Filtermaterialien und Filtermedien

Diverse Filter fürs Aquarium, wie beispielsweise ein Außenfilter oder ein Rucksackfilter, aber auch einige Aquarien-Innenfilter können mit verschiedenen Filtermedien flexibel ausgestattet werden. Hier zeigen wir einen kleinen Überblick über in der Aquaristik verbreitete Filtermaterialien und deren Vorteile und Nachteile.

1 Biologisch, mechanisch, chemisch, physikalisch

Ein funktionierendes Filtersystem sorgt nicht nur für augenscheinlich klares Wasser. Neben dem rein mechanischen Herausfiltern von Schwebeteilchen arbeiten die gängigen Aquarienfilter auch auf biologische Art und Weise. Dabei schätzen wir vor allem die Arbeit der Bakterien, allerdings ist auch der Anteil der Begleitfauna und der Bakterien im Aquarium bei der Verwertung von organischen Überresten nicht zu verachten. Die meisten Filtersysteme arbeiten aerob, das heißt, dass alle Bereiche des Filters mehr oder weniger gut mit sauerstoffreichem Wasser versorgt werden müssen, weil die dort ablaufenden Prozesse Sauerstoff verbrauchen. Unter aeroben Bedingungen verrichten nitrifizierende Bakterien ihre Arbeit und wandeln organische Abfälle bzw. giftiges Nitrit in das relativ harmlose Nitrat um.

Darüber hinaus gibt es aber auch Filtermedien, die physikalisch arbeiten und Schadstoffe binden (dazu gehören zum Beispiel Aktivkohle und Zeolith) und solche, die Schadstoffe auf chemischem Weg abbauen helfen.

2 Filterschwamm / Filtermatte

Filterschwämme und Filtermatten waren schon immer fester Bestandteil der Aquarienfilterung. Filterschwamm-Module im Filter halten Schwebeteilchen und Detritus aus dem Wasser zurück und bieten in ihrem Poren den nitrifizierenden Bakterien Platz zur Besiedelung.

Grober Filterschwamm eignet sich hervorragend als Vorfilter bei Außenfiltern, feinerer Schwamm ist ein sehr gutes Hauptfiltermedium. Filterschwämme und Filtermatten fürs Aquarium gibt es in blau, schwarz oder (seltener) auch in anderen Farben zu kaufen.

Eine feine Filterschwammpatrone eignet sich außerdem nicht nur für einen Schwammfilter, sondern man kann mit ihr auch den Wassereinlauf eines Außenfilters oder Rucksackfilters "entschärfen" und garnelensicher machen.

Wenn der Wasserdurchlauf des Filters sichtbar nachlässt, ist es Zeit, den Filterschwamm gründlich auszuwaschen. Das geht sehr gut unter fließendem Wasser oder in einem Eimer mit Aquarienwasser.

2.1 Verschiedene Porengrößen

Filterschwämme oder Filtermatten gibt es in verschiedenen Ausführungen, was die Porengröße betrifft.
In der Aquaristik übliche Porengrößen sind 10 PPI, 20 PPI und 30 PPI.

Porengrößen über 30 PPI sind in der allgemeinen Aquaristik seltener anzutreffen – Filtermatten gelten allerdings erst ab 45 PPI als wirklich „garnelensicher“, sodass auch die kleinsten Babygarnelen ihren Weg nicht mehr hindurchfinden. Diese feinen Filtermatten werden daher oft bei HMFs oder Schwammfiltern in Garnelenaquarien verwendet.

3 Filtervlies und Filterwatte

Filtervlies und Filterwatte sind viel feiner als Filterschwämme. Diese Feinfiltermedien eignen sich besonders gut zur mechanischen Filterung und fangen Schwebeteilchen hervorragend aus dem Wasser - perfekt bei Wassertrübungen zum Beispiel durch aufgewühltes Substrat nach einer Neueinrichtung.

Wenn der Filter sichtbar weniger Wasser durchlässt, muss das Vlies oder die Filterwatte ausgewaschen werden. Gegebenenfalls muss man insbesondere Vlies allerdings auch öfter austauschen, weil es sich nicht richtig auswaschen lässt.

Aber auch andere Anwendungen sind mit Filterwatte möglich:
Die ausgesprochen lästige, winzige Zwergwasserlinse etwa schafft es durch viele der üblichen Filtermatten, mit denen Skimmer oder Oberflächenabsauger ausgerüstet sind. Ein Skimmer, ausgestattet mit Filterwatte, fängt nicht nur die Zwergwasserlinsen, sondern auch viele andere kleinste schwimmende Teilchen, welche andernfalls den Skimmer ungehindert passiert hätten.

4 Lava, Keramik-, Ton- & Mineralsubstrate

Auf Ton bzw. Keramik basierende Filtermaterialien sind sehr häufig anzutreffen. Sie sind kostengünstig und effektiv, was die biologische Reinigung betrifft. Die Filteroberfläche ist enorm: Durch den Brennvorgang entstehen winzige Poren im Material, welche den Filterbakterien als Behausung dienen. In dieselbe Kategorie gehören Lavagrus und feiner Lavabruch - auch diese natürlichen Gesteine sind dank ihres vulkanischen Ursprungs unglaublich porös und bieten sehr viel Ansiedelungsfläche.

Im Vergleich zu einem relativ groben Filterschwamm bieten diese Poren sehr viel mehr Ansiedelungsfläche für Bakterien, was die besondere biologische Reinigungsleistung dieser Filtermedien ausmacht. Um grobe Teilchen abzufangen, empfiehlt es sich, einen Schwamm als Vorfilter einzusetzen. So verstopfen die Poren des Tons nicht unnötig, was einen Verlust der Filterwirkung nach sich zöge. 

Substrate aus Ton, Keramik und andere Mineralsubstrate gibt es in allerlei Formen. Besonders beliebt sind Bällchen oder Tonröhrchen – man verspricht sich durch die Form eine bessere Um- und Durchströmung des Filtermediums.

Von Zeit zu Zeit sollte man Filtermedien aus porösen Materialien gut in Wasser durchbewegen, damit eventuell die Poren zusetzende Bakterienkolonien mechanisch entfernt werden.

5 Sinterglas

Für Sinterglas-Filtermedien wie z.B. Siporax gilt im Allgemeinen dasselbe wie für die zuvor beschriebenen Ton- und Keramiksubstrate: Sinterglas ist ein biologisches Filtersubstrat mit enormer Reinigungsleistung. Die Porengröße und Porendichte ist beim Sinterglas nochmals um ein Vielfaches höher als bei Keramiksubstraten. Durch den Herstellungsprozess wird das Sinterglas noch poröser und besitzt dadurch praktisch die höchste biologische Reinigungsleistung.

Das bedeutet, dass organische, aber auch anorganische Stoffe wie z.B. Nitrit sehr schnell von Bakterien verstoffwechselt werden. Allerdings zehren die Bakterien nicht nur am Nitrit, auch Spurenelemente, Eisen und Phosphat können beim Einsatz von Sinterglas in den Mangel geraten, was bei Pflanzenaquarien definitiv ein Nachteil ist. In Sinterglasmedien kann es daher - ungewöhnlich für einen Aquarienfilter - zu einer Denitrifikation kommen, bei der die Bakterien Nitrat veratmen und zu gasförmigem Stickstoff reduzieren.

Auch Sinterglas sollte ab und zu gründlich mechanisch durchbewegt werden, damit außen sitzende Bakterienbeläge entfernt und die Poren wieder frei werden.

6 Zeolith

Zeolithe sind natürlich vorkommende Mineralsubstrate mit einer extremen Porosität, welche ihnen nicht nur eine mechanisch-biologische Filterwirkung verleiht, sondern auch eine physikalisch-chemische.

Zeolith wirkt nicht nur als Mikrosieb und hält dadurch größere Moleküle und Partikel zurück, sondern auch als Ionentauscher. Es bindet vor allem Ammonium – ein Zwischenprodukt der Nitrifikation. Durch Entfernen des Zwischenprodukts kann man einen steigenden Nitratgehalt stoppen oder ihm vorbeugen. Beim Einsatz als Filtermedium werden hierbei freie Kationen gegen z.B. Ammonium getauscht. Nach einiger Zeit ist das Zeolith gesättigt und es sind keine freien Kationen mehr verfügbar.

Zeolith bindet allerdings nicht gezielt einen bestimmten Stoff – es werden auch noch andere Stoffe wie Spurenelemente und Eisen gebunden, die danach für Pflanzen nicht mehr verfügbar sind. In Pflanzenaquarien sollte man Zeolith daher nur mit Bedacht einsetzten.

Da sich die Poren des Zeolith relativ schnell mit Bakterien zusetzen, sollte das Zeolith im Filter täglich bewegt werden, weil durch die mechanische Reibung die Bakterien von der Oberfläche entfernt werden, sodass die Poren wieder frei sind.

Zeolith muss nicht weggeworfen werden, wenn es erschöpft ist, man kann es recht einfach regenerieren und dann wiederverwenden.

6.1 Zeolith regenerieren

Stellt man einen Anstieg des Ammoniumspiegels im Aquarium fest, nimmt man das Zeolith aus dem Filter und regeneriert es mittels einer Kochsalzlösung (Kochsalz = Natriumchlorid) - die gebundenen Stoffe werden durch Natriumionen ersetzt und das Filtermedium ist wieder einsatzbereit, weil wieder freie Kationen vorliegen.

Dazu brauchst du 1 Liter Wasser und 5-10 g normales Kochsalz ohne Jod oder Fluor. Das Salz wird im Wasser komplett aufgelöst und das Zeolith wird dazugegeben. Das ganze lässt du dann 24-36 Stunden einfach stehen und rührst es ab und an um, damit das Zeolith gleichmäßig mit der Kochsalzlösung in Kontakt kommt.

Nach der Regeneration spülst du das Zeolith gründlich unter fließendem warmem Wasser aus. Danach ist es wieder im Filter einsatzbereit.

7 Aktivkohle

Aktivkohle ist als Filtermaterial nicht nur in der Aquaristik sehr weit verbreitet. Sie wird in der Trinkwasseraufbereitung, Chemie, Medizin und in der Lüftungs- und Klimatechnik eingesetzt. Aktivkohle besteht überwiegend aus Kohlenstoff, besitzt eine hochporöse Struktur und kann bis zu 50% des eigenen Gewichts an Stoffen aufnehmen.

Die Aktivkohle zählt zu den mechanischen Filtermedien. Sie wirkt wie ein Sieb und fängt Moleküle einfach ab – sehr kleine Moleküle wie Nitrit und Nitrat „rutschen“ allerdings einfach durch.

Aktivkohle entfernt daher zwar Medikamente, Schweb- und Trübstoffe und eine Vielzahl weiterer teilweise unerwünschter Substanzen aus dem Wasser, es werden allerdings ebenfalls eine Vielzahl nützlicher Spurenelemente und Huminstoffe entfernt. Des Weiteren kann Aktivkohle bedingt durch den Herstellungsprozess größere Mengen des Schwermetalls Zink oder Phosphat abgeben, was sich im Aquarium als nachteilig herausstellen kann.

Wegen dieser Nachteile und der relativ schnellen Sättigung (wenige Tage) ist Aktivkohle nicht als Dauerfiltermedium zu empfehlen. Es wird von manchen Autoren sogar vermutet, dass aufgenommene Stoffe mit der Zeit auch wieder an das Wasser abgegeben werden können. Aktivkohle kann man nicht regenerieren, sie wird nach der Verwendung entsorgt.

Für das Entfernen von Medikamenten und anderen chemischen Substanzen ist Aktivkohle die erste Wahl.

Da die Poren der Aktivkohle relativ schnell durch Bakterien verstopft werden können, sollte die Aktivkohle im Filter täglich gründlich durchbewegt werden. Dadurch wird die Oberfläche mechanisch von Bakterien befreit.

8 Harz / Purigen

Ein ebenfalls allgemein arbeitender Adsorber für Süßwasser und Seewasseraquarien ist Seachem Purigen, ein synthetisches Harz aus Polymeren, das nicht als Ionentauscher funktioniert, sondern aufgrund seiner grobporigen Struktur wie Aktivkohle als Sieb für Moleküle wirkt. Dadurch werden lösliche oder feste Verunreinigungen aus dem Aquarienwasser effektiv entfernt: Eiweiß, Verfärbungen durch Wurzeln, Ammonium, Nitrit, Nitrat, organische Verbindungen und so weiter. Purigen fällt dabei durch seinen ausgesprochen hohe Aufnahmefähigkeit auf. Das Material verfärbt sich mit zunehmender Aufnahme von weiß in Richtung Dunkelbraun.

8.1 Purigen regenerieren

Ist das Purigen dunkelbraun und damit erschöpft, lässt es sich recht einfach regenerieren: Dazu wird es in normaler, haushaltsüblicher Chlorbleiche mit einer Konzentration von 5% für mindestens 24 Stunden eingelegt, sodass das Substrat vollkommen bedeckt ist. Verwendet bitte keine Metallschüsseln! Ab und zu sollte das Purigen vorsichtig umgerührt werden, damit alle Kügelchen gleichmäßig Kontakt zu der Chlorbleiche haben.

Die Regenerierung ist abgeschlossen, wenn das Purigen wieder seine ursprüngliche Weißfärbung zeigt. Es muss nun gründlich durchgespült werden, damit auch der letzte Rest Chlorbleiche entfernt wird. Am besten wässert ihr das Purigen über Nacht in klarem Wasser, wer mag, kann auch etwas Wasseraufbereiter zugeben, der das Chlor vollends bindet. Schleimhautschützende Wasseraufbereiter können das Purigen jedoch nachhaltig zerstören, daher sollten nur solche Aufbereiter verwendet werden, die keinen Schleimhautschutz für Aquarientiere enthalten. Nochmals kurz ausspülen, und das Purigen kann wieder zurück in den Filter.

Beim Hantieren mit Chlorbleiche müssen die Anweisungen und Warnhinweise des Herstellers unbedingt beachtet werden! Bitte tragt Handschuhe und arbeitet nur in gut gelüfteten Räumen.

9 Spezielle Adsorber

Es gibt noch weitere, für sehr spezifische Zwecke einsetzbare chemisch oder physikalisch wirkende Filtermedien, die sogenannten Adsorber. Hierzu gehören Filtermedien, die gezielt Phosphat, Silikat oder Nitrat aus dem Aquarienwasser entziehen und so in wenig bepflanzten und stark besetzten Becken den Algen die Nahrungsgrundlage nehmen. In Pflanzenaquarien sollte man diese Filtermedien jedoch nur mit Bedacht einsetzen, weil Pflanzen auf Nitrat und Phosphat als Nährstoffe angewiesen sind.

Nach einer bestimmten Zeit sind die Adsorber erschöpft. Sie können in der Regel nicht regeneriert werden und werden einfach ausgetauscht, sobald der Nitrat- oder Phosphatwert wieder zu steigen beginnt.

10 Torf oder Soil zur pH-Senkung

Torf ist eine beliebte Möglichkeit, den pH-Wert im Aquarium zu senken und Gerbstoffe und Huminstoffe ins Aquarienwasser einzubringen. Dabei kann man die Torffasern entweder in einem feinen Filterbeutel in den Filter geben oder auf Torfpellets zurückgreifen. Auch für die Torfpellets ist ein Filterbeutel gut geeignet. Wenn ihr den Torf im Baumarkt holt, achtet unbedingt darauf, dass er nicht vorgedüngt ist.

Auch aktiver Soil hat die Eigenschaft, den pH-Wert und die Karbonathärte zu senken. Da Soil sehr porös ist, können sich hier Filterbakterien ebenfalls sehr gut ansiedeln - ein doppelter Nutzen. Aktiven Soil kann man daher auch sehr gut im Filter einsetzen, wenn man ihn nicht als Bodengrund im Aquarium haben möchte. Dazu füllt man die Körnchen ebenfalls am besten in einen feinen Filterbeutel.

Wenn die Wirkung des Torfs oder Soils nachzulassen beginnt, wenn also der pH-Wert wieder steigt oder Karbonathärte messbar wird, wird das Substrat einfach ausgetauscht.

 

Autor: Ricardo Castellanos
Co-Autor: Ulli Bauer

Fotos: Garnelenhaus, Ricardo Castellanos