Aktiver Soil im Aquarium: Wie er wirkt und wo die Grenzen liegen

Klares, weiches und leicht saures Fließwasser: Das ist die Heimat der Bienengarnele Caridina logemanni, und an genau diese Bedingungen ist sie perfekt angepasst. Dasselbe gilt für ihre zahlreichen Zuchtformen.

Als Bienengarnelen noch Profisache waren

Lange Zeit wusste niemand, wo die Bienengarnele eigentlich herkommt. Die richtigen Wasserwerte mussten sich Halter mühsam erarbeiten. Nach und nach zeigte sich, dass die Tiere in weichem Wasser besser gedeihen. Also wurde fleißig mit Torf, Vollentsalzern und pH-Senkern experimentiert. Das sogenannte „Bienenwasser“ herzustellen war aufwendig, und jeder erfahrene Züchter schwor auf sein eigenes Rezept. Bienengarnelen galten damals als Tiere für Fortgeschrittene, die man nur mit viel Erfahrung oder einem kundigen Mentor erfolgreich halten oder gar vermehren konnte.

Der Durchbruch: aktive Bodengründe

Alles änderte sich, als man entdeckte, dass bestimmte Bonsaierden, die sogenannten Akadama-Böden, auch im Aquarium den pH-Wert deutlich senken und das Wasser enthärten. Damit begann die Ära der aktiven Bodengründe. Japanische Hersteller entwickelten auf Basis von Akadama schnell eigene Aquariensubstrate, die optisch und in ihrer Wirkung ideal zu Garnelenbecken passten. Ob als normale Bodenschicht oder kombiniert mit einem Bodenfilter: Mit diesen Substraten ließ sich perfektes Bienenwasser direkt im Becken erzeugen, ohne Technik, ohne Chemie und ohne lästiges Wassermischen.

Je nach Produkt stellt ein Soil die gewünschte Wasserqualität und einen passenden pH-Wert ein und kann sogar Nährstoffe für Pflanzen liefern.

Inzwischen gibt es eine große Auswahl an Soil-Bodengründen für ganz unterschiedliche Zwecke: spezielle Varianten für Weichwassergarnelen ebenso wie Soils, die auf dicht bepflanzte Aquascapes ausgelegt sind.

Die Kehrseite: Soil ist irgendwann erschöpft

So viele Vorteile aktive Soils haben, sie haben auch eine Schwachstelle. Abhängig vom Ausgangswasser und von der Laufzeit lässt ihre Wirkung nach. Sie können Karbonathärte, Gesamthärte und pH-Wert dann nicht mehr wie gewünscht einstellen. Unter bestimmten Bedingungen geben sie gebundene Stoffe sogar wieder ans Wasser ab, was zu heftigen Verlusten beim Besatz führen kann.

Was chemisch im Soil passiert

Chemisch gesehen ist ein aktiver Bodengrund ein schwach saurer Ionentauscher. Seine enthärtende Wirkung verdankt er verschiedenen Schicht- und Gerüstsilikaten wie Smektit, Klinoptilolith, Bentonit und Illit.

Beim Ionentausch gilt: Je höher die Ladung eines Ions und je größer sein Radius, desto fester bindet es sich an den Tauscher, in unserem Fall an das Soilkorn. So verdrängt zum Beispiel Ca2+ das Na+, und Al3+ wiederum das Ca2+. Das stärker gebundene Ion schiebt also das schwächere von seinem Platz. Soll ein unerwünschtes Ion aus dem Wasser entfernt werden, muss es demnach fester gebunden werden als das Ion, das gerade am Tauscher sitzt. Eine Rolle spielen außerdem der pH-Wert, Art und Zahl der Bindungsstellen im Material sowie die Konzentration der jeweiligen Stoffe. Bei Aquariensoil werden die Silikate mit Säuren be- und entladen, um die gewünschte Wirkung auf das Wasser zu erzielen, ganz ähnlich wie bei Kationentauscherharzen.

Der Ionentausch in vier Schritten

Schritt 1: Im Ausgangszustand ist Soil mit Härtebildnern wie Kalzium, Magnesium und Kalium belegt, die Pflanzen und Tieren zugutekommen.

Schritt 2: Bei der Aufbereitung mit einer Säure lösen sich die Härtebildner vom Korn (Desorption).

Schritt 3: Danach ist der Soil mit Wasserstoff-Protonen (H+) beladen.

Schritt 4: Im Aquarium tauschen Härtebildner und Protonen per Kationentausch die Plätze. Die H+-Ionen gehen ins Wasser und säuern es an, die an Karbonat gebundenen Härtebildner werden vom Soil aufgenommen. Dadurch sinken die Karbonathärte und der karbonatgebundene Anteil der Gesamthärte. Vereinfacht: HCO3- + H+ → H2CO3.

Durch den Abbau des Karbonats entsteht Kohlensäure. Einen Teil davon nehmen Pflanzen und Biofilme auf, ein großer Teil entweicht über die Wasseroberfläche in die Luft. Für die Optik oder zusätzlichen Nutzen enthalten viele Soils außerdem Zusätze wie Pflanzenkohle, Vulkanasche oder Stickstoffverbindungen.