Chemische Parameter im Schwimmteich, Nährstoffgehalt und Temperatur

Neben den biologischen und technischen Kenntnissen muss ein Schwimmteichplaner auch über das nötige Rüstzeug in Sachen Gewässerchemie verfügen, um auf unterschiedliche Rahmenbedingungen mit der passenden Planung zu reagieren. Das Ziel ist immer eine gut funktionierende Anlage mit guter Wasserqualität und wenig Algenwachstum. Umgekehrt gilt: Wer aufs Geratewohl plant und baut, geht ein hohes Risiko von explosionsartigem Algenwachstum ein, welches sich auf Dauer nur durch eine Teichsanierung beheben lässt.

Zum Grundverständnis erläutern wir hier die wichtigsten Parameter. Diese Infos ersetzen jedoch nicht die Planung durch Fachleute.

Temperatur

Prinzipiell bevorzugen die meisten Badegäste in einem Schwimmteich ein angenehm temperiertes Wasser. Laut RGT-Regel laufen in 10 Grad wärmerem Wasser chemische Reaktionsprozesse um den Faktor 2-4 mal schneller ab. Dies gilt in ähnlicher Weise auch für biologische Vorgänge, also für das Wachstum von Wasserpflanzen, Algen und Bakterien. Aus diesem Grunde wird für öffentliche Anlagen empfohlen, dass die Wassertemperatur unter 23 Grad Celsius bleiben sollte. In sommerlichen Hitzeperioden lässt sich diese nicht immer ganz vermeiden, so dass für bis zu 5 zusammenhängende Tage auch höhere Temperaturen toleriert werden (Quelle: Deutsche Gesellschaft für naturnahe Badegewässer), bei länger anhaltenden Phasen mit wärmerem Wasser steigt die Gefahr der Bildung pathogener Keime.

Phosphat (PO4)

Nährstoffarme (oligotrophe) Gewässer sind artenreicher als nährstoffreiche (eutrophe). Das ganze Ökosystem ist stabiler, die Teichanlage pflegeleichter. Daher plant man Schwimmteiche als oligotrophe Ökosysteme.

Für öffentliche Schwimmteiche gelten gewisse Leitwerte für bestimmte Wasserparameter dem aktuellen Stand der Technik entsprechend. Dies ist in Deutschland zur Zeit (Stand 2015) Die FLL-Richtlinie von 2006. Die darin enthaltenen Richtwerte für den Phosphatgehalt sind als Empfehlungen zu verstehen. Es sind also keine gesetzlichen Grenzwerte. Zitat aus der FLL: „Für öffentliche Schwimm- und Badeteichanlagen wird als Leitwert 0,01 mg/l Phosphor angesetzt. Bei privaten Schwimmteichen können auch höhere Werte toleriert werden, sofern keine Funktionsbeeinträchtigungen auftreten.“

Für private Schwimmteiche gelten diese Leitwerte also offiziell nicht, dennoch sollte man sich an ihnen orientieren.

Der Phosphatgehalt ist der wichtigste Leitwert für die Biologie eines Schwimmteichs.

Abgesehen von bestimmten Spurenelementen benötigen Algen zum Aufbau ihrer Biomasse Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor. Kohlenstoff und Stickstoff sind zumeist genügend vorhanden. Vom Phosphor benötigt die Alge am wenigsten.

Es handelt sich somit um einen hochwirksamen Algennährstoff und häufig um den sogenannten Minimumfaktor, also um den Nährstoff, der in entsprechend geringen Konzentrationen das Wachstum von Pflanzen und Algen limitiert, auch wenn andere Nährstoffe wie Stickstoffverbindungen in ausreichendem Maße vorhanden sind. Mit einer Minimierung des Phosphatgehalts erzielt man direkt auch eine sichtbare Reduktion des Wachstums von Algen und anderen Pflanzen. Umgekehrt können erhöhte Phosphatgehalte zu einer explosionsartigen Vermehrung von Algen führen.

Aus diesem Grunde ist der Richtwert für Phosphate in Schwimmteichen mit 0,01 mg/l sehr niedrig angesetzt.

Der Grenzwert für Phosphate im Trinkwasser beispielsweise liegt bei 6,5 mg pro Liter. Demnach darf Trinkwasser 650 mal so viel Phosphat enthalten wie ein Schwimmteich. Daher sind im Leitungswasser auch häufig hohe Phosphatgehalte anzutreffen. Dies ist insbesondere zu beachten, wenn Verdunstungsverluste im Teich nachgefüllt werden. Wenn bei einem 100 qm großen Teich 2 cm nachgefüllt werden, sind dies 2.000 Liter. Wenn der Phosphatgehalt im Leitungswasser bei beispielsweise 0,5 mg/Liter liegt (ein häufiger Wert), kann schon eine einzige Nachfüllaktion einen im Teich vorhandenen Phosphatgehalt von 0,01 mg/Liter auf 0,02 mg/Liter verdoppeln.

1. Es findet von alleine ein regelmäßiger Phosphoreintrag durch Regen und die Atmosphäre statt, der in Städten 0,8 bis 1 kg pro Jahr und Hektar betragen kann.

2. Bei Schwimmteichen findet der Nährstoff- und Phosphateintrag auch in Form von Schweiß, Sonnenmilch, in öffentlichen Anlagen auch in Form von Urin und Schmutz von den Fußsohlen der Badegäste statt. Somit ist pro Badegast und Tag bei öffentlichen Anlagen von einem Phosphoreintrag in einer Größenordnung von ca. 0,1 g auszugehen.

Maßnahmen gegen zu hohe Phosphatgehalte

Schwimmteiche werden in Abhängigkeit vom Chemismus des Füllwassers jeweils völlig unterschiedlich geplant. Enthält das Füllwasser bsonders viel Phosphat, kann mit flüssigen Fällungsmitteln auf Aluminum- oder Eisenbasis oder Eisenhydroxid als Granulat oder Pulver entgegen gewirkt werden. Diese Substanzen können in einer vorgegebenen Menge pro Zeiteinheit in das Teichwasser gegeben werden. Dadurch flocken die Phosphate aus. Bei Verwendung von eisenhaltigen Fällungsmitteln können die Phosphate je nach Redoxpotenzial des Wassers ggf. wieder freigesetzt werden.

Bei flüssigen Mitteln entstehen Rückstände, die sich ablagern können und entfernt werden müssen. Auch die Bildung unschöner weißer Wölkchen ist möglich.

Bei eisengebundenen Mitteln entstehen rostige Flöckchen oder Beläge. Die werden abgebürstet oder abgesaugt.

Mit aluminiumgebundenen Fällungsmitteln bleiben die Phosphate unlöslich gebunden.

„Sedox“ zum Beispiel ist ein Fällungsmittel auf Kalkbasis, das gut geeignet ist. Damit werden die Phosphate unlöslich als Apatit gebunden und man kann sie absaugen.

pH-Wert

Der pH-Wert beschreibt den Säure- bzw. Basengehalt des Wassers. Es handelt sich um eine negativ logarithmische Skala von 0 bis 14. Eine Senkung des pH-Werts von beispielsweise 7 auf 6 erhöht die Anzahl der H+-Ionen um das Zehnfache. Nähere Infos finden sich hierzu auf Wikipedia.

Der Artenreichtum in Teichen ist am größten bei pH-Werten zwischen 6,5 und 9,3. Der Idealwert liegt zwischen 7,6 und 8,5. Der Wert schwankt jahreszeitlich und innerhalb eines Tages. Zu starke Schwankungen können allerdings zum Absterben nützlicher Organismen führen. Daher ist es von Vorteil, den pH-Wert möglichst stabil zu halten. Dabei spielt die Konzentration von Calciumhydrogenkarbonat und Magnesiumhydrogenkarbonat (Karbonathärte) im Wasser eine große Rolle. Eine höhere Karbonathärte gewährleistet geringere pH-Wert-Schwankungen. Wasser mit ausreichender Karbonathärte verfügt demnach über eine gute „Pufferkapazität“. Der pH-Wert steigt hier geringer bei Zugabe von Basen und sinkt geringer bei der Zugabe von Säuren.

Wasserpflanzen und Algen benötigen zum Wachstum Kohlenstoff. Diesen entnehmen sie tagsüber unter anderem dem im Wasser gelösten Hydrogenkarbonat. Nachts erhöhen sie den Kalkgehalt. Dies führt zu entsprechenden Schwankungen des pH-Werts innerhalb eines Tages. Eine ausreichend große Pufferkapazität ist für den Schwimmteich daher wichtig, da sie den pH-Wert stabiler hält.

Der pH-Wert stellt sich in gut geplanten Anlagen im gewünschten Milieu ein. Bei Abweichungen kann mit Teichmedikamenten, wie zum Beispiel Optilake von Lavaris nachgeholfen werden.

Kohlendioxid (CO2)

Der Kohlendioxidgehalt im Teich ist wichtig für die Wasserpflanzen und andere Photosynthese betreibende Lebewesen. Sie benötigen CO2 für die Photosynthese tagsüber. Eine gute CO2-Versorgung ist für die Wasserpflanzen wichtig und reduziert das Algenwachstum.

Je nach Wasserqualiät ist es sinnvoll, eine CO2-Belüftung einzubauen (Karbonator), da sich dadurch mehr Kalk löst.

Mit Zehrung des Kohlendioxids steigt der pH-Wert bis zum Abend. Nachts produzieren Wasserpflanzen das CO2 wieder, ebenso wie tierische Organismen, die wie wir Menschen im Zuge der Atmung CO2 abgeben.

Das CO2 löst sich im Wasser als Kohlensäure H2CO3. Der pH-Wert sinkt im Laufe der Nacht dadurch wieder. Ist das Wasser schlecht „gepuffert“ (siehe unten), können die pH-Wert-Schwankungen im Laufe eines Tages so groß sein, dass es schädlich für nützliche Mikroorganismen ist. Des Weiteren bindet sich Kohlendioxid zusammen mit Kalk und Wasser zu Calciumhydrogenkarbonat. Dieser Prozess ist auch reversibel. Kohlensaures Wasser vermag also Kalk im Wasser zu lösen. Wasser, das nur wenig Kohlensäure enthält, neigt zur Bildung von Kalkablagerungen. Ein hoher Kalkgehalt im Wasser geht also mit weniger Kohlensäure, also einem höheren pH-Wert einher. Die Fähigkeit des Kalks, dem Wasser Kohlensäure zu entziehen und damit den pH-Wert stabiler zu halten, ist von Vorteil für das Ökosystem. Deshalb benötigt der Teich im Idealfall ein mittelhartes bis hartes Wasser (5 bis 14 Grad deutscher Härte). Ist das Füllwasser zu kalkarm, ist es schlecht gepuffert und neigt zu starken pH-Schwankungen. Die Verwendung von speziellen Kalksteinsplitten ist in diesem Fall notwendig, um den pH-Wert zu stabilisieren.

Stickstoff (N)

Die notwendige Versorgung mit Stickstoff und Kohlenstoff sollte immer beachtet werden. Mit einer entsprechenden Düngung kann man etwaige Mängel ausgleichen. Ausreichend Stickstoffanreicherung ist wichtig, damit sich keine Blaualgen bilden und damit die Wasserpflanzen gut wachsen. Stickstoff wirkt zwar als Dünger, nicht jedoch, wenn der Phosphatgehalt gering genug gehalten wird.

Sauerstoff (O2)

Ein hoher Sauerstoffgehalt im Schwimmteich ist überlebenswichtig für alle nützlichen, im Teich lebenden Lebewesen. Er gelangt über die Luft in den Teich und über die tägliche Sauerstoffproduktion von Wasserpflanzen und Algen. Nachts wiederum verbrauchen die Pflanzen Sauerstoff. Sind zu viele Algen im Teich vorhanden und zu viel tote, sich zersetzende, pflanzliche Biomasse, wird vor allem nachts zu viel Sauerstoff verbraucht, so dass zahlreiche Nützlinge in Bedrängnis kommen und absterben können. Die üblichen, sauerstoffzehrenden Verrottungsprozesse (Oxidationen) werden mangels Sauerstoff durch reduzierende Prozesse ersetzt, was zu entsprechendem Faulgeruch führt.

Das Wasser kann umso mehr Sauerstoff binden, je kälter es ist. Die Gefahr des Umkippens im Teich ist daher bei höheren Temperaturen umso größer. Hinzu kommt, dass die sauerstoffzehrenden Prozesse bei höheren Temperaturen entsprechend schneller ablaufen. Es wird also bei mehr Wärme auch noch mehr Sauerstoff pro Zeiteinheit verbraucht.

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