Berechnung Wasserwerte / Wasseraufbereitung

vilbara

New Member
Hallo Zusammen,

seit über 20 Jahren habe ich ein Aquarium aber erst seit einem Jahr beschäftige ich damit intensiv. Flowgrow ist eine unglaubliche Quelle, hier habe ich sehr sehr viel gelernt. Vielen Dank an Aquasabi, alle Autoren und Teilnehmer!

Um Wasserchemie besser zu verstehen, habe ich angefangen die Berechnungen selbst zu machen. Letztendlich, es ist ein Rechner geworden um Wasserwerte bzw. Wasseraufbereitung auf gewünschte GH+KH zu berechnen:

http://vilbara-code.de/water-calc/

Nährstoffrechner von Flowgrow bietet diverse einzelne Berechnungen. Ich wollte mehrere Berechnungen auf eine Stelle zu haben um komplette Wasseraufbereitung von Leitungswasser+Osmosewasser zu berechnen:
  • Eingabe von gewünschten GH, KH, Ca:Mg:K-Verhältnis, NO3- und PO4-Werte bzw. Regeln.
  • Berechnung von Ca, Mg, K, NO3, PO4, SO4 in mg/l.
  • Wenn Leitungswasser erfasst ist:
    • Berechnung von minimale mögliche GH mit gewünschtem Ca:Mg:K-Verhältnis, ohne Osmosewasser.
    • Berechnung von benötigte Leitungswasser / Osmosewasser Verhältnis.
Ich hoffe Ihr findet es nützlich, oder mindestens interessant. Es ist die erste Version und ich bin gespannt auf euer Feedback.

Mit freundlichen Grüßen,
Vilmantas B.
 

Wuestenrose

Well-Known Member
Hallo,

sehr nett :cool: . Ich stricke mir seit längerem schon meine Rechner mit Excel selber aber ich finde es mindestens interessant. Danke für's Teilen.


Viele Grüße
Robert
 

timo136gg

New Member
Hallo,
Das finde ich echt ne super Erweiterung für den hier bekannten Nährstoff Rechner.
Vielleicht wird der ja mal erweitert.
Ich hab mir den link gleich mal gespeichert.

Vielen Dank

Gruß Timo
 

vilbara

New Member
Hallo Markus,

kommt der Fehler innerhalb von einem Firmen-Netzwerk? Der URL mit "anuerproxy.nbg.de.ssg" ist komisch, habe bis jetzt noch nie gesehen und google weiß davon auch nichts.

Auf jeden Fall habe ich https eingeschaltet, vielleicht hilft es:

https://vilbara-code.de/water-calc/

Mit freundlichen Grüßen,
Vilmantas
 

strauch

Active Member
Hallo Vilmantas,

sehr schöner Rechner, vielen Dank dafür. Ich habe mir auch eine Exceltabelle gebaut, die mir dann auch noch ausspuckt wieviel Bittersalz und sonstige Dünger ich zugeben muss. Also z.B. soviel KNO3 bis entweder Nitrat oder Kalium das "maximum" erreicht hat den Rest dann mit Kaliumsulfatdünger. Wobei es bei der Vielzahl an "Düngern auf dem Markt" schwer wird, da alle aufzunehmen.
 

vilbara

New Member
Hallo Andre,

die Berechnung von Düngung habe ich auch schon überlegt. Privat nutze ich schon eine "manuelle" Zusammenstellung, brauche aber noch etwas Zeit es schöner zu integrieren.

Eine automatische Mischung mit sinnvollen (oder sogar optimalen) Ergebnissen für alle mögliche Konstellationen ist etwas komplexer. Werde aber bei Gelegenheit anschauen.

Inzwischen habe ich noch die Berechnung von Leitfähigkeit eingebaut.

Habe mit Zahlen gespielt und war überrascht dass allein die Messung von KH und Leitfähigkeit sollte sehr viel verraten, die GH mit wöchentlichen WW sollte relativ stabil sein. Werde vermutlich demnächst Leitfähigkeitsmessgerät bestellen.

Mit freundlichen Grüßen,
Vilmantas
 

Thumper

Well-Known Member
Moin,

Inzwischen habe ich noch die Berechnung von Leitfähigkeit eingebaut.
Auf welcher Basis berechnest du das? Ich habe vor längerer Zeit schonmal nach den Details dazu gesucht, bin aber nie auf konkrete Werte gekommen...

Und man kann in deinem Rechner die KH nicht größer als die GH setzen, obwohl das in der aquaristischen Betrachtung (KH = SBV) funktioniert. Ich kann ja schließlich nur KCO3 ins Wasser geben und habe 0°dGH bei >0°dKH.
 

Wuestenrose

Well-Known Member
'N Abend...

Auf welcher Basis berechnest du das? Ich habe vor längerer Zeit schonmal nach den Details dazu gesucht, bin aber nie auf konkrete Werte gekommen...

Daniel beschreibt hier seine Schwierigkeiten auf der Suche nach einem Leitfähigkeitsmodel. Scheint nicht so ganz trivial zu sein.


Viele Grüße
Robert
 

vilbara

New Member
Daniel beschreibt hier seine Schwierigkeiten auf der Suche nach einem Leitfähigkeitsmodel. Scheint nicht so ganz trivial zu sein.

Sehr informative Artikel. Laut Beschreibung, sollte meine Berechnungen vergleichbar mit originalem "LMC model" sein, nur ohne Faktor-Korrektur.

Die relevante LF-Bereiche in Hydrokultur scheinen deutlich höher zu sein als in "typische" Süßwasser-Aquaristik: Die empirische Messungen für das Modell waren dort in Bereich von 1500 bis 5000 µS/cm, bei Aquaristik werden 1000 uS/cm nur in extrem Fällen erreicht (?).

Der Autor erklärt das die primitive Summe von Molare Grenzleitfähigkeiten aller Ionen mit Konzentrationszunahme ungenauer wird. Bei kleineren LF-Werten in Aquaristik sind deshalb Berechnungen genauer.

Bis jetzt habe ich meine Rechenalgorithmus nur mit 2 Werten aus offizielle Wasseranalyse verifiziert:

GH​
Wasseranalyse 2019​
Rechner​
Stuttgart - Bodenseewasser
9,1 °dH​
340 µS/cm​
340 µS/cm​
Stuttgart - Landeswasser
13,1 °dH​
514 µS/cm​
509 µS/cm​

(oder werden die LF-Werte in offizielle Wasseranalyse auch nur theoretisch berechnet?)

Mit freundlichen Grüßen,
Vilmantas
 

Fino

Member
Hallo Vilmantas,

sehr schick designierter Rechner

Habe gerade mal ein wenig herumgespielt. Was etwas schief ist: Wenn man die KH erhöht, führt dies immer zu einer Verringerung des SO4-Gehaltes. Erhöhe ich etwa die KH von 3,0° auf 5,0° sinkt bei deinem Rechner der Sulfatgehalt von 67,35 mg/L auf 33,07 mg/L (bei sonst gleichbleibenden Werten). Praktisch wie auch theoretisch gibt es diesen Zusammenhang nicht, dass jede KH-Erhöhung zu einer Senkung des Sulfatgehaltes führt. Dein Modell liefert hier keine sinnvollen Werte. Wie in der Praxis üblich, sollte eine KH-Erhöhung grundsätzlich mit einer Erhöhung eines Kations einhergehen und nicht einer Verringerung eines Anions (wieso dann auch speziell Sulfat). Dein Modell bräuchte hinsichtlich der KH wohl noch etwas Input.

vilbara schrieb:
Bis jetzt habe ich meine Rechenalgorithmus nur mit 2 Werten aus offizielle Wasseranalyse verifiziert:

GHWasseranalyse 2019Rechner
Stuttgart - Bodenseewasser9,1 °dH340 µS/cm340 µS/cm
Stuttgart - Landeswasser13,1 °dH514 µS/cm509 µS/cm

(oder werden die LF-Werte in offizielle Wasseranalyse auch nur theoretisch berechnet?)
Ich denke nein, zumindest mein Wasserversorger misst den LF-Wert.

Ich habe früher auch mal versucht, die LF zu berechnen. Meine Abweichungen waren aber deutlich höher als bei dir. Vielleicht hattest du bei deinen 2 Versuchen bisher nur Glück :). Wie berücksichtigst du denn die Temperatur?

Viele Grüße
Klaus
 

vilbara

New Member
Hallo Klaus,

Wenn man die KH erhöht, führt dies immer zu einer Verringerung des SO4-Gehaltes. Erhöhe ich etwa die KH von 3,0° auf 5,0° sinkt bei deinem Rechner der Sulfatgehalt von 67,35 mg/L auf 33,07 mg/L (bei sonst gleichbleibenden Werten). Praktisch wie auch theoretisch gibt es diesen Zusammenhang nicht, dass jede KH-Erhöhung zu einer Senkung des Sulfatgehaltes führt.

Ich bin kein Chemiker und erkläre es wie ich es verstehe, in einfachen Wörtern. Zuerst, ich kenne Fachbegriff für "molare Menge von Ladung" nicht, also man braucht nur 1/2 Mol von SO4₂- für 1 Mol von K+ - ich werde es "lmol" nennen.

Auf eine Seite gibt es die Kationen (Ca₂+, Mg₂+, K+, Na+) und auf andere die Anionen (NO3-, H2PO4-, SO4₂-, Cl-, HCO3-). Die Summe auf beiden Seiten ist IMMER gleich: lmol(Ca₂+, Mg₂+, K+, Na+) = lmol(NO3-, H2PO4-, SO4₂-, Cl-, HCO3-). HCO3- "verliert" immer, z.B. wenn andere starke Säure zugefügt wird. Und HCO3- wird kompensiert wenn z.B. Pfalnzen NO3 verbrauchen. Deshalb lmol(HCO3-) = lmol(Ca₂+, Mg₂+, K+, Na+) - lmol(NO3-, H2PO4-, SO4₂-, Cl-) und das ist KH/SBV.

Laut Gleichung, um KH/SBV zu erhöhen, kann man entweder Kationen zufügen oder Anionen entfernen. Um KH/SBV zu senken kann man entweder Kationen entfernen oder Anionen zufügen. Entfernen ist im Praxis schwierig, deshalb fügt man es normalerweise zu:
  • Um KH / SBV zu erhöhen nutzt man z.B. KCO3 (K+ wird zugefügt).
  • Um KH / SBV zu senken nutzt man z.B. H2SO4 oder HCl (SO4₂- oder Cl- wird zugefügt).
Der Rechner ist so konzipiert, dass fast alle Kationen und Anionen fix sind:
  • Ca und Mg wird durch GH und Ca:Mg-Verhältnis definiert.
  • K durch Mg und Mg:K-Verhältnis
  • NO3: Entweder dynamisch von K oder statisch.
  • PO4: Entweder dynamisch von NO3 oder statisch.
  • Na und Cl: Momentan nur statisch in Leitungswasser definiert.
SO4 bleibt der einziger der flexibel ist. Wenn ich KH bewege und alle andere schon fix sind, dann ändert sich SO4. Man könnte auch NO3 oder Cl bewegen, SO4 ist aber sehr günstig weil der sonst keine Rolle spielt und der Bereich sehr breit ist: bis 250mg/l, stand hier irgendwo bei Flowgrow.

Rechner muss nichts entfernen, der rechnet nur die Zielwerte um Gewünschte GH, KH, Ca:Mg:K-Verhältnis zu erreichen. Danach kann man die Differenz zu Leitungswasser schauen und die nötige Stoffe zufügen.

Eine praktische Schlussfolgerung wäre z.B., anstatt KH mit Schutzbrille und Schwefelsäure zu senken, reicht es vielleicht die Düngung von KNO3 auf K2SO4 und Harnstoff umzustellen (ich weiß, Harnstoff ist umstritten, ich will nicht "für" oder "gegen" argumentieren, nur ein Beispiel zeigen).

Bis ich das verstanden habe, müsste ich unzählige Artikeln über KH lesen und keiner hat diese einfache praktische Zusammenhang von KH und SO4 direkt erwähnt.

Ich habe früher auch mal versucht, die LF zu berechnen. Meine Abweichungen waren aber deutlich höher als bei dir. Vielleicht hattest du bei deinen 2 Versuchen bisher nur Glück :). Wie berücksichtigst du denn die Temperatur?

Temperatur wird gar nicht berücksichtigt, es ist eine Theoretische Berechnung und die gilt bei +25C laut Tabelle aus Wikipedia.

Mit freundlichen Grüßen,
Vilmantas
 

vilbara

New Member
Ergänzung bzw. Korrektur.

Die bessere Schreibweise wäre vermutlich so:

1/2 Ca²⁺ + 1/2 Mg²⁺ + K⁺ + Na⁺ = NO₃⁻ + H₂PO₄⁻ + 1/2 SO₄²⁻ + Cl⁻ + HCO₃⁻

Und die Gleichung gilt nicht "immer" sondern in Carbonat-Pufferbereich (?). Wäre super wenn jemand das genau und richtig erklären könnte.

Mit freundlichen Grüßen,
Vilmantas
 

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