Der UV-C-Klärer

UV ist die Abkürzung für Ultraviolett und bezeichnet einen für das menschliche Auge nicht sichtbaren Strahlungsanteil des Lichts. UV-Strahlung (umgangssprachlich UV-Licht) ist sehr kurzwellig und erstreckt sich über den Wellenlängenbereich von 100 nm bis 380 nm (Nanometer).

UV-Klärer werden in der Aquaristik zur Verringerung der Keimdichte eingesetzt, um Krankheiten vorzubeugen, den Zuchterfolg zu steigern und um Algensporen, Algenblüten und Bakterienblüten zu beseitigen.

1 Unterteilung der UV-Strahlung

Die UV-Strahlung wird abhängig von der Wellenlänge in drei Kategorien eingeteilt:

  • UV-A (315 nm-380 nm)
  • UV-B (280 nm-315 nm)
  • UV-C (100 nm-280 nm)

2 UV-C

UV-C ist der Wellenlängenbereich des UV-Lichts, der für die Entkeimung interessant ist. Speziell im Bereich zwischen 250 nm und 270 nm ist die Strahlung für die Keimabtötung am effektivsten. Übliche UV-C-Entkeimer emittieren eine Wellenlänge von 253,7 nm.

Weder die UV-A noch die UV-B-Strahlung besitzen eine entkeimende Wirkung.

3 Wirkungsweise

Die UV-C-Strahlung schädigt direkt das Erbgut (DNA) der Keime und Sporen. Die DNA besteht aus vier Basen (Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin), welche durch die Einwirkung von UV-C-Strahlung miteinander verschmelzen; so wird die Erbinformation im Zellkern unbrauchbar, und lebensnotwendige (Stoffwechsel-) Funktionen von Pilzen, Bakterien und Algen werden gestört. Außerdem wird den Zellen die Fähigkeit zur Zellteilung genommen.

Die biologische Wirkungsweise eines UV-C-Klärers besteht daher zum einen darin, Keime und Algensporen direkt abzutöten und zum anderen eine weitere Vermehrung von Mikroorganismen zu verhindern.

Die Wirksamkeit eines UV-C Klärers hängt von zwei Faktoren ab:

  • Bestrahlungsdauer
  • Bestrahlungsintensität

 

Je länger das Wasser im Klärer verweilt, umso effektiver kann er wirken. Die Verweildauer ist zum einen von der Größe des Klärers abhängig, aber auch von der Durchflussgeschwindigkeit; je langsamer das Wasser durchfließt, umso größer der Effekt.

Diese Erkenntnis steht in direktem Zusammenhang mit der Intensität der Bestrahlung. Je höher diese ist, umso schneller wird der gewünschte Effekt erreicht. Somit kann die Bestrahlungsdauer kürzer sein, je stärker mit UV-C bestrahlt wird. Für eine Erbgutschädigung mit der Wirkung, die Replikation eines Bakteriums zu verhindern, reichen meist schon relativ geringe Strahlungsintensitäten aus.

Bei einer UV-Strahlung unter 200nm kommt es zur Bildung von freien Radikalen, welche ebenfalls desinfizierende Eigenschaften besitzen (ähnlich dem Prinzip des Oxydators). Für die Aquaristik ist dies jedoch unerheblich, da hier keine UV-Klärer unter 200nm zum Einsatz kommen.

4 UV-Klärer in der Aquaristik

Viele UV-Klärer in der Aquaristik werden in den Filterkreislauf des Außenfilters eingebaut, es gibt aber auch Modelle mit einer eingebauten Pumpe, die dann unabhängig vom Filterkreislauf arbeiten können. Beinahe alle in der Aquaristik gängigen UV-C-Klärer sind mit Quecksilberdampflampen ausgestattet, welche eine UV-C-Strahlung von 253,7 nm abgeben. Die Intensität lässt sich aus der Watt-Angabe schließen: Je höher diese ist, umso höher ist auch die Abgabe von UV-C.

Bis dato gibt es für die Aquaristik so gut wie keine UV-C-LED, da diese momentan noch zu teuer für eine Anwendung im Hobby-Bereich sind. Der Vorteil besteht hier allerdings eindeutig in deren Wirkungsgrad und den damit verbundenen Einsparungen im Stromverbrauch.

Es gibt mittlerweile allerdings eine 1 Watt UV-LED für die Aquaristik, die jedoch nicht UV-C, sondern UV-A-Strahlung (315 - 400 nm) abgibt. In der Theorie wird diese in Wasser gebrochen und in das kurzwelligere UV-C Spektrum verschoben. Unklar bleibt jedoch, ob die Intensität (nach Änderung der Wellenlänge) ausreicht, um einen Effekt zu erzielen.

5 Nachteile eines UV-C-Klärers im Aquarium

5.1 Mangelerscheinungen bei den Pflanzen

Der ständige Einsatz eines UV-C-Klärers ist in einem bepflanzten Aquarium, in dem mit Flüssigdünger gedüngt wird, nicht empfehlenswert. Die UV-C-Strahlung zerstört die Chelate, die mit den Nährstoffe im Flüssigdünger Chelatkomplexe bilden und sie so stabilisieren. Wenn diese Komplexbildner geschädigt werden, stehen die Nährstoffe den Pflanzen im Aquarium nicht mehr zur Verfügung. Hat man einen UV-C-Klärer dauerhaft an einem bepflanzten Aquarium im Einsatz, können daher die Pflanzen trotz einer regelmäßigen Düngung Mangelerscheinungen entwickeln. In Pflanzenaquarien und Aquascapes sollten UV-Klärer daher nur zeitlich begrenzt bei Problemen zum Einsatz kommen.

5.2 Anstieg des Nitritgehalts

Bei hohen Bakterienbelastungen im Wasser oder starken Algenblüten kann es beim Einsatz eines UV-C-Klärers zu einem Anstieg des Nitritgehaltes kommen, weil die abgetöteten Organismen das Wasser mit organischen Abfallstoffen verschmutzen. Die nitrifizierenden Bakterien in den Biofilmen sind zwar vom UV-C-Klärer nicht betroffen, weil er nur auf Keime im Freiwasser wirken kann, dennoch müssen sie mit der gestiegenen Belastung erst einmal fertig werden. In solchen Momenten ist ein großer Wasserwechsel sicher nicht verkehrt.

 

Autor: Ricardo Castellanos
Co-Autor: Ulli Bauer

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