INHALTSVERZEICHNIS. 2.Funktion eines Schwimmteiches - ALLGEMEIN I-tronic nur für private Schwimmteiche. 3.Nährstoffhaushalt - ALLGEMEIN

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1 INHALTSVERZEICHNIS 1.Biologie Seite 3 2.Funktion eines Schwimmteiches - ALLGEMEIN Seiten Einführung Seite Reinigung Seite Kalk-Kohlensäure-Kreislauf Seite Sauerstoff Seite ph-werte Seite I-tronic nur für private Schwimmteiche Seite 10 3.Nährstoffhaushalt - ALLGEMEIN Seiten Stickstoff Seite Photosynthese Seite Nahrungspyramide Seite15 4. Schwimmteich Naturpool Definition Seiten Schwimmteich Seite Naturpool Seite Fünf Kategorien Seite Bau- und Funktionsweise - RABAGS Seiten Funktion Seite RABAGS Technik Seite Air-Modul Seite Bodenfilter Seite Bepflanzung Seite Mulm, Wassertrübung Seite biologische Abläufe Seite 26 1

2 5.4. Bauweise Seite Wasserwelt - ALLGEMEIN Seiten Fauna Seite Flora Seite Microfauna und Microflora Seite ALGEN Allgemein Seite Algenblüte Seite Algen fördernde Faktoren Seite Bekämpfung Seite Algenarten Seite Jahresablauf ALLGEMEIN Seiten März bis Mai Seite Juni bis August Seite September bis November Seite Dezember bis Februar Seite Was tun wenn? Seiten Pflegemaßnahmen Seiten Reinigung Naturpool Seite Reinigung Schwimmteich Seite Wichtigste Frühjahresarbeiten Seite Filterpumpe Seite Aktivierungstabelle Seite Probleme/Lösungen Seite Arbeit- und Pflege im Überblick Seite Pflegeprodukte im Überblick Seite 65 2

3 1. BIOLOGIE Schwimmteiche und Naturpools erfreuen sich allgemein zunehmender Beliebtheit. Sie bereichern die Gartenarchitektur und bieten zahlreichen Lebewesen im und am Wasser einen neuen Lebensraum. So schaffen die Besitzer eines Gartenteiches nicht nur eine optische Verschönerung, sondern auch eine ökologische Nische für viele Tiere und Pflanzen. In natürlichen gesunden Gewässern besteht ein stabiles biologisches Gleichgewicht. Verschiedene Pflanzen, Kleinstorganismen, Fische und Mikroorganismen sind über das so genannte Nahrungsnetz voneinander abhängig. Jeder äußere Eingriff auf einzelne Glieder der Gemeinschaft wirkt sich zwangsläufig auf alle Lebewesen dieses Ökosystems aus. Ein natürliches Ökosystem ist innerhalb bestimmter Grenzen in der Lage, Störungen abzupuffern. Künstliche Ökosysteme, wie z. B. Gartenteiche mit künstlichem Fischbesatz, können schon durch kleine Störungen dauerhaft aus dem biologischen Gleichgewicht gebracht werden. Die meisten Probleme in einem Schwimmteich/Naturpool lassen sich auf zu hohen Nährstoffgehalt zurückführen. Der daraus resultierende Zustand der Überdüngung, vom Fachmann auch Eutrophierung genannt, führt zu einer Algenblüte mit grasgrünem Wasser und trübt die Freude des Gartendeichbesitzers im wahrsten Sinne des Wortes. Zunächst wirkt sich das nicht negativ auf die Lebewesen des Teiches aus. Die Algen produzieren während ihres Wachstums Sauerstoff (vgl. Abb. 5, Punkt 6), der dann in das Wasser abgegeben wird. Nach einer Zeit von einigen Tagen bis Wochen sterben die Algen ab und sinken zu Boden. Auf dem Weg dorthin und im Bodenbereich selber werden sie von Kleinstlebewesen und Mikroorganismen (Bakterien und Pilzen) gefressen. Diese Organismen legen nur einen geringen Teil der Nährstoffe in ihrer eigenen Biomasse fest, der Rest wird an das umgebende Wasser abgegeben. Der gesamte Abbauprozess wird als Mineralisation bezeichnet. Die Mineralisation aber verbraucht die gleiche Menge an Sauerstoff wie die Algen vorher einmal produziert haben. Der Sauerstoffgehalt im Wasser nimmt rapide ab, so dass die Wasserorganismen ersticken. An diesem Punkt ist der Gartenteich in einem Zustand, aus dem er sich mit eigener Energie nicht mehr befreien kann. Um das Sterben durch Sauerstoffmangel zu vermeiden, werden häufig Umwälz- oder Springbrunnenanlagen für die Anreicherung des Wassers mit Sauerstoff eingesetzt. Die Sauerstoffzufuhr von außen kann nur das Sterben der Wasserlebewesen verhindern, während die unerwünschte Trübung und Grünfärbung des Teiches unverändert bestehen bleibt. 3

4 In den folgenden Kapiteln werden die einzelnen Faktoren, die diesen Prozess verursachen und vorantreiben, genauer beschrieben und die Wirkweise der RABAGS Technik erklärt. 2. RABAGS Schwimmteich/Naturpool - Funktion Einführung - Allgemein Ein natürliches Gewässer hat zu seiner Entstehung Jahrhunderte oder Jahrtausende zur Verfügung ein Naturteich sollte das über Nacht erreichen. Bergsee Er bezieht frisches, kühles, klares Wasser direkt ab Gletscher oder Quelle und da haben es die meisten Lebewesen gar nicht so einfach, sich überhaupt anzusiedeln. Das Geheimnis dieses Wassers ist, dass es nährstoffarm ist. Nährstoffarmut heißt nicht nährstofffrei! Nährstofffreies Wasser ist destilliertes Wasser! Algen... Sind Pflanzen, die lediglich aus einer oder mehreren Zellen bestehen. Im Bodensee gibt es rund 16 verschiedene Algenarten. Die einzelnen Algen sind sehr klein, je nach Art ein hundertstel oder Zehntel mm, und die Kolonien sind auch nicht viel größer, da sie zumeist nur aus wenigen Algen bestehen. Mit Ausnahme der Fadenalgen. Diese können fast nicht gefressen werden und entwickeln sich manchmal ziemlich ungestüm. Sie beginnen sich aber bei rund 25 aufzulösen, so dass diese als lästig empfundenen Wattebausch im Sommer immer verschwinden. Algen ernähren sich aus den im Wasser gelösten Nährstoffen: Stickstoff, Phosphor, Eisen, Kali, Kalk, Magnesium und einigen anderen. Je mehr nun von diesen Elementen vorhanden ist, desto mehr Algen können entstehen und wachsen. Im Gegensatz zum Wasser im Gebirge (aber auch dieses kann je nach Gestein, dem es entspringt, auch nährstoffreicher sein) ist unser Wasser recht gut mit diesen Stoffen versetzt. So kann ein Trinkwasser gut und gern bis zu 40 mg Stickstoff enthalten und diese Mengen sind für Algen paradiesisch. Auch Phosphor ist zumeist reichlich vorhanden. Das zeigt sich auch an unseren Seen. Je mehr wir uns von den Alpenseen entfernen, desto trüber werden sie (Nährstoffüberschuss). Zooplankton... die Algenfresser: 4

5 Die Chiliasten, die Rädertierchen und die ganz kleinen Krebse, sind die besten Algenfresser (man zählt diese Tierchen zum sog. Zooplankton, während die Algen zum Phytoplankton gehören.) Nachdem sich das Verhältnis zwischen Fressenden und Gefressenen stabilisiert hat (ein Gleichgewicht hat sich eingestellt) sollte das Wasser klar sein - wenn es nicht von Haus aus zu viele Nährstoffe enthält und sich Phyto- und Zooplankton auf hohem Niveau die Waage halten. Das Nährstoffangebot verringert sich aber auch dadurch, dass die Lebewesen gelegentlich absterben und den Boden in Form von Schlamm überdecken. Das Gleichgewicht wird immer wieder durcheinandergebracht: Da sind einmal die jahreszeitlichen Wechsel mit kaltem und warmem Wasser. Gerade im Frühling schaffen es die Fresser nicht, sich gleichzeitig und ebenso rasch mit den Algen zu entwickeln, so dass es im Mai, bei der Temperaturerwärmung, zu einer kurzzeitigen Trübung des Wassers kommen kann. Dasselbe tritt auch Ende September, Anfang Oktober ein. Bakterien... In jedem Wasser wimmelt es nur von ihnen. Sie sind ebenso harmlos, wie diese, die sich in der Luft oder auf unserer Haut befinden. Sie lieben den Stickstoff. Gefriergetrocknet sind sie im Pond Saver. Einmal im Wasser, vermehren sie sich je nach Nahrungsangebot rasant und schnappen den Algen sämtlichen Stickstoff weg. Das Ganze hat aber einen Haken! Irgendeinmal sterben auch die Bakterien ab und mit ihnen sinkt auch der gebundene Nährstoff in den Untergrund. Kurzfristig bleibt er dort, bis er durch Mineralisierungsprozesse (die Nährstoffe werden aus ihren Verbindungen herausgelöst) wieder für Bakterien, Algen und weitere Pflanzen verfügbar wird und so beginnt das Spiel von vorne. Im Konkreten bedeutet das, dass der Schlamm entfernt werden sollte, bevor die Nährstoffe wieder verfügbar sind. Resümee Umsetzung - Abmagerung des Wassers... Minimum-Gesetz... Die Methode der Abmagerung beruht auch auf dem Prinzip, dass sich eine Pflanze in ihrem Wachstum immer nach dem Nährstoff richtet, der in geringster Menge verfügbar ist. (sog. MinimumGesetz). Also genügt es grundsätzlich, wenn lediglich ein Nährstoff entfernt wird, um die Algen am Wachstum zu hindern. Im Prinzip ist das richtig. Aber in Wirklichkeit sind viele Pflanzen und darunter auch viele Algen manchmal richtiggehende Hungerkünstler und können sich mit verbleibenden Resten zufrieden geben. Sie sind aber auch in der Lage, Nährstoffe aus besseren Zeiten zu speichern und sie im Falle einer weiteren Vermehrung wieder verfügbar zu machen. Im Wesentlichen sind es in der Folge doch die höheren Pflanzen (Repositionspflanzen), welche die Nährstoffe in ihren Speicherorganen 5

6 (Wurzeln, Samen, Stängel) einlagern und sie erst wieder freigeben, wenn sie absterben. Dabei muss man wissen, dass beispielsweise Stickstoff nicht eingelagert wird Reinigung... Selbst wenn das Wasser noch so stark abgemagert werden kann, Reste an Nährstoffen bleiben immer erhalten, werden durch den Regen, durch Falllaub, Tiere usw. in den Teich eingebracht. Also können unsere Algen doch immer wieder wachsen und wir müssen nach anderen Mitteln greifen, um sie zu eliminieren. Insbesondere den Nährstoff Phosphor kann man ausschließlich durch entfernen aus dem Wasser dezimieren. Somit ist Reinigung (Absaugen von Bodenmulm, Entfernen von abgestorbenen Pflanzenteilen, Entfernen von Algen, ) für das Funktionieren Ihres Schwimmteich/Naturpool unerlässlich. Je nach Kundenwunsch, Eintrag durch Laubgehölze, Landwirtschaft dgl. sollte ein Schwimmteich/Naturpool der Kategorie 1-3 zwei- bis dreimal im Jahr bzw. der Kategorie 4-5 einmal wöchentlich bis einmal monatlich pro Saison am Teichgrund abgesaugt werden. Gleichzeitig muss bei einem Naturpool der Kategorie 4-5 der Regenerationsbereich mindestens 2 mal Jährlich rückgespült und gereinigt werden. Der Plantschbereich am oberen Ende des Spielbaches kann unabhängig von der Gesamtanlage jährlich gereinigt werden Kohlensäure - Calciumhydrogencarbonat Kreislauf... Dies ist einer der wichtigsten chemischen Prozess im Wasser. Im Wesentlichen geht es dabei um die Wechselbeziehungen von Kalk und Kohlensäure im Wasser und dabei wird der Säuregehalt des Wassers stabil gehalten. Die Kohlensäure, das C02, ist der wichtigste Baustoff der Pflanzen ist. Daraus entstehen die Kohlenhydrate, der Zucker. Fehlt nun der Kalk, was in Gebieten mit Granit, Gneis und Buntsandstein der Fall ist - dort gibt es sog. weiches Wasser', ist das Wasser in Teichen und Seen starken Säureschwankungen unterworfen (das sog. ph kann sich stark ändern). Eine Änderung findet dann statt, wenn die Pflanzen sehr viel C02 konsumieren und damit das Wasser sehr rasch stark alkalisch wird. Diese Änderungen wirken sich auf das biologische Gleichgewicht aus, einige Arten sterben bei diesen Schwankungen ab und andere entwickeln sich stark. Dieses Gleichgewicht, das nur unter Anwesenheit von Kalk stabil ist, verfügt über eine sehr gute Pufferung. Das bedeutet, dass der ph-wert des Wassers konstant gehalten werden kann. Würde er schwanken, hätte dies zur Folge, dass z.b. bei tiefen ph Nährstoffe freigesetzt werden können, dass 6

7 der saure Regen seinen negativen Einfluss geltend machen kann aber auch die biologische Aktivität sehr instabil und schlecht steuerbar wird. Wird dem Wasser CO2 entzogen wird, kann das jeder beobachten Steine, Blätter werden mit einem Überzug, der anfänglich wie kleine Würmchen aussehen, überdeckt. Ein großer Vorteil dieser Kalkausfällung ist allerdings, dass damit immer auch Phosphor ausgefällt wird und somit für die Pflanzen (Algen) nicht mehr verfügbar ist. Neben diesem sehr wichtigen, in allen natürlichen Gewässern vorkommenden Kalk-KohlensäureGleichgewicht, gibt es eine Menge weiterer Kreisläufe wie beispielsweise den Stickstoff, Phosphor oder Eisenkreislauf. CO2, Kohlendioid. Eigentlich würde man in einem Naturteich darauf liebend gern verzichten, hätten dann die Algen überhaupt keine Nahrung. Wind und Regen bringen davon auch ohne unser Zutun genügend ins Wasser, so dass wir damit umgehen müssen. Und durch den Abbau allen abgestorbenen organischen Materials wird es immer wieder frei. Allerdings wird das im Wasser gelöste Kohlendioid teilweise zu Kohlensäure hydratisiert. Je nach ph-wert ist dieser Vorgang unterschiedlich intensiv. Unter ph 4 kommt fast nur CO2 vor, zwischen ph 7 und ph 10 fast nur HCO Sauerstoff Häufig wird dem Sauerstoff (O2) eine wichtige Bedeutung zugeschrieben. Man spricht von der Sauerstoffsättigung, die im Idealfall bei % des Wassers liegen kann. Sauerstoff gelangt auf verschiedene Arten ins Wasser. Einmal über die Atmosphäre - selbst bei geringer Wasserbewegung kann er in den See eindringen - und dann durch die Photosynthese der Wasserpflanzen, hauptsächlich der Algen. Unter Photosynthese versteht man die Leistung des Chlorophylls, (grüner Farbstoff) aus CO2, Energie und Wasser Kohlenhydrate herzustellen, wobei als Abfallprodukt reichlich O2 anfällt. So kann es natürlich vorkommen, dass wir am Tag einen hohen Sauerstoffwert vorfinden und in der Nacht einen tiefen, bei trübem Wetter wird weniger produziert als bei Sonnenschein. 7

8 Der Sauerstoffgehalt des Wassers ist von mehreren Faktoren abhängig. Verbrauchter Sauerstoff kann nur durch den Eintrag von Luftsauerstoff oder durch Sauerstoffproduktion aus der Photosynthese der Pflanzen und Algen ersetzt werden. Die Sauerstoffproduktion aus der Photosynthese ist auf Zeiten mit genügend hohem Lichteintrag beschränkt. Temperatur, Luftdruck und vor allem die Größe der Austauschoberfläche im Verhältnis zum Wasservolumen beeinflussen den Sauerstoffeintrag aus der Atmosphäre in das Wasser. Die Löslichkeit des Sauerstoffs ist unter anderem von der Temperatur abhängig (Abb. 1). Bei höheren Temperaturen wie z. B. im Sommer ist die Sauerstofflöslichkeit geringer als bei tieferen Temperaturen. Gleichzeitig benötigen die Lebewesen umso mehr Sauerstoff, je wärmer ihre Umgebung ist. Als Faustregel gilt, dass die Geschwindigkeit der Stoffwechselreaktionen und damit der Sauerstoffverbrauch sich bei einer Temperaturerhöhung von 10 Grad verdoppelt (Abb. 2). Bei höheren Temperaturen kann es daher leicht zu einer Sauerstoffunterversorgung kommen. Der Sauerstoffhaushalt des Schwimmteiches unterliegt starken Schwankungen. Z. B. ist dies darauf zurückzuführen, dass Pflanzen und Algen, die tagsüber Sauerstoff produzieren, nachts ihren Stoffwechsel von 'Solarenergie' auf 'Verbrennung' (Atmung) umstellen und dabei Sauerstoff benötigen. Während der Nacht kann dadurch der Sauerstoffverbrauch so groß sein, dass vor Sonnenaufgang fast der gesamte gelöste Sauerstoff verbraucht ist. Diese Veränderung des Sauerstoffgehaltes bezeichnet man als Tag-/Nachtschwankung. Dadurch ist häufig das Überleben der Wasserlebewesen besonders in den frühen Morgenstunden gefährdet. Hieraus mag man erkennen, dass es nur wenig sinnvoll ist, Belüftungssysteme gerade nachts abzuschalten. Zusätzlich kommt es bei einem hohen Nahrungsangebot durch abgestorbene Algen- und Pflanzenteile oder überschüssiges Fischfutter vor allem in warmem Wasser zu einer enormen Sauerstoffzehrung durch die Mikroorganismen. Diese kann so hoch sein, dass der verbleibende Sauerstoff für das Überleben anspruchsvollen Tieren nicht mehr ausreicht. Sie sterben und der Teich verwandelt sich innerhalb von Stunden in eine stinkende Brühe: Das biologische Gleichgewicht ist gestört, der Teich 'kippt um'. 8

9 Abb. 1: Sauerstoffsättigungswerte (100 %) in Abhängigkeit von der Temperatur 2.5. Abb. 2: Atmungsaktivität in Abhängigkeit von der Temperatur PH-Wert Der ph-wert des Wassers ist einer der wichtigsten Faktoren für alle Lebewesen im Wasser. Sie überleben nur geringe ph-wert-schwankungen unbeschadet. Der ph-wert ist ein Maß für die Stärke einer Säure oder einer Lauge. Er wird in einer Skala von 0 14 eingeteilt. Reines Wasser wird mit einem ph-wert von 7 als neutral bezeichnet, Leitungswasser hat in der Regel einen ph-wert zwischen 7,0 und 8,0. Alkalische Lösungen haben einen ph-wert über 7. Je höher der ph-wert über 7 liegt, desto stärker alkalisch ist die Lösung. Aus dem Haushaltsbereich sind z. B. Seifenlösungen mit ph-werten von ca. 10 bekannt. Saure Lösungen haben einen ph-wert unter 7. Je tiefer der ph-wert unter 7 liegt, desto stärker ist die Säure. Eine starke Säure ist z. B. Salzsäure mit einem ph-wert von unter 1. Aber auch Getränke mit Kohlensäure reagieren sauer. Optimal für vielfältiges Leben im Schwimmteich sind ph-werte zwischen ph 8 8,7. ph-werte außerhalb dieses Bereiches können bei vielen Wasserlebewesen zu Haut- und Kiemenschäden und im Etremfall zum Tode führen. Wasser hat chemisch gesehen die Formel H2O. Dies bedeutet, in jedem Molekül Wasser befinden sich zwei Atome Wasserstoff (H) und ein Atom Sauerstoff (O). Diese Wassermoleküle zerfallen in Hydroiden mit negativer Ladung (OH -) und Wasserstoffionen mit positiver Ladung (H+). In der Summe ist das Molekül also trotzdem neutral. Die Definition des phwertes wurde an der Konzentration der Wasserstoffionen festgelegt. Um nicht mit unhandlichen Zahlen arbeiten zu müssen, wurde der ph-wert als negativer Logarithmus der 9

10 Wasserstoffionenkonzentration definiert. Bei einer Wasserstoffionenkonzentration von z. B. 0,01 mol/l (= 10-2 mol/l) hat die betreffende Lösung einen ph-wert von 2. Je höher die Konzentration der Wasserstoffionen ist, desto niedriger ist der ph-wert. Sinkt der phwert z. B. von 7 auf 6, so nimmt die Konzentration der Wasserstoffionen um das zehnfache zu I-Tronic widerspricht ausdrücklich der ÖNROM L1126! (nur für Private Schwimmteiche) Gegen lästige Faden- und Schleimalgen. Velda liefert ein revolutionäres Produkt, dass das Algenproblem dauerhaft anpackt. Den Kern des ITronic bilden eine Anode aus einer mineralischen Kupferlegierung und eine Kathode aus Edelstahl. Der Mikroprozessor gesteuerte Bedienungseinheit generiert elektrische Impulse, wodurch positiv geladene Kupferionen freigesetzt werden. Diese sind ein natürlicher Widersacher der Faden- und Schleimalgen. Mit dem I-Tronic, hervorgegangen aus der Raumfahrt Technologie, liefert Velda ein revolutionäres System, um auf eine für Fische und Pflanzen ungefährliche Art und Weise Faden- und Schleimalgen aus dem Teich zu entfernen. Der Kern des I-Tronic besteht aus einer Anode, hergestellt aus einer von Velda entwickelten mineralischen Kupferlegierung und einer Kathode aus Edelstahl. Mittels des Mikroprozessors gesteuerten Bedienungseinheit werden Impulse generiert, die zum Kern des I-Tronic geleitet werden. Durch diese Impulse kommt es zu einem Austausch und dabei werden positiv geladene Kupferionen freigesetzt. Man nennt dies auch Mineralisation. Diese Ionen, oder auch Mineralien, sind in einer bestimmten Konzentration ein natürlicher Algenvernichter. Die Konzentration der Kupferionen, um Fadenalgen zu entfernen und deren Wachstum zu stoppen, liegt zwischen 0,2 und 0,3 PPM. Dieses ist eine für Menschen, Tiere und Pflanzen absolut sichere Konzentration. Denn beispielsweise sind nach der Europäischen Trinkwasserverordnung 2 PPM als Höchstwert für Trinkwasser zulässig. In normalem Teichwasser, bei einem ph-wert von ph 7 oder mehr, wird die Konzentration, auch bei einem Dauereinsatz des I-Tronic, selten den Wert von 0,3 PPM übersteigen. Sicher also für die Flora und Fauna im Teich, aber ausreichend um das lästige Algenwachstum zu stoppen. Stromverbrauch: IT = 4Watt und IT = 5 Watt 10

11 WICHTIG: sollte die I-tronic montiert sein, soll diese maimal 14 Tage im Frühjahr aktiviert werden. Eventuell zusätzlich noch einmal im Hochsommer für 14 Tage! 3. Nährstoffhaushalt - Allgemein Allgemein Alle Lebewesen benötigen Nahrungsbestandteile, die ihnen zur Energiegewinnung dienen und solche, die für den Baustoffwechsel eingesetzt werden. Als Baustoffwechsel bezeichnet man das Wachstum allgemein. Das Wachstum aller Lebewesen im Gartenteich ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Ist einer dieser Faktoren nicht ausreichend verfügbar, wird das Wachstum begrenzt. Man spricht vom 'limitierenden Faktor'. Der limitierende Faktor ist jeweils für Wasserlebewesen, Wasserpflanzen, Algen und Mikroorganismen im Gartenteich ein anderer: Fische und Tiere brauchen hochwertige energie- und nährstoffreiche Nahrung (z. B. Insekten, Fischfutter etc.), die gleichzeitig wachstumsbegrenzend ist. Wasserpflanzen benötigen Nährstoffe, Kohlendioid und Licht. Sie können ihren Nährstoffbedarf aus dem Wasser oder aus dem Boden decken. Wachstums begrenzend ist hier das Licht. Algen haben die gleichen Grundbedürfnisse wie die Wasserpflanzen. Sie können aber mit Ausnahme der Fadenalgen nur die im Wasser gelösten Nährstoffe nutzen. Wachstums begrenzend ist in der Regel der Nährstoffgehalt des Wassers. Mikroorganismen zersetzen im Zuge der Mineralisation tote organische Biomasse. Die Nährstoffe können aus der Biomasse direkt oder aus dem Wasser stammen. Wachstums begrenzend sind hier Energiegehalt und Verfügbarkeit von toter Biomasse. Bei den Stoffwechselvorgängen werden Zwischen- und Endprodukte gebildet, die dann teilweise als Nährstoffe in das Wasser abgegeben werden. Stickstoff (Ammonium bzw. Ammoniak, Nitrat, Nitrit) und Phosphor (Phosphat) sind die wichtigsten Nährstoffe. Die natürliche Wachstumsbegrenzung der Algen durch den Nährstoffgehalt des Wassers wird durch die Zufuhr zusätzlicher Nährstoffe wie z. B. Fischfutter aufgehoben. Dies führt zu den bekannten anfangs beschriebenen Nachteilen. 11

12 3.1. Stickstoff Ammonium ist die erste anorganische Stickstoffverbindung, die beim Abbau von Eiweiß entsteht. Der Ammonium-/Ammoniakgehalt ist von Bedeutung, da Ammoniak ein starkes Fischgift ist. Ammonium und Ammoniak stehen in einem Gleichgewicht zueinander. Dieses Gleichgewicht ist vom ph-wert des Wassers abhängig. Bei einem Anstieg des ph-wertes verschiebt sich der Schwerpunkt zum giftigen Ammoniak. Bei ph 7 z.b. beträgt das Verhältnis Ammonium: Ammoniak 99:1. Bei einer Erhöhung auf ph 9 verändert sich das Verhältnis auf 70:30. Erhöhte Ammonium- /Ammoniakgehalte sind umso kritischer für die Gartenteichfauna, je höher der ph-wert liegt. Die Entgiftung des Wassers von Ammoniak/Ammonium und Nitrit erfolgt durch Mikroorganismen und wird als Nitrifikation bezeichnet(abb. 4, unter Punkt 5). Der Abbau ist in zwei Schritte unterteilt, die von verschiedenen Mikroorganismen durchgeführt werden. Der erste Schritt beinhaltet den Abbau von Ammoniak/Ammonium zu Nitrit. Diese Oidation wird von Bakterien durchgeführt, die als "Nitrifikationen erster Ordnung" bezeichnet werden. Im zweiten Schritt wird das Nitrit von anderen Mikroorganismen, den "Nitrifikanten zweiter Ordnung", zu Nitrat abgebaut. Bei beiden Oydationsvorgängen entziehen die Bakterien den nötigen Sauerstoff dem Wasser. Der erste Teil der Nitrifikation läuft langsamer ab als der zweite, da die Nitrifikanten erster Ordnung nur langsam wachsen. Nitrit (NO2-) Ammonium wird in der Nitrifikation, die eine Wassertemperatur von mindestens 10 C erfordert, von speziellen Mikroorganismen über Nitrit zu Nitrat abgebaut (Abb. 4, S 8). Nitrit entsteht als Zwischenprodukt dieses Prozesses. Es wirkt ab einer Konzentration von 0,2 mg/l für Fische giftig. Wenn es durch die vorhandenen Mikroorganismen direkt weiter zu Nitrat abgebaut wird, besteht keine Gefahr für den Fischbestand. Nitrat (NO3-) Nitrat ist das vorläufige Endprodukt des Eiweißabbaus und entsteht über den stufenweisen Abbau von 12

13 Ammonium über Nitrit (Abb. 4, S. 8). Es entsteht bei der Nitrifikation durch die Abbauleistung der Nitrifikanten zweiter Ordnung (Mikroorganismen). Nitrat ist im Gegensatz zu Ammoniak und Nitrit kein Fischgift und stellt somit keine direkte Bedrohung für den Fischbestand dar. Vielmehr ist Nitrat ein Düngemittel, welches das Wachstum der Pflanzen anregt. Ein steigender Nitratgehalt zieht automatisch verstärktes Pflanzenwachstum nach sich. Die Folge davon ist eine Eintrübung des Teiches durch Algenblüte. Damit ist das biologische Gleichgewicht gestört. Die abgestorbenen Algen sinken zu Boden und werden dort unter hohem Sauerstoffverbrauch von den Mikroorganismen abgebaut. Dieser Abbau setzt erneut das vorher in der pflanzlichen Zelle festgelegte Nitrat frei, wodurch wieder verstärktes Algenwachstum hervorgerufen wird. Der Prozess kann nur unterbrochen werden, wenn die Mikroorganismen die Nährstoffe in eigene Biomasse oder in den nicht pflanzen verfügbaren Luftstickstoff umsetzen. Die Weiterverarbeitung des Nitrats zum Luftstickstoff übernimmt eine weitere Bakteriengruppe, die Denitrifikanten. Als Denitrifikation bezeichnet man den Abbau von Nitrat über Nitrit (Nitrit bleibt gebunden und wird nicht freigesetzt) zu gasförmigem Stickstoff (Abb. 3). Gasförmiger Stickstoff ist chemisch stabil und nicht mehr bioverfügbar. Durch die Denitrifikation wird der Kreislauf von Nitratproduktion und -verwertung wirkungsvoll unterbrochen. Die Denitrifikation findet ausschließlich in sauerstoffarmer Umgebung statt. Abb. 3 Vereinfachte Darstellung der Denitrifikation Abb. 4 Vereinfachter Kreislauf des Stickstoffs 13

14 3.2. Die Photosynthese Die Photosynthese ist die Lebensgrundlage für alles Leben. Sie ist somit der wichtigste biologische Vorgang auf der Erde. Alle grünen Pflanzen und einige Bakterien betreiben Photosynthese für den Aufbau von Biomasse, die dann als Nahrung für andere Organismen zur Verfügung steht. Bei der Photosynthese wird anorganisches Kohlendioid in organische Biomasse umgewandelt (Abb. 5). Organismen, die Photosynthese betreiben, decken ihren Energiebedarf durch die Aufnahme und Umwandlung der Lichtenergie der Sonne. Andere Lebewesen, wie z. B. alle Tiere und der Mensch müssen Nahrung aufnehmen, um ihren Energie- und Kohlenstoffbedarf decken zu können. Durch die Photosynthese wird das Wachstum von Pflanzen und Algen ohne "Brennstoffverbrauch" ermöglicht. Dabei kommt es zur Festlegung der Nährstoffe und zum Sauerstoffeintrag in das Wasser. Abb. 5 Darstellung von Photosynthese und Atmung (Verbrennung) Die Atmung Mit Hilfe der Atmung (Stoffwechsel) ist es den Lebewesen möglich, fremde Biomasse (Nahrung) und Sauerstoff unter Energiegewinn in Kohlendioid und Wasser umzuwandeln. Kohlendioid und Wasser werden ausgeschieden, sozusagen 'ausgeatmet'. Photosynthese und Atmung bilden einen geschlossenen Kreislauf (vgl. Abb. 5). Grüne Pflanzen sind in der Lage, diesen Kreislauf vollständig zu durchlaufen. Tagsüber betreiben sie mit dem Sonnenlicht als Energielieferant Photosynthese und bauen körpereigene Biomasse auf. Sauerstoff ist dabei ein Abfallprodukt, das an die Umgebung abgegeben wird. Nachts schalten sie ihren Stoffwechsel um und nutzen ihre Energiereserven unter Sauerstoffverbrauch. Alle anderen Lebewesen können nur den einen Teil des Kohlenstoffkreislaufes ausführen. Ihnen fehlt die nötige Ausstattung, um Photosynthese betreiben zu können. Sie nehmen 14

15 energiereiche Nahrung auf und wandeln sie in körpereigene Biomasse um. Diesen Prozess bezeichnet man als Atmung. Hierbei wird Sauerstoff verbraucht und Kohlendioid ausgeschieden 3.3. Die Nahrungspyramide und das Nahrungsnetz Die Lebewesen in einem Natur-Naturteich sind über vielfältige Beziehungen miteinander verknüpft (Abb. 7). Pflanzen und Algen als Produzenten bilden die Nahrungsgrundlage für das Ökosystem Naturteich. Von ihnen ernähren sich Kleinstlebewesen, die ihrerseits wieder von dem nächst größeren Organismen gefressen werden. Fische ernähren sich von diesen Klein- und Kleinstlebewesen (Plankton) oder den nachfolgenden Gliedern der Nahrungskette. Es gibt auch reine Pflanzenfresser unter den Fischen. Die Ausscheidungen der Wasserlebewesen, abgestorbenes Plankton und Pflanzenteile werden von Bodenorganismen weiter umgesetzt und schließlich von den Mikroorganismen mineralisiert. Bei der Mineralisation werden organische Verbindungen 'oidiert' und gleichzeitig Nährstoffe wie Nitrat oder Phosphat freigesetzt. Diese Nährstoffe stehen dann wieder den Pflanzen und Algen für ihr Wachstum zur Verfügung. Damit ist ein vollständiger Kreis geschlossen. Er veranschaulicht, wie sehr die einzelnen Lebewesen aufeinander angewiesen sind. Man nennt diese Verbindung auch Nahrungskette oder noch besser Nahrungsnetz. Die Stabilität des Nahrungsnetzes ist für das biologische Gleichgewicht von entscheidender Bedeutung. Je mehr verschiedene Arten vorkommen, desto stabiler ist das Nahrungsnetz und damit das gesamte Ökosystem. Wird von außen in einen Teil des Nahrungsnetzes eingegriffen, so wirkt sich das auf alle Organismen aus. Weil bei jedem "Fressen" und "Gefressen werden" Energie - und Stoffverluste von bis zu 90 % auftreten, wird die Nahrungskette oft als Pyramide dargestellt (Abb. 6). Ein einfaches Beispiel soll diesen Zusammenhang verdeutlichen: Mit 100 kg Sojamehl kann man 10 kg Schweinefleisch erzeugen, das dann für die menschliche Ernährung genutzt werden kann. Würden die Menschen sich direkt von Sojamehl ernähren, bräuchten sie nur 1/10 des bei der Fleischerzeugung verwendeten Sojamehls. Abb. 6 Die Nahrungspyramide Abb. 7 Abbau und Kreislauf der Stoffe im Wasser 15

16 4. Schwimmteich Naturpool 4.1. Schwimmteich Ein Schwimmteich ist ein mesotrophes, phosphorlimitierendes künstlich angelegtes Gewässer, ohne Zufluss und ohne Tiefenschichtung. Die Wasserreinigung erfolgt vorwiegend durch Planktonbildung und Sedimentation in allen Bereichen. Schwimmteich sind somit stehende Gewässer, in welchen das Wasser durch Planktonbildung und Sedimentation gereinigt wird. Sie sind in Nutzungs- und Regenerationsbereich gegliedert. Wobei der erforderliche Wasseraustausch zwischen den beiden Bereichen gegeben sein muss. Sedimente und anaerobe Substrate dürfen vorhanden sein. Der Nährstoffaustrag erfolgt vorwiegend über Pflanzenernte (Schnitt) und Absaugen der Sedimente. Prinzipiell sind technische Einrichtungen nicht notwendig! Die Regenerationsfläche hat mindestens 50 % der Gesamtfläche zu betragen und ist vollständig zu bepflanzen. Oftmals wird zur Reinigung zusätzlich ein Skimmer eingebaut dieser hat eine Betriebsdauer von 2 h / Tag! Das Wasser sollte ausschließlich oberflächig wieder zurückgeführt werden. Mineralisierender Filter bei Schwimmteichen Um die Sichttiefe des Wassers zu verbessern, werden mineralisierende Filter zusätzlich eingesetzt. Wobei maimal 50 % des Wasservolumens der Gesamtanlage pro Tag gefördert werden darf. Am Ablauf der mineralisierenden Filter sind phosphatbindende Einrichtungen wie Unterwasserpflanzenzonen, Pflanzenzonen oder Einrichtungen zur mineralischen Phosphatfällung oder bindung vorzusehen. Filtersysteme: Langsamfilter: Das Filtermedium hat einen Korndurchmesser von 0,1-0,5 mm aufzuweisen. Die Filtergeschwindigkeit hat von 0,05 bis 0,5 m/h zu betragen. Diskontinuierlich beschickte Filter: die Filtergeschwindigkeit ist beliebig, die Beschickung sollte jedoch nicht länger als 2 Stunden pro Tag überschreiten Rieselfilter: dies sind ungesättigte Filter, welche bis zu 24 h pro Tag betrieben werden können. Intervallweise beschickte Filter: dies sind Filter die in regelmäßigen Abständen überstaut und vollständig entleert werden. Die Entleerung hat mindestens einmal pro Tag stattzufinden. 16

17 4.2. Naturpool Ein Naturpool ist ein oligotrophes (Totalphosphor um 10 g/l), phosphorlimitierendes künstlich angelegtes Gewässer, ohne Zufluss und ohne Tiefenschichtung. Die Wasserreinigung erfolgt vorwiegend durch Biofilmwachstum auf angeströmtem Substraten in Biofiltern. BIOFILM: sind Mikroorganismen die in eine Matri eingebettet ist. Der Biofilm entsteht, wenn Mikroorganismen sich an Grenzflächen anlagern. Er besteht aus Bakterien, Algen, Pilzen, Einzellern udgl, welche in einer Matri aus etraplastidären Substanzen eingelagert sind und aneinander oder an Oberflächen oder Grenzflächen haften. Der Naturpool ist ein fließendes Gewässer, in welchem das Wasser durch Biofilmbildung auf angeströmten Oberflächen gereinigt wird. Der Nährstoffaustrag hat regelmäßig über Biofilmernte und Sedimententnahme zu erfolgen. Zusätzlich werden Skimmer zur mechanischen Reinigung eingesetzt. Der Teichgrund wird üblicherweise regelmäßig über Teichroboter abgesaugt. Bepflanzt wird ein Naturpool mit für Hydrokultur geeigneten Wasserpflanzen (Cyperus, Iris pseud. Lythrum, Mentha, Care, Eriophorum). Das Filtersubstrat soll dem Biofilm ein im Verhältnis zu den Oberflächen im Schwimmbereich stark vergrößerte Oberfläche zum Anwachsen anbieten. RABGAGS verwendet vor allem Kiesfilter die mindestens das 50fache aller Oberflächen im Schwimmbereich zu betragen hat. Die Anströmgeschwindigkeit von > 1,5 m/h wird bei RABAGS jedenfalls erreicht. Der Filterkörper wird gleichmäßig komplett über Druckleitungen durchströmt. Reinigung: Beckenreinigung erfolgt heute meist mittels Teichroboter. 17

18 4.3. Fünf Kategorien 5. Bau- und Funktionsweise RABAGS Im Laufe der über 700 Schwimmteich/Naturpools, die wir in unserer Firma gebaut haben und die ich alle persönlich kenne, verfügen wir über einen großen Erfahrungsschatz. Wir haben uns auf die Planung und den Bau von Naturpools der Kategorie 4 spezialisiert. Zum Thema Algen, Wasserqualität: es gibt keine Wundermittel, die z.b. Algen vertreiben, weder Granderwasser, noch EM, noch Bakterien, noch Nährstoffbinder, noch irgend etwas. Das einzige, das wirkt, ist ein gut gebauter Badeteich, Geduld, Naturverständnis und ein wenig Toleranz. Der Schüssel zum Erfolg im Schwimmteich/Naturpool liegt in den Nährstoffbilanzen und gezielter Pflege! 18

19 Einfach gesagt: Eintrag minus Austrag = Null 5.1. Funktion Der Schwimmteich/Natrupool ist als Bioreaktor zu verstehen, dessen Betriebsmittel Licht, Wärme, Wasser, Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Spurenelemente in ausreichender Menge vorhanden sind. Das hat zur Folge, dass er - einmal in Betrieb genommen - ständig Energie in Form von Biomasse und davon lebende Konsumenten erzeugt bzw. umwandelt, solange ihn der Motor Licht und Wärme antreibt. Die limnologische Anwendungstechnik hat sich darauf zu beschränken, die jeweils günstigsten Bedingungen für den gewünschten Ablauf der aufeinanderfolgenden Prozesse zu schaffen. Dieser gesteuerte Prozess Ablauf stellt die Selbstreinigungskraft des Naturteiches sicher RABAGS Technik Der Sauerstoffgehalt des Wassers ist von mehreren Faktoren abhängig. Verbrauchter Sauerstoff kann nur durch den Eintrag von Luftsauerstoff oder durch Sauerstoffproduktion aus der Photosynthese der Pflanzen und Algen ersetzt werden. Die Löslichkeit des Sauerstoffs ist unter anderem von der Temperatur abhängig. Der Sauerstoffhaushalt des Teiches unterliegt starken Schwankungen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Pflanzen und Algen, die tagsüber Sauerstoff produzieren, nachts ihren Stoffwechsel von 'Solarenergie' auf 'Verbrennung' (Atmung) umstellen und dabei Sauerstoff benötigen. Während der Nacht kann dadurch der Sauerstoffverbrauch so groß sein, dass vor Sonnenaufgang fast der gesamte gelöste Sauerstoff verbraucht ist. Diese Veränderung des Sauerstoffgehaltes bezeichnet man als Tag-/Nachtschwankung. Dadurch ist häufig das Überleben der Wasserlebewesen besonders in den frühen Morgenstunden gefährdet. Hieraus mag man erkennen, dass es nur wenig sinnvoll ist, Belüftungssysteme gerade nachts abzuschalten RABAGS Air Modul basierend auf dem Venturiprinzip wird Luft/Sauerstoff angesaugt, in der Druckleitung mit Wasser vermengt und über die Druckleitung in den Naturteich in Form eines Wasser-Luft-Gemisches 19

20 transportiert und verteilt. Das im Naturteich definierte Strömungssystem (vertikal und horizontal) erzeugt gleichzeitig eine optimale Hydraulik. Bedeutung des Sauerstoffs: Wasserbewohnern steht nur der im Wasser gelöste Sauerstoff zur Verfügung, der selten Werte von über 12 mg/l erreicht. Dieser Wert entspricht ca. 0,0012 % des Gesamtgewichts. Im Vergleich zur Luft, die zu etwa 1/5 aus Sauerstoff besteht, ist das etrem wenig. Ein mit Sauerstoff möglichst gesättigtes Wasser ist daher lebenswichtig für alle Bewohner des Naturteiches. Die Sauerstoffproduktion aus der Photosynthese ist auf Zeiten mit genügend hohem Lichteintrag beschränkt. Pflanzenwuchs, Temperatur, Luftdruck und vor allem die Größe der Austauschoberfläche im Verhältnis zum Wasservolumen beeinflussen den Sauerstoffeintrag aus der Atmosphäre in das Wasser. In der für natürliche Badegewässer geltenden ÖNORM L1126 wird eine Sauerstoffsättigung vom mindestens % gefordert und eine maimale Sauerstoffzehrung von 2 mg/l berechnet. Zusammensetzung Filterpumpe 0,75 kw 230 V mit 18 m3/h Fördermenge 2 einzeln regelbare Ansaugungen mit Absperrkugelhahn DN 63 4 einzeln regelbare Druckleitungen mit Absperrkugelhahn DN 50 1 RABAGS Air Modul montiert 1 Tiefenansaugung 1 Skimmer Fleischläuche D 63 mm Fleischläuche D 50 mm Strömungsdüsen RABAGS -Bodenfilter vertikal und horizontal durchströmt Das Teichwasser wird über ein Verteilerrohr gleichmäßig auf der Oberfläche des Filtersubstrates verteilt. Auf dem Filtersubstrat haftet der biologische Rasen (Bakterienschicht). Die Bakterien bewerkstelligen den biologischen Abbau der organischen Wasserinhaltsstoffe. Diese sind letztendlich verantwortlich für den biologischen Um- bzw. Abbau der organischen Verbindungen. Die Mikroorganismen benötigen für ihre Arbeit neben den Nährstoffen vor allem Sauerstoff. Dieses 20

21 Grundprinzip der biologischen Reinigung kommt auch bei allen biologischen Kläranlagen zur Anwendung. Die fermentierten Mikroorganismen bauen Ammonium, Nitrat, Phosphat, Kohlenstoff und abgestorbenes Pflanzenmaterial ab. Den Algen werden dadurch die notwendigen Nährstoffe entzogen. Die fermentierten Mikroorganismen sind essentiell für die natürliche Vorsorge gegen Algenbefall bzw. zur akuten Algenbekämpfung. Die fermentierten Mikroorganismen sind auf ihre Unschädlichkeit für Menschen, Tiere, auch Fische und Insekten sowie Pflanzen getestet (Bakteriologisch-Serologische Bundesanstalt Wien). Über den Biologischen Rasen (Biofilm) werden die vorhandenen Nährstoffe in Nährsalze abgebaut und entweder auf der Trägersubstanz zwischengelagert oder über die Pflanzen als Nahrung aufgenommen. Die Auswahl entsprechender Repositionspflanzen ist damit notwendig. Entsprechend dem Ökologischen System Fließgewässer können nur bestimmte Repositionspflanzen in einem Naturteich der Kategorie 3-4 erfolgreich eingesetzt werden. Unterwasser- und Schwimmblattpflanzen werden in einem solchen System NICHT überleben! Somit passiert die Reinigung über die Röhrichtpflanzen hierbei vor allem über bestimmte Caregewächste, Cyperngräser, Menthaarten, ugdl. RABAGS unterstützt auf wirkungsvolle Weise die Entwicklung der natürlichen Biomasse im Naturteich. Die Bakterienkulturen des bepflanzten Bodenfilters entziehen dem Teichwasser Nährstoffe, wodurch eine hohe optische und hygienische Qualität erreicht wird. Zu beachten ist jedoch, dass die Leistungsfähigkeit des Filtersystems auch seine Grenzen hat und ein übermäßiger Nährstoffeintrag den Zustand des Schwimmteichs/Natrupools vorübergehend beeinträchtigen oder auch dessen Lebensdauer verkürzen kann. Das ist der Hauptgrund, warum jeder Badeteich unbedingt von Biomasse regelmäßig gereinigt werden muss (Pflege!) Der Abbau der organischen Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen erfolgt durch die Filterwirkung und das Bindevermögen des Kiesfilters. Der Zuwachs der Biomasse verbleibt im Filter und wird dort mineralisiert. Der Abbau von Phosphor geschieht im Wesentlichen durch chemisch-physikalische Festlegungen im Kiesfilter. Die Filterwirkung des Kiesbodens sowie die keimtötende Wirkung des Sauerstoffs und der Wurzelausscheidungen sind für die außerordentlich guten Abbauleistungen von Krankheitserregern bei Schwimmteich/Natrupool mit verantwortlich. 21

22 Der Filter ist eine technische Konstruktion zur Entfernung von unerwünschten Stoffen aus dem Wasser. Mittels der Filterpumpen wird Wasser im Tiefbereich und über die Skimmer angesaugt und zu den Filterbereichen gepumpt (Kreislauf). Ziel der Filter ist: Physikalische Filtration Dabei werden im Wasser vorhandene Partikel im Porenraum des Filterkörpers mechanisch zurückgehalten. Sorption Sind alle Prozesse die über Fällungs-, Adsorptions- und weitere Reaktionen Einfluss auf die Wasserinhaltsstoffe nehmen. Die Sorptionsvorgänge finden zwischen gelösten Wasserinhaltsstoffen und den Oberflächen der Filtermaterialien statt. Biologische Filterung Hierbei wird die Fähigkeit von lebenden Organismen die Verschmutzung im Wasser umzuwandeln oder abzubauen. Die Metapolisierung erfolgt durch Mikroorganismen. Diese Besiedeln die Bodenmatri. Je größer die Oberfläche dieser ist, desto mehr Mikroorganismen können sich ansiedeln und desto besser ist deren Leistung. Für die biologische Umsetzung ist eine bestimmte Zeit erforderlich, so dass zunächst ein Rückhalt (Filtration, Sorption) im Filterkörper stattfinden muss. Inhaltsstoffe Die Belastung des Badewassers erfolgt vorwiegend durch die Badegäste und äußere Einflüsse. Neben Bakterien werden pro Badegast im Mittel ca. 4 g organische Substanz (Hautpartikel, Haare, Kosmetika, Teilfasern etc.) und ca. 50 ml Urin durch ungewollte Blasenkontraktion abgegeben (SAUNUS 1989). Die Fähigkeit von Pflanzen, die Phosphatkonzentration im Wasser zu reduzieren (Produktion) ist beschränkt. Das Nährstoffverhältnis C:N:P ist 106:16:1. Bei submersen Pflanzen bedeutet dies ein Anteil von 1 g Phosphor in 200 g trockener Biomasse bzw. bei einem Wassergehalt von 98 % ein Anteil von 1 g in 10 kg Biomasse (WISSING 2002). Die Sorption von Phosphat sinkt mit steigendem ph-wert, da OH-Ionen um die Sorptionsplätze konkurrieren. Phosphor kann auch nicht mikrobiell abgebaut werden (wie Stickstoff). Lediglich eine dauerhafte Festlegung in stabilere Verbindungen (FePO4, Ca3(PO4)2) kann zu einer Reduktion des verfügbaren Phosphates im Wasser führen. Diese Anreicherung findet vorwiegend im Filterkörper statt. Fazit 22

23 Grundmaterial der Filter sind strukturstabile Materialien (Sande, Kiese, Rollierung) zwischen 0/4 bis 8/16 mm. Der Durchlässigkeitsbeiwert des Filters liegt zwischen m/s (also zb. 2-8 mm Rundkornkies). Die Filteroberfläche hängt von der Fläche der Regenerationszone und der Aufbautiefe ab (z.b. 20 m² Fläche 1,30 m: 26 m³ somit m² Filterfläche bei einer Kiesfraktion 4-8 mm) Der Einsatz von Kalkstein führt über das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht zu einer Stabilisierung des ph-wertes um 8,4 Wichtigster Parameter ist der Sauerstoffgehalt. Eine gute Sauerstoffversorgung des Filters ist für die Phosphatbindung und die mikrobiologische Aktivität notwendig. Der RABAGS -Bodenfilter Kies- Rollierungsfraktionen in Summe ca cm je Bauweise Blähton: Trägersubstanz für Mikrobiologie (biologischer Rasen) und gleichzeitig Ionenaustausch für Stickstoffverbindungen je Bauweise Phosphatfilter (separates Modul) Den fermentierten Mikroorganismen Wasserverteilung über die Druckleitung der Pumpe mit gleichzeitiger Anreicherung durch Luft. Ausgewählte Repositionspflanzen (Röhrichtbereich) Wasserstand zwischen 5 und 40 cm Biologischer Rasen Systematische Darstellung der biologischen Abwasserreinigung Kohlendioid (CO2) Stickstoff (N2) Nährsalze: Phosphat, Nitrat, Sauerstoff Bakte rium Nahrung Organische Verbindung (z.b. Laub) Das Herz der biologischen Reinigung sind Bakterien (Mikroorganismen). Diese sind letztendlich verantwortlich für den biologischen Um- bzw. Abbau der organischen Verbindungen. Die Mikroorganismen benötigen für ihre Arbeit neben den Nährstoffen vor allem Sauerstoff. Dieses 23

24 Grundprinzip der biologischen Reinigung kommt auch bei allen biologischen Kläranlagen zur Anwendung Bepflanzung des Regenerationsbereichs Makrophyten und Heliophyten (Wasser und Sumpfpflanzen) nehmen den entstehenden Dünger über ihre Wurzeln auf und verarbeiten ihn photosynthetisch wieder zur Biomasse. Die Wurzelausscheidung der Makrophyten und Heliophyten tötet schädliche Bakterien ab. Einige Unterwasserpflanzen wie Potamogeton, Tausendblatt, Wasserhahnenfuss und natürlich etliche Algen nehmen Nährstoffe direkt aus dem Wasser auf. Dies geschieht allerdings nur in relativ nährstoffhaltigem Wasser (Kategorie 1-3) In einem RABAGS Teichen, in denen dank den groß dimensionierten kalkhaltigen Kiesschichten die wichtigsten Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor relativ stark festgelegt oder an die Luft (N) abgegeben werden, haben höhere Unterwasserpflanzen kaum eine Chance. Verschiedene Algenarten wie die fadenbildende Grünalge Volvo oder die Armleuchteralge Chara sind typische Zeiger für nährstoffarme Gewässer. Wird die Chara als bodendeckende Alge mit wunderschöner Form sehr geschätzt, so empfindet man die Fadenalgen eher als lästig. Diese Grünalgen als Zeiger nährstoffarmer Gewässer sind eine Art Pionierpflanzen für mulm freie Gewässer und bilden die ersten Sedimente, aus denen sich dann in natürlichen Gewässern die höheren Sumpfpflanzen entwickeln. Es konnte festgestellt werden, dass sich diese fadenbildenden Grünalgenarten aus speziellen Kristallisationspunkten entwickeln. Ausgangspunkte sind Fugen und Spalten zwischen Steinen, wobei es keine Rolle spielt, ob diese Steine sauer oder alkalisch sind. Auf glatten und harten Steinoberflächen konnte nie ein entsprechendes Algenaufkommen beobachtet werden. Algen generieren sich aus den Steinen bestimmte Mineralstoffe (Silikate, Eisen, Aluminium) Mulm und Wassertrübung Wie in jedem natürlichen Wassersystem entstehen Ablagerungen durch Ausfällungen und absterbende organische Substanz (Teichschlamm). Im Schwimmbereich muss der Mulm je Kategorie 1 mal wöchentlich bis 2 mal Jährlich (November, April) absaugen werden, um Wassertrübung durch Aufwirbelung, sowie Algenbildung am Teichboden zu verhindern. 24

25 Die Absaugung im November ist deshalb angezeigt, weil sich bei kalten Temperaturen und sinkendem ph Rücklösungen von Nährstoffen aus dem Schlamm ergeben können. Bei zuviel organischer Substanz, Laub und Dünger aus umliegenden Flächen aber auch durch ergiebige Niederschläge werden die verfügbaren Nährstoffe im Teich angereichert, was zu einer erhöhten Algenproduktion führt. Zur Stabilisierung des Gleichgewichtes bzw. der Selbstreinigungskraft ist es erforderlich, dass keine Nährstoffe von außen eingetragen werden, bzw. produzierte Biomasse im Teich geerntet wird (Rückschnitt der Pflanzenteile, absaugen des Schlammes). Bei starker Eutrophierung können mit dem Schnitt der grünen Pflanzenteile zusätzlich Nährstoffe aus dem System entfernt werden. Bei der Neuanlage des Teiches kann vorerst Trübung des Wassers auftreten. Dies ist auf eine Überproduktion von Phytoplankton (Algen) zurückzuführen, dass aufgrund der gelösten Nährstoffe im Füllwasser (hoher Nitratgehalt des Trinkwassers) und der Sonneneinstrahlung photosynthetisch produziert wird. Sobald ein gewisses Angebot an Schwebealgen besteht, vermehrt sich auch das Zooplankton (spez. Daphnien), die sich im Wesentlichen von den Schwebealgen ernähren. Diese müssen allerdings als Impfung in den Teich eingebracht werden. Wird das Nahrungsangebot für die Algen (Nitrate, Phosphate etc) nicht konstant hoch gehalten, z.b. durch Eintrag wegen unsachgemäßem Bau des Teiches oder durch Niederschläge, verschwindet diese Trübung sehr bald. Einerseits können sich die Algen nicht mehr vermehren, sterben ab oder werden gefressen. Abgestorbene Algen oder wegen nunmehr fehlendem Phytoplankton absterbende Daphnien sinken zu Boden, wobei sie sofort von den sog. Detritusfressern in Empfang genommen werden, die zusammen mit Bakterien und Pilzen den Mineralisierungsvorgang einleiten. Diese Destruenten sind kleine tierische Lebewesen und Bakterien, die als spezialisierte Mannschaft das tote organische Material (Detritus) schrittweise abbauen. Mit der Zeit stellt sich ein stabiler Kreislauf und ein Gleichgewicht zwischen Phytoplankton (Produzent) und Zooplankton (Konsument) ein, so dass nach recht kurzer Zeit (ma. 1 Monat) die Wassertrübung verschwindet. Allerdings verläuft dieser Abbauprozess, welcher die Schlammakumulierung stark verlangsamt, nur in aerobem (sauerstoffreichem) Milieu. Der Vorteil dieser Methode ist, dass sich beim Baden wesentlich weniger Schlamm aufwirbelt, die Nährstoffabgabe kontinuierlich und nicht schockartig erfolgt und wesentlich weniger Schlamm abgesaugt werden muss. 25

26 Unsere Naturpools verfügen über eine totale Wasserdurchströmung und so wird verhindert, dass sich größere Schlammschichten akkumulieren können. Die beschriebenen Vorgänge laufen dabei mit der Zeit sehr stabil ab Biologische Abläufe in natürlichen und künstlichen Gewässern. Das Niederschlagswasser oder der natürliche Zulauf wird oberflächlich abgeführt. Diese Maßnahme säubert die Wasseroberfläche von Schwebstoffen (Laub, Blütenstaub, Staub), die später auf den Grund der Anlage absinken und dort Nährstoffe produzieren würden. Die Folge der biologischen Abläufe im Teich ist immer dessen Verlandung. In der Natur kann dieser Prozess je nach Umständen bis mehr als Jahre dauern. Durch geeignete Bauweise kann die Verlandungsgeschwindigkeit gebremst werden. In schwach durchströmten See wie beispielsweise den meisten Mittellandseen, sind die unteren Wasserschichten sauerstoffarm und der Schlamm reichert sich viel schneller an, resp. wird nicht abgebaut. In einem See in den Bergen, der starke Zuund Abflüsse hat und zudem äußerst nährstoffarm ist, herrschen weitgehend aerobe Zustände und Schlamm kann sich nur geringfügig anhäufen. Bei flachen natürlichen Gewässern entsteht im Zuge der Verlandung dicke Schichten mehr oder weniger gut gebauter Teichschlamm, der in den unteren Schichten unter Sauerstoffmangel leidet. Badet man in diesen Gewässern, so wirbelt man Teichschlamm auf und übelriechende Unterschichten vermischen sich mit dem an sich klaren Teichwasser. Auf Grund der physikalischen Eigenschaften des Wassers ist kaltes Wasser schwerer als warmes Wasser, sowie Wasser mit gelösten Nährsalzen schwerer als ohne Nährstoffe. Höherer Nährstoffkonzentrationen beinhaltetes Kaltwasser liegt also ganz am Boden. Im Gegebenen Fall kann der Schwimmteich/Naturpool infolge der Größe und der Bauweise mit einem Sauggerät nur schwer gepflegt werden. Geplant ist, dass alle 3-5 Jahre eine Gerneralreinigung durch Auslassen, durch waschen und wieder befüllen gereinigt wird. Während Pflanzen in der kalten Jahreszeit ihr Wachstum einstellen, arbeiten die Kleinlebewesen auch bei tieferen Temperaturen weiter (maimale Leistungsfähigkeit bei C) und mineralisieren abgestorbene Biomasse. Der Teich produziert also auch in der kalten Jahreszeit Nährstoffe und bildet Reserven für Wachstumsschübe im Frühling. Die richtige Zusammenstellung sowie die Menge der Nährstoffkonkurrenz (höhere Wasserpflanzen) zu den Algen bestimmt das Aussehen einer Teichanlage. Bekannt ist ein plötzliches, meist aber 26