Huminstoffe im Aquarium

Huminstoffe gehören zu den wichtigsten "Zutaten" in einem Aquarium. Nur mit ihnen lassen sich naturnahe Bedingungen schaffen, und sie werden von allen Tier- und Pflanzenarten im Aquarium benötigt. Gesundheit, Vermehrung und ein möglichst langes, stressfreies Leben, das wünschen wir unseren Aquarienbewohnern. In zahlreichen wissenschaftlichen Studien hat sich gezeigt, dass uns Huminstoffe dabei helfen können.
Schon wenige Tropfen Huminstoffe, wöchentlich dosiert und ohne große Farbveränderung des Wassers, reichen aus, um die zahlreichen positiven Eigenschaften zu nutzen.

1 Was sind Huminstoffe?

Huminstoffe sind in der Natur das größte Reservoir an organischem Kohlenstoff. Sie sind z.B. in Falllaub enthalten und bleiben übrig, nachdem sich die Blätter am Boden in ersten Schritten zersetzt haben. Es sind also die Stoffe, die nach der Verrottung und Mineralisierung von Pflanzen in ihre Bestandteile wie Nitrat, Phosphat, Kalium, CO2, etc. im Boden verbleiben, wo sie langsam weiter verstoffwechselt werden.

Huminstoffe sind weltweit in jedem Ökosystem vorhanden, und ihr Anteil ist immer größer als alle lebenden Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen zusammen. In der Natur spielen sie damit eine sehr wichtige Rolle.

1.1 Huminstoffe im Wasser

Im Wasser befinden sich Huminstoffe als gelöste organische Kohlenstoffe, die analytische Einheit ist DOC (dissolved organic carbon). Sie entstehen nicht nur durch Reste von Wasserpflanzen, sondern werden hauptsächlich durch Einschwemmung von Bodenmaterial in Seen und Flüsse eingebracht.

Besonders in den Habitaten (Lebensräumen), aus denen unsere Fische, Garnelen, Krebse, Schnecken und Pflanzen in der Aquaristik kommen, ist der Huminstoffanteil sogar um ein vielfaches höher als alle lebenden Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen zusammen. Diese Organismen haben sich also auf Huminstoffe im Wasser eingestellt und haben gelernt, diese zu ihrem Vorteil zu nutzen.

2 Wie wirken Huminstoffe?

2.1 Indirekte Wirkungen

Huminstoffe wirken sich nicht nur direkt, sondern auch indirekt auf die Wassertiere aus, die in huminstoffreichen Lebensräumen siedeln. Diese Wirkungen sind vielfältig und in der Mehrzahl auch im Aquarium ausgesprochen interessant.

2.1.1 Reduzierung des Keimdrucks

Huminstoffe wirken antibakteriell und reduzieren die Keimbelastung, z. B. durch die häufig vorkommenden Bakteriengattungen Aeromonas und Pseudomonas. Huminstoffe wirken außerdem fungizid und beugen damit Infektionskrankheiten durch Pilzbefall vor. Das Myzelwachstum kann durch sie stark gehemmt oder sogar ganz gestoppt werden. Somit haben potentielle Angreifer für unsere Tiere kein gutes Milieu, um sich ungehemmt zu verbreiten und gefährlich zu werden.

2.1.2 Nährstoffverfügbarkeit

Huminstoffe wirken als natürlicher Chelator für Pflanzennährstoffe und sorgen dafür, dass diese für die Pflanzen leichter zugänglich sind und länger im Wasser verfügbar bleiben. Sie haben eine hohe Kationen-Austausch-Kapazität (gute Verfügbarkeit von Kationen). Die Nährstoffaufnahme der Pflanzen wird somit verbessert. Insbesondere binden Huminstoffe Ammonium und reduzieren dadurch die Gefahr, dass giftiges Ammoniak entsteht.

2.1.3 Mileuverbesserung

Huminstoffe sind reich an organischen sowie mineralischen Substanzen und verbessern das Milieu im Bodengrund. Die Abbauprozesse werden optimiert und die Pflanzenwurzeln können besser wachsen.
Auch der Algenwuchs wird vermindert. Teilweise spielt hier natürlich das verbesserte Pflanzenwachstum eine Rolle.

2.1.4 pH-Stabilisierung

Huminstoffe stabilisieren den pH-Wert im Wasser. Bei einem Mangel an Karbonatpuffern übernehmen sie die Pufferfunktion des pH-Wertes. Insbesondere bei Weichwasser ist dies sehr wichtig, weil hier wenig bis keine Karbonathärte vorliegt. Huminstoffe schützen damit vor einem gefährlichem pH-Sturz.

2.2 Direkte Wirkungen

Die wirklich spannenden Eigenschaften von Huminstoffen sind allerdings deren verschiedene direkte Wirkungen auf die Tiere. Dachte man früher, sie können vom Organismus nicht aufgenommen werden und hätten sozusagen nur als Reaktionsträger eine indirekte Wirkung, weiß man heute, dass Huminstoffe klein genug sind, um membrangängig zu sein. Sie wirken also auch direkt in den Zellen der Lebewesen und lösen in den Organismen Reaktionen aus.

2.2.1 Immunstärkung

Huminstoffe sind sogenannte "Stressoren", die das Immunsystem reizen. Sie täuschen vor, ein gefährlicher Eindringling zu sein, ohne dass sie es wirklich sind. Durch Huminstoffe werden weiße Blutkörperchen (Blutzellen) aktiviert und das Immunsystem trainiert, sodass es für echte Gefahren bestens gewappnet ist. Pathogene und Parasiten sind überall und damit auch in unseren Aquarien zu finden. Läuft das Becken stabil und haben die Tiere ein gutes Immunsystem, stellt sich ein Gleichgewicht ein. So haben weder Bakterien noch Pilze eine Chance, zum Problem zu werden, und die Tiere bleiben gesund. Ändern sich aber Umweltbedingungen, z.B. durch ein nicht gut laufendes Aquarium, verstärkt sich der Stress, und die Immunabwehr verschlechtert sich. Dann haben Pilze, Parasiten und Bakterien leichtes Spiel, und ernsthafte Probleme können entstehen. Daher ist ein gesundes und aktives Immunsystem so wichtig.

2.2.2 Heilwirkung

Infektionen, Verletzungen und Entzündungen heilen in Anwesenheit von Huminstoffen schneller ab. Sie lösen  zelluläre Abwehrmechanismen aus und verstärken die Produktion von Stressproteinen, welche die Selbstheilungskräfte auf Touren bringen. Ferner gerben sie die Haut und leiten die Erneuerung von Membranen ein. Diese findet man auf den Schleimhäuten und besonders auch auf Wunden. Dadurch werden Eindringlinge effektiv abgewehrt. Bei Krankheiten wie Ichthyo / Weißpünktchenkrankheit, Flossenfäule, Wasserschimmel, Kiemennekrosen etc. wurden Huminstoffe bereits erfolgreich eingesetzt. Sie haben entzündungshemmende, entwässernde und / oder Blut stillende Effekte. Damit es gar nicht erst zu Problemen kommt, wird eine regelmäßige Zugabe von Huminstoffen empfohlen.

2.2.3 Osmoregulation

Auch die Osmoseregulation wird durch Huminstoffe verbessert. In der Regel ist der Salzgehalt in Süßwassertieren höher als in deren Umgebung, und durch den osmotischen Druck strömt permanent Wasser in die Zellen. Die Tiere müssen es mit großem Energieaufwand wieder entfernen, um den Wassergehalt in den Zellen auszugleichen. Diese Energie muss entweder durch eine erhöhte Nährstoffaufnahme aufgebracht werden, oder sie wird von andern wichtigen Funktionen abgezwackt. Tiere wachsen dann z.B. langsamer oder entwickeln sich schlechter. Huminstoffe wirken auf die Kohäsion (Zusammenhangskraft) des Wassers und reduzieren den Energieaufwand für die Osmoregulation erheblich. Weniger Energieaufwand für die Osmoregulation bedeutet eine bessere Nutzung der Ressourcen für Wachstum und Entwicklung.

2.2.4 Vermehrung und Langlebigkeit

In wissenschaftlichen Untersuchungen wurde festgestellt, dass verschiedene Wassertiere durch Huminstoffe länger leben und sich besser vermehren. Dies wurde z.B. bei Prachtgrundkärpflingen (Nothobranchius furzeri) nachgewiesen, aber auch bei Wasserflöhen und anderen wirbellosen Tieren.

Als Beispiel nennen wir die Versuche mit dem Fadenwurm Caenorhabditis elegans, welcher aufgrund seines schnellen Reproduktionszyklus gerne von der Wissenschaft verwendet wird. Den Würmern wurden gleichzeitig mehrere Nahrungsquellen mit unterschiedlichen Huminstoff-Konzentrationen und auch völlig ohne Huminstoffe zur Verfügung hingestellt. Die Würmer wählten immer die Futterquellen mit Huminstoffen in einer leichten bis mittleren Konzentration (5-20 mg/l DOC). Sie gingen also freiwillig zu einem "Stressor", wurden regelrecht von ihm angelockt, was die Wissenschaftler zunächst verwunderte. Als Ergebnis fand man aber heraus, dass diese Würmer anschließend länger lebten und sich besser vermehrten. Vermutlich liegt das an der hormonähnlichen Wirkung von Huminstoffen und der Aktivierung von bestimmten Genen.

Auch bei Zebrabärblingen (Danio rerio) zeichnete sich ab, dass schon eine geringe Huminstoffkonzetration eine positive Wirkung auf die Eientwicklung erbrachte. Beim Gelbbarsch (Perca flavescens) wurde beobachtet, dass der Schlupferfolg und das die Überlebensrate der Jungtiere besonders hoch waren, wenn der Huminstoffgehalt im Wasser anstieg.

2.2.5 Stressreduzierung

Durch Huminstoffe werden zahlreich Stressproteine gebildet, die zu einer Modulierung der Biotransformations- und Antioxidations-Enzyme führen, welche Abwehr- und Bewältigungsmechanismen auslösen und die Tiere "entspannter" werden lassen.

Physischer wie psychischer Stress ist für unsere Aquarienbewohner allgegenwärtig. Ob nun durch uns selber, wenn wir uns vorm Aquarium bewegen und dies als potentielle Gefahr wahrgenommen wird, oder durch Aktionen, die wir im Aquarium durchführen, wie z.B. Wasserwechsel, Pflanzenschnitt, bis hin zum Keschern der Tiere.

In sehr zeitaufwändigen Untersuchungen mit jungen Schwerträgern (Xiphophorus helleri) in huminstofffreiem Wasser wurde festgestellt, dass die Fische, die regelmäßig mit dem Kescher gefangen und in ein anderes Becken gesetzt wurden, das Wachstum durch den Stress nahezu komplett einstellten. Wohingegen die Kontrollgruppen, selbst jene in den niedrigsten Huminstoffkonzentrationen, eine multiple Stressresistenz entwickelten und trotz täglichem Herausfangen mit dem Kescher so weiter wuchsen, als hätte es diesen Stress nie gegeben.

Bei Untersuchungen mit Karpfen entdeckte man weiterhin, dass sie thermischen Stress viel besser wegsteckten, wenn Huminstoffe im Wasser waren. Wenn sich also im Sommer unsere Aquarien gerne mal überdurchschnittlich erwärmen, dann können die Bewohner dies mit Huminstoffen besser bewältigen.

2.2.6 Verbesserung der Mineralstoffaufnahme

Besonders in sehr stark huminstoffreichem und mineralarmem Wasser, wie es in der Natur, aber weniger in unseren Aquarien vorkommt, ermöglichen Huminstoffe, dass z.B. Mineralien aufkonzentriert werden können. Das ist für Fische in sehr saurem Wasser essentiell, denn normalerweise dürften sich gar keine Knochenstrukturen bilden, sondern sie müssten sich bei pH Werten von 3-4 sofort wieder auflösen. Durch Huminstoffe können die Tiere aber die mangelnden Mineralien anreichern und so erst existieren.

Wie erwähnt ist dies ein Punkt, der für uns Aquarianer nicht sonderlich relevant ist, da wir in der Regel keine solche sauren Milieus in unseren Aquarien haben, aber er sei dennoch kurz erwähnt, da er aufzeigt, wie wichtig Huminstoffe in der Natur sind. 

Wichtig ist aber noch anzumerken, dass Tiere aus sehr stark huminstoffhaltigen Habitaten wie z.B. solche aus dem Rio Negro oder ähnlichen Flüssen unbedingt auch im Aquarium eine höhere Konzentration an Huminstoffen benötigen. Sie reagierten bei Versuchen besonders negativ auf Huminstoffmangel.

3 Färbung des Wassers

Huminstoffe bestehen aus einer Vielzahl verschiedener Stoffe: Polyphenole (sekundäre Pflanzenstoffe), Chinone (Oxidationsprodukte), stabile Radikale (Atome, Moleküle) und viele andere mehr. Noch ist leider nicht entschlüsselt, welche einzelnen Stoffe welche Wirkung bei den Tieren und Pflanzen haben, und daher ist auch nicht klar, ob wir einzeln extrahierte farblose Stoffe für unsere Aquarien verwenden können, die dann dieselben zahlreichen Vorteile bringen wie die "ganzen" Huminstoffe. Dieser Nachweis wird auch noch eine Weile dauern, denn Huminstoffe sind sogenannte Geopolymere, das bedeutet, ihre Zusammensetzung ändert sich von Ort zu Ort und sogar an einem Ort je nach Jahreszeit. Dies macht es so schwierig, ihre Zusammensetzung zu entschlüsseln.

Wir können aber die färbende Eigenschaft von Huminstoffen als Hilfe für die Dosierung nutzen. Da sie in jedem Aquarium unterschiedlich schnell verbraucht werden, können wir besser die Zeit zur Nachdosierung abschätzen. Da schon geringe Mengen helfen, die das Wasser noch nicht deutlich sichtbar einfärben, sollte die leichte Färbung im Aquarium ohnehin nicht nachteilig auffallen.

4 Laub und Erlenzapfen

Um langfristig Huminstoffe ins Aquarium zu bringen, eignen sich Laub und Erlenzapfen leider nur bedingt, man müsste sie hierfür auch alle 1-2 Wochen austauschen. Die darin enthaltenen Huminstoffe sind nicht sehr hoch konzentriert. Zwar hat man die ersten Tage einen schönen Effekt mit leicht bräunlichem Wasser. Nach relativ kurzer Zeit sind die Huminstoffe jedoch verbraucht, und es bleibt nur Biomasse im Aquarium, die keine weiteren Huminstoffe abgibt.

Dennoch finden wir, dass Blätter und/oder Erlenzapfen eine sehr schöne und natürliche Dekoration im Aquarium sind. Sie werden mit der Zeit von Bakterien zersetzt und vom Besatz gefressen, dem sie wichtige Ballaststoffe und Mineralstoffe liefern. Also, Daumen hoch für diese Dinge, aber um dauerhaft Huminstoffe im Wasser zu haben, muss man anders vorgehen.

5 Huminstoffpräparat selber herstellen

Wer gerne mal im Wald unterwegs ist, kann leicht selber ein Huminstoffpräparat herstellen. Einfach z.B. die Streu (Fallaub) von Eiche, Buche oder Ahorn aufsammeln, zu Hause in Wasser einweichen und in einem Mixer zerkleinern, anschließend die "Suppe" durch einen Kaffeefilter laufen lassen. Die gewonnene Flüssigkeit ist reich an Huminstoffen und kann dann tropfenweise ins Aquarium gegeben werden.

Wer nicht diese Möglichkeit hat, dem bietet der Handel diverse Huminstoff-Produkte an.

6 Dosierungsempfehlung

Huminstoffe sind leider nicht überall gleich, und so haben sicherlich die verschiedenen Produkte am Markt nicht alle den gleichen Grundstoff und somit die gleiche Wirkung. Da allerdings die Dosierung von Huminstoffen weniger wichtig ist als ihre bloße Anwesenheit, kann man vermutlich bei allen Produkten so gering dosieren, dass man nur eine minimale Färbung des Wassers erhält, die kaum wahrzunehmen ist.

Huminstoffe werden im Aquarium verwertet und sollten daher regelmäßig nachdosiert werden.

Wir empfehlen eine wöchentliche Zugabe, sodass sich das Wasser leicht bernsteinfarbig zeigt. Die leichte Färbung wird in der Regel von Tag zu Tag weniger, nach ungefähr einer Woche ist sie ganz vergangen. Dauert es länger, muss man natürlich auch erst später nachdosieren. Nach Wunsch kann auch höher dosiert werden, ein bräunliches Wasser hat ja auch optisch einen sehr schönen natürlichen Effekt.

6.1 Tiere aus Schwarzwasser

Wer Tiere aus richtigen "Schwarzwasser-Habitaten" pflegt, der sollte generell auch Schwarzwasser bei sich im Aquarium herstellen. Diese Tiere benötigen deutlich höhere Konzentrationen an Huminstoffen.

6.2 Achtung Überdosierung

Huminstoffpräparate sollten nicht stark überdosiert werden. Bei extrem hohen Huminstoff-Konzentrationen haben sich Nachteile gezeigt. Dies ist aber erst zu erwarten, wenn das Wasser so tief braun ist, dass man die Tiere hinterm Glas nicht mehr sehen kann - und so stark würde ja niemand sein Wasser einfärben.

7 Fazit

Alle Tier- und Pflanzenarten in unseren Aquarien leben in ihren Habitaten in huminstoffreichen Gewässern. Sie nutzen die Huminstoffe direkt zu ihrem Vorteil, oder sie nutzen die indirekten positiven Wirkungen.

Huminstoffe

  • stabilisieren den pH-Wert
  • die Tiere haben schönere und leuchtendere Farben
  • sie sind gesünder
  • stressresistenter
  • sie wachsen besser
  • sie vermehren sich besser
  • sie leben länger
  • Pflanzen können Nährstoffe besser aufnehmen

 

Huminstoffe sollten daher in jedem Aquarium verwendet werden, die Tiere und Pflanzen werden es danken.

 

Autor: Carsten Logemann

Quelle: Bertolo, A. & Magnan, P. (2007): Logging-induced variations in dissolved organic carbon affect yellow perch (Perca flavescens) recruitment in Canadina Shield Lakes. Can. J. Fish Aqu. Sci. 64: 181-186
Quelle: Hetz, S. K. (2005): Schwarzwasser - aus der Sicht der Fische. DATZ 9/58: 24-29
Quelle: Div. Publikationen von Dr. Christian Steinberg und Team, Humboldt-Universität zu Berlin

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