vom 23.02.2004)
GEISSEL, U.: Turtle Technik. - www.turtle-technik.de (Version vom 18.02.2004)
KASSEBEER, G.: Die Geschichte vom alten Schlamm. - www.deters-ing.de/Gastbeitraege/Mulm.htm (Version vom 11.11.2003)
KASTAUN, S.: Beziehungskiste. (Aquarien) Fische und ihre Umwelt. - www.aquarium-bzk.de/index.shtml (Version vom 06.04.2003)
NISSEL, A.: FTP-Server für Baupläne zu den Filtersystemen. - Download-Site ftp://81.217.18.221 (Version vom 09.05.2004)