Was ist Kupfer?

Kupfer (Cu) ist ein chemisches Element, gehört zu den Schwermetallen und ist als Metall gut formbar.

Da Kupfer eine besonders hohe Leitfähigkeit besitzt, wird es häufig als Stromleiter in Kabeln und Stromleitungen verwendet. Besonders früher wurde Kupfer aber auch aufgrund seiner antibakteriellen Eigenschaften, der guten Formbarkeit und der Tatsache, dass Kupfer nicht rostet, für Trinkwasserleitungen verwendet. Kupferleitungen befinden sich auch heute noch vorwiegend in Altbauten, jedoch sind auch noch viele moderne Boiler mit Kupferbauteilen ausgestattet.

1 Kupfer in der Aquaristik

Kupfer kommt auch in der Aquaristik eine große Bedeutung zu, besonders seitdem Wirbellose immer mehr in den Fokus rücken. Produkte wie Aquariendünger enthalten zwar Kupfer als Spurenelement, die enthaltene Kupfermenge ist jedoch für Aquarienbewohner unbedenklich, wenn man sich an die vorgegebene Dosierungsempfehlung hält.

Allerdings sollte man bei Fischmedikamenten und bei Anti-Algen-Präparaten die Augen offenhalten und auf die Inhaltsstoffe achten: Hier kommt Kupfer oft als Hauptwirkstoff zum Einsatz.

1.1 Bakterizide Eigenschaften

Kupfer ist für viele Mikroorganismen wie Bakterien bereits in geringer Dosis toxisch. Das Schwermetall wirkt schädigend auf ihre Zellmembranen und auf ihr Erbgut wie auch auf ihren Enzymhaushalt. Eine 99,9%ige Abtötung von Keimen erreicht jedoch nur der direkte Kontakt mit einer Kupferoberfläche.

1.2 Wirkung auf Wirbellose

Für die meisten Wirbellosen im Aquarium wie Krebse, Garnelen, Krabben und Schnecken, aber auch für Spinnentiere und Insekten ist Kupfer höchst toxisch. Die Sauerstoffbindung in ihrem Blut basiert nicht wie bei Säugetieren auf Hämoglobin und der Bindung des Sauerstoffs durch Eisen, sondern bei ihnen wird der Sauerstoff durch zwei Kupfer-Ionen im Hämocyanin gebunden und so bis in die Zellen weitertransportiert. Trotzdem wirkt Kupfer auf sie nicht weniger giftig – ganz im Gegenteil besitzen Wirbellose (wie weiter unten zu sehen) eine viel geringere Kupfertoleranz.

1.3 Wirkung auf Algen und Pflanzen

Auch auf Pflanzen wirkt Kupfer in höheren Dosierungen giftig. Es hemmt direkt die Wurzelfunktion und die Nährstoffaufnahme. Bei höheren Pflanzen wie auch bei Algen hemmt Kupfer außerdem die Fähigkeit zur Photosynthese, indem es mit dem Chlorophyll reagiert. Des weiteren erschwert Kupfer die Zellatmung und weitere wichtige Prozesse der Pflanze und behindert die Enzyme beim Erfüllen ihrer mannigfaltigen Aufgaben.

2 Kupfer als Spurenelement

Bei den meisten Organismen ist Kupfer jedoch auch Bestandteil vieler Enzyme, und bei Wirbellosen dient es zusätzlich zum Sauerstofftransport – Kupfer ist also nicht nur ein Gift, sondern auch ein lebensnotwendiges Spurenelement. Ein Mangel wäre fatal!

Auch Pflanzen benötigen Kupfer als Spurenelement, deshalb ist es in vielen Düngern enthalten. Die geringe Menge ist für Wirbellose und Bakterien bei richtiger Dosierung unbedenklich – im Gegenteil, sie ist sogar förderlich.

3 Richtwerte zur Giftigkeit

Je nach Organismus und je nach Tierart unterscheidet sich die Kupfertoleranz. Menschen etwa können täglich bis zu 40 mg Kupfer aufnehmen, ohne größeren Schaden zu nehmen.

3.1 Algen

Für Algen wirken sich Werte bereits ab 0,005-0,01 mg/l hemmend auf die Stickstofffixierung und die Photosynthese aus; für eine Abtötung der Algen sind Werte von mindestens 0,03 mg/l vonnöten. Aus diesem Grund enthalten Anti-Algen-Mittel fürs Aquarium oft deutliche Mengen Kupfer.

3.2 Höhere Pflanzen

Höhere Pflanzen reagieren bereits ab 0,08 mg/l Kupfer im Wasser empfindlich.

3.3 Fische

Oft wird angenommen, dass Fische weitaus robuster sind als etwa Garnelen, auch deshalb gibt es viele kupferhaltige Algenmittel im Teich- und Aquaristikbereich zu kaufen. Diese Annahme trifft jedoch nicht immer zu: Fische beginnen bei etwa 0,1 mg/l Kupfergehalt im Wasser zu sterben, wobei es auch hier große Unterschiede gibt: Bodenfische wie zum Beispiel Welse tolerieren weitaus weniger Kupfer, ebenso bestätigen Versuche bei Forellen, deren geringe Toleranz gegenüber Kupfer.

Besonders bei Jungtieren treten auch in geringen Dosen von etwa 0,04 mg/l (beobachtet bei Sonnenbarschen) bereits Deformationen des Skeletts, der Flossen, Minderwuchs und weitere Verkrüppelungen auf.

3.4 Garnelen und andere Wirbellose

Garnelen reagieren wesentlich empfindlicher auf Kupfer als Aquarienfische – es wirkt bei ihnen bereits ab 0,02mg/l toxisch. Dieser Wert liegt leider deutlich unter der Nachweisgrenze der meisten in der Aquaristik gängigen Kupfertests! Auch Aquarienschnecken sprechen bereits auf geringere Kupfermengen als Fische an, ebenso wie Aquarienkrebse.

4 Kupfer entfernen

4.1 Kupfer aus dem Wasserhahn

Hat man Wasserleitungen aus Kupfer im Haus, so muss man bei der Verwendung von Leitungswasser im Aquarium beachten, dass in den Leitungen stehendes Wasser deutlich mehr Kupfer aufnimmt als Wasser, das beim Durchfließen kurz in Kontakt mit den Kupferrohren kommt. Vor der Entnahme von Wasser fürs Aquarium sollte man also auf jeden Fall zunächst das Leitungswasser so lange ablaufen lassen, bis frisches Wasser von außen nachgekommen ist. Optimal ist die Entnahme von Wasser zum Beispiel nach dem Duschen - dann sind die Leitungen ordentlich durchgespült.

4.2 Osmoseanlage oder Vollentsalzer

Eine Alternative dazu ist eine richtige Wasseraufbereitung. Besonders zu empfehlen ist in diesem Fall die Verwendung einer Umkehrosmoseanlage oder eines Vollentsalzers. Hiermit kann man auch gleich das Problem des oft viel zu harten Wassers lösen und die Wasserwerte für die Aquarienbewohner optimal einstellen.

4.3 Wasseraufbereiter

Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Wasseraufbereitern. Diese enthalten entweder Zeolithe, die das Kupfer physikalisch binden, oder Chelate, auch Komplexbildner genannt, die das Kupfer chemisch binden und so zunächst unschädlich machen. Das tun sie so lange, bis sich die Chelate zersetzen oder bis ein Molekül kommt, das sich besser an das Zeolith bindet. Dann wird das gebundene Kupfer wieder freigegeben.

Für ein Garnelenaquarium ist die sicherste Option, das Kupfer erst gar nicht ins Aquarium gelangen zu lassen, Osmoseanlage oder Vollentsalzer sind hier sicherlich die beste Wahl.

 

Autor: Ricardo Castellanos

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