Leuchtmittel mit eingeschränktem Spektralbereich gegen Algen

[har-kon]

Hallo!

Ich lese gerade das Buch "Das bepflanze Aquarium" von Diana Walstad. Sehr interessant, kann ich nur jedem empfehlen.

Im Kapitel über Algen gibt es die folgende Interessante Aussage: "Höhere Pflanzen können Eisen aus dem Bodengrund aufnehmen, aber Algen sind auf freies Eisen (Fe2+ und Fe3+) im Wasser angewiesen. Das Eisen im Wasser ist zwar gebunden, meist an DOC, es wird aber vorübergehend durch die Fotoreduktion von Eisen verfügbar gemacht

DOC-Fe3+ + Licht -> Fe2+ + oxidiertes DOC

Das freigesetzte Fe2+ kann von Algen aufgenommen weden, rasch zu Fe3+ oxidiert werden (das ebenfalls von Algen aufgenommen werden kann) oder wiederum an DOC binden, womit der Vorgang von Neuen beginnen kann."

Das wiederum würde erklären, warum Algen zwar gegenüber höheren Pflanzen weniger Licht nutzen können (wird im Buch auch angesprochen), bei Erhöhung der Lichtmenge jedoch durch das vermehrt verhandene Eisen sich zur bekannten Algenplage entwickeln können

Was hat das nun mit Beleuchtung zu tun?

Es folgt im Buch ein Experiment in dem Algen in Nährlösungen mit Leuchtstofflampen vom Typ neutralweiß, Tageslicht und Vita-Lite sich stark vermehrten, bei einem zweiten Versuch mit gleicher Lichtintensität aber mit einem herausgefilterem Spektralbereich von unter 520 nm jedoch kein Eisen durch die Fotosynthese freigesetzt wurde und deshalb die Algen sich auch nicht vermehren konnten.

Eine interessante Beobachtung, die ich gerne mal in der Praxis verifizieren würde. Algen dafür hätte ich reichlich :lol:

Wer kennt T8-Röhren die einen solchen eingeschränkten Spektralbereich haben (UV-geblockt wird hier wohl nicht ausreichen). Oder wie man durch Tricks so etwas erreichen kann - schliesslich wurde es im Versuch ja auch irgendwie durchgeführt.

Zweite Frage: Würde es den Pflanzen etwas ausmachen mit einem solch eingeschränktem Bereich auskommen zu müssen?

Dritte Frage: Welche optischen Einschränkungen müsste man im Becken bei einer solchen Auswahl an Leuchtmitteln in Kauf nehmen?

Vierte Frage: Gibt es andere Gründe die gegen den Einsatz von solchen Leuchtmitteln sprechen würden?

Gruß

Harald

 

[niko2]

Hallo Harald,

ich habe das Kapitel im Buch noch nicht gelesen, halte solche Röhren - wenn es die denn zu kaufen gibt - in der Praxis aber für nicht sinnvoll:

Selbst im optisch algenfreien Aquarium sind ständig Sporen und latente Algen zig verschiedener Arten vorhanden. Falls tatsächlich einige Algenarten durch den fehlenden Spektralbereich gehemmt werden, werden früher oder später andere Algen die freie Nische besetzen. Das Aquarium ist halt kein Reagenzglas und es lassen sich auch nicht alle Algen über einen Kamm scheren.

Deshalb würde ich in Deinem konkreten Fall zunächst die eigentlichen Ursachen für den Algenwuchs versuchen zu beheben (Verhältnis von Licht, Co2 und anderen Nährstoffen + Eisenausfällung im Filtermaterial?), was Dir mit Hilfe aus dem Forum auch bestimmt gelingt. Anschließend kannst Du das Experiment immer noch durchführen, falls dann noch Bedarf besteht! :wink: Ich wünsche Dir viel Erfolg!

Just my 2 cents.

 

[har-kon]

Hallo Niko,

es geht ja nicht darum die Algen bis auf die letzte Spore auszurotten - aber Ihr Wachstum zu verhindern wenn man ein Ungleichgewicht in der Pflanzenversorgung hat und die Algen das Fe aus dem Wasser für sich ausnutzen und sich stark vermehren. Es wäre sozusagen nur für den Notfall - aber die kennt man ja zu Genüge...

Der eingeschränkte Spektralbereich wirkt nicht auf die Algen sondern auf das Eisen was dann bei der Photosynthese nicht aus dem DOC gelöst wird. Wenn die Pflanzen sich das Fe aus dem Substrat ziehen, dann wäre es nur schlecht für die Algen, denn die können das nicht!

Algen können sich - wie Du gesagt hast - anderen Lichtverhältnissen für Ihre Photosyntheseleistung innerhalb von wenigen Tagen sehr gut anpassen.

 

[Jens_Bodensee1]

ich weiss net...

Algen sind eigentlich recht einfach Pflanzen, Aquariumpflanzen sind höhere und kompliziertere.
Wenn ich jetzt das Licht für Algen unerträglich mache, leiden dann nicht auch die Pflanzen?

Ansonsten könnten doch die Vollspektrumröhren vom Markt genommen werden....

ich vertehe das nicht wirklich

Jens

 

[niko2]

Hi,

wie gesagt: solange das Nährstoffgleichgewicht nicht hergestellt ist, würde dir eine solche Röhre wohl kaum helfen - und danach solltest Du sie nicht mehr brauchen. Um dem "Notfall" vorzubeugen ist da imho die Anschaffung von Dosierpumpe mit Zeitschaltuhr sinnvoller.

Um aber auf deine Frage einzugehen: Frau Walstad benutzt in ihren Aquarien stark eisenhaltige Erde unter dem Kies und verzichtet auf Zugabe von Eisendünger über die Wassersäule. Sie führt auch praktische kaum Wasserwechsel durch, so dass sich in ihren Aquarien große Mengen an gelösten organischen Stoffen (DOC) ansammeln können, die das aus dem Boden gelöste Eisen binden. In einem solchen Aquarium kann es sinnvoll sein, Algen über Eisenlimitierung im Wasser im Griff zu halten.

Du kannst eine solches Aquarium aber nicht mit einem High-Tech-Aquarium vergleichen - und du kannst darin mit großer Wahrscheinlichkeit auch keine anspruchsvollen Pflanzen pflegen. Falls Du nicht zufällig ein solches Aquarium betreibst, wird das Eisen in Deinem Aquarium zum größten Teil nicht an DOC, sondern an künstliche Chelatoren aus dem Volldünger gebunden sein.

Algen können sich - wie Du gesagt hast - anderen Lichtverhältnissen für Ihre Photosyntheseleistung innerhalb von wenigen Tagen sehr gut anpassen.

Da hast Du mich aber falsch wiedergegeben. Ich sagte dass andere latent vorhandene Algenarten - die mit weniger freiem Eisen auskommen - die freie Nische besetzen können, solange Du die Nährstofflücken nicht schließt.

 

[har-kon]

Hi,

Um dem "Notfall" vorzubeugen ist da imho die Anschaffung von Dosierpumpe mit Zeitschaltuhr sinnvoller.

Dosierpumpe? Was sind da genau deine Gedanken?

Um aber auf deine Frage einzugehen: Frau Walstad benutzt in ihren Aquarien stark eisenhaltige Erde unter dem Kies und verzichtet auf Zugabe von Eisendünger über die Wassersäule. Sie führt auch praktische kaum Wasserwechsel durch, so dass sich in ihren Aquarien große Mengen an gelösten organischen Stoffen (DOC) ansammeln können, die das aus dem Boden gelöste Eisen binden. In einem solchen Aquarium kann es sinnvoll sein, Algen über Eisenlimitierung im Wasser im Griff zu halten.

Korrekt, aber der vorletzte Satz macht keinen Sinn, denn WEIL das Eisen im Boden und nur über die Pflanzen aufgenommen wird braucht man bei Ihren Becken das Eisen im Wasser nicht zu limitieren - weil da in der Regel keine relevanten Mengen vorhanden sind. Das macht ja gerade den Reiz Ihres Ansatzes aus. Aber klar, durch absterbende Pflanzen etc. ist immer etwas da (wenn auch wohl mengenmäßig nicht vergleichbar mit den Werten bei aktiver Zudüngung durch das Wasser) aber das Experiment würde in Ihrem Becken wahrscheinlich kein Problem darstellen und Sie beschreibt die Methode bei Algenproblemen das DOC mit Aktivkohle aus dem Becken herauszuziehen (und weiteren gleichzeitigen Maßnahmen)

Das Verhindern des Freisetztens von Eisen über die Spektrallimitierung macht also nur Sinn, wenn man Eisen und Algen im Wasser hat und auch nur kurzfristig, weil bei fehlendem Substrat natürlich sonst die Pflanzen auch nichts abbekommen.

Du kannst eine solches Aquarium aber nicht mit einem High-Tech-Aquarium vergleichen - und du kannst darin mit großer Wahrscheinlichkeit auch keine anspruchsvollen Pflanzen pflegen.

Ich rede auch nicht davon ein AQ wie Diana Walstad sie hat zu betreiben (was mich aber reizen würde), denn dann hätte ich höchstwahrscheinlich keine Algenprobleme! Momentan schlage ich mich mit Algen in einem reinen Kies-AQ ohne Substrat rum und mich würde einfach reizen ein solch spannende These aus Ihrem Buch über den Zusammenhang zwischen Eisenkonzentration im Wasser, Lichtspektrum und Algenwuchs selbst zu überprüfen.

Falls Du nicht zufällig ein solches Aquarium betreibst, wird das Eisen in Deinem Aquarium zum größten Teil nicht an DOC, sondern an künstliche Chelatoren aus dem Volldünger gebunden sein.

Jep das stimmt - ein sehr berechtigter Einwand. Hier fehlt mir das Wissen unter welchen chemischen Prozessen das chelatierte Eisen frei wird. Meines Wissens können aber auch Pflanzen nur freies Eisen aufnehmen - insofern müsste eigenlich auch chelatiertes Eisen erst frei werden - die Frage ist nur mit oder ohne Photosynthese. Und wenn Photosynthese dann mit welchen Wellenlängen und mit welchen nicht. Das wäre dann Teil des Experiments.

Da hast Du mich aber falsch wiedergegeben. Ich sagte dass andere latent vorhandene Algenarten - die mit weniger freiem Eisen auskommen - die freie Nische besetzen können, solange Du die Nährstofflücken nicht schließt.

Dann sorry, aber im Buch wird über die gute Anpassungfähigkeit von Algen an geänderte Lichtspektren (und der Unfähigkeit der Pflanzen das gleiche zu tun) eingegangen und ich dachte Du beziehst Dich darauf...

Wie gesagt, es wäre einfach ein Experiment. Eigentlich brauche ich schlicht und einfach Röhren ohne UV und Blaubereich (> 520 nm) aber eben nicht nur gelb, grün oder rot - das wäre mir zu gefährlich für die Pflanzen und Fische. Ich habe auch nicht vor diese Röhren als Dauerzustand über meinem Aq zu belassen.

Bei den AQ-Lampenherstellern mach ich mir da wenig Hoffung, denn was ich so im Laden gesehen habe ist immer ein blauer Spektralbereich vertreten (wenn auch manchmal nicht dominant).

Übrigens werden UV-geblockte Leuchtmittel ja schon als "Anti-Algen"-Lampen angeboten - aber haben sie eben bei den wenigsten den gewünschten Effekt dass sie die Algen komplett unterbinden eher das Wachstum bremsen- weil eben der Spektralbereich der Fe-Freisetzung größer ist.

Vieleicht für irgendeine Spezialanwendung die garnix mit Aquarien zu tun hat - na mal sehen ich werd mal ein paar Lampen-Spezies fragen...

Gruß

Harald

 

[Thomas Schmidt]

Hallo,

ich meine, dass Andreas Kremser schon einmal dazu etwas geschrieben hat, das ging in eine ähnliche Richtung.

Das Verhindern des Freisetztens von Eisen über die Spektrallimitierung macht also nur Sinn, wenn man Eisen und Algen im Wasser hat und auch nur kurzfristig, weil bei fehlendem Substrat natürlich sonst die Pflanzen auch nichts abbekommen.

Der Versuch macht meiner Meinung nach gar keinen Sinn.

Meines Wissens können aber auch Pflanzen nur freies Eisen aufnehmen

Das ist falsch. Pflanzen können sowohl 2- als auch 3wertiges Eisen aufnehmen.

die Frage ist nur mit oder ohne Photosynthese

Was hat die PS hier zu suchen? Eisen wird für die Bildung von Chlorophyll gebraucht. Mehr nicht.

Übrigens werden UV-geblockte Leuchtmittel ja schon als "Anti-Algen"-Lampen angeboten - aber haben sie eben bei den wenigsten den gewünschten Effekt dass sie die Algen komplett unterbinden eher das Wachstum bremsen- weil eben der Spektralbereich der Fe-Freisetzung größer ist.

Solche Folien sind eher Marketing, Wasser ist bereits in den ersten cm ein effektiver UV Filter.

Algen besitzen zudem akzessorische Pigmente, die es ihnen erlauben, sich an das jeweilige Lichtspektrum anzupassen.

Mehr Infos gibts hier: http://www.hereinspaziert.de

 

[niko2]

Hallo,

Dosierpumpe? Was sind da genau deine Gedanken?

Um das einmal gefundene Nährstoffgleichgewicht stabil zu halten, auch wenn man im Urlaub ist oder das düngen vergisst...

Jep das stimmt - ein sehr berechtigter Einwand. Hier fehlt mir das Wissen unter welchen chemischen Prozessen das chelatierte Eisen frei wird.

Die Antwort hast Du ja weiter oben schon wiedergegeben, z.B. durch UV-Strahlung. Ich dachte, dass sei das Thema dieses Threads? Möglich ist aber auch bakterieller Abbau der Chelatkomplexe im Filter. Das ganze ist eigentlich ein alter Hut.

Meines Wissens können aber auch Pflanzen nur freies Eisen aufnehmen - insofern müsste eigentlich auch chelatiertes Eisen erst frei werden - die Frage ist nur mit oder ohne Photosynthese.

Natürlich können Pflanzen chelatiertes Eisen aufnehmen und müssen es auch, weil Eisen unter aquaristischen Bedingungen nicht dauerhaft wasserlöslich ist (Sauerstoffgehalt im Wasser > ca. 1mg/L laut H.J. Krause). Pflanzen bilden bekanntermaßen sogar eigene Chelate an ihren Wurzeln, um ausgefälltes Eisen wieder wasserlöslich zu machen und ins Zellinnere zu transportieren. Im Zellinneren werden die Chelate aufgebrochen und das Eisen kann verwertet werden.

Walstads Kapitel über Eisen und Algen empfinde ich als etwas ominös (kann auch an einer unpräzisen Übersetzung liegen). Können wirklich alle Algen im Gegensatz zu höheren Pflanzen keine Chelatkomplexe aufnehmen? Wo geschieht diese "Fotoreduktion"? Im Zellinneren als Reaktion der Pflanze/Alge - Im freien Wasser? Wie lange bleibt das zweiwertige Eisen im Anschluss an die Fotoreduktion im Aquarienwasser gelöst bevor es wieder in die dreiwertige (unlösliche) Form übergeht?

Warum schreibt Walstad ständig "Pflanzen entnehmen dem Wasser freies Eisen (Fe(II) und Fe(III)", wenn in der Literatur unmissverständlich klargestellt ist, dass dreiwertiges Eisen bis auf besondere Ausnahmen wasserunlöslich ist und sofort als Eisencarbonat oder -oxid ausfällt (siehe z.B. Krause)?

Walstad bleibt da einige Antworten schuldig, die ohne echtes Hintergrundwissen (bin nicht vom Fach) nicht überprüfbar sind. Im Endeffekt deckt sich die Grundaussage jedoch mit der praktischen Erfahrung: Eisenchelate sind bekanntermaßen lichtempfindlich. Deshalb sollte man im Starklichtbecken auch täglich Eisendünger zuführen und wenig Filtermaterial einsetzen, damit sich dort keine Bakterien ansiedeln, die angeknackste Chelatkomplexe vernaschen.

Dir, Harald, kann ich nur den gut gemeinten Tipp geben, die spekulative Wissenschaft so lange ruhen zu lassen, bis du die Ursache deiner Algenprobleme auf herkömmliche Weise gelöst hast und ein wenig praktische Erfahrung gesammelt hast.

 

[har-kon]

Hallo,

ich meine, dass Andreas Kremser schon einmal dazu etwas geschrieben hat, das ging in eine ähnliche Richtung.

Das ist interessant - hast Du da mal bitte ein Link?

Meines Wissens können aber auch Pflanzen nur freies Eisen aufnehmen
Das ist falsch. Pflanzen können sowohl 2- als auch 3wertiges Eisen aufnehmen.

Da haben wir beide recht. Fe2+ und Fe3+ ist freies Eisen. Lies doch mal meinen ersten Beitrag in Thread.

die Frage ist nur mit oder ohne Photosynthese
Was hat die PS hier zu suchen? Eisen wird für die Bildung von Chlorophyll gebraucht. Mehr nicht.

Stimmt, gemeint war Lichteinwirkung! Sorry mein Fehler!

Die Freisetzung des Eisenes aus den vorhandenen Bindungen (Chelaten) scheint wohl (und das gilt es zu überprüfen) vom kurzwelligem Licht abhängig zu sein - so die Ergebnisse aus dem Versuch im Buch.

Solche Folien sind eher Marketing, Wasser ist bereits in den ersten cm ein effektiver UV Filter.

Ja, was wird´s wohl sein. Aber da Du dich ja gut mit Leuchtmitteln auskennst, kannst Du mir ja mal eine Röhre empfehlen die weder UV- noch Blauanteile enthält - oder einen Filter der UV- und Blau aus vorhandenen Leuchtmitteln ausfiltert. Das wäre sehr nett!

Algen besitzen zudem akzessorische Pigmente, die es ihnen erlauben, sich an das jeweilige Lichtspektrum anzupassen.

Hab ich bereits erwäht - ist aber hier nicht von Bedeutung da den Algen nicht die Fähigkeit zur Energiegewinnung aus Licht für die Photosynthese genommen werden soll, sondern ein wichtiger "Rohstoff" ohne den eben der Aufbau des Chlorophylls gestört wird. Und an diesen Fe-Mangel können sich die Algen eben nicht anpassen.

Gruß

Harald

 

[niko2]

Mensch Harald,

Ja, was wird´s wohl sein. Aber da Du dich ja gut mit Leuchtmitteln auskennst, kannst Du mir ja mal eine Röhre empfehlen die weder UV- noch Blauanteile enthält - oder einen Filter der UV- und Blau aus vorhandenen Leuchtmitteln ausfiltert. Das wäre sehr nett!

Sag doch gleich, dass Du komplett den blauen Lichtanteil rausfiltern möchtest! Dafür benötigst Du keine speziellen Röhren. Besorge Dir orangene Beleuchterfolie (CTO 100%): Die filtert wirksam blaue Lichtanteile aus dem Spektrum. Gibt's z.B. im Filmtechnikverleih.

Ich kann Dir aber soviel verraten, dass ein damit beleuchtes Aquarium nicht mehr... ganz so schön aussieht Ob die Pflanzen es mögen... vielleicht, vielleicht auch eher nicht.

 

[Thomas Schmidt]

Hallo,

Das ist interessant - hast Du da mal bitte ein Link?

im Moment nicht. Ich müsste auch erst suchen.

Die Freisetzung des Eisenes aus den vorhandenen Bindungen (Chelaten) scheint wohl (und das gilt es zu überprüfen) vom kurzwelligem Licht abhängig zu sein - so die Ergebnisse aus dem Versuch im Buch.

Bedeutungen für die Praxis hat dieses Experiment allerdings nicht.