Stiftung Aquarientest unterwegs – Filtermaterialien aus Sinterglas, Ton, Keramik

  • Jep, Udo, gute Anregung, das Experiment hätten man noch ausdehnen können. Aber der Platz ...


    Obwohl:
    Eine Tonne. einen großen HMF-Standfilter und Luftheber hätte ich noch. Das wäre dann wirklich interessant. Das zusätzlich Experiment könnte ja mit ein paar Tagen Verzögerung starten. Mal schauen.


    ps: bis auf das große Wohnzimmerbecken betreibe ich inzwischen alle anderen auch mit HMF. Daher die freien Eheims ;)

  • Also, wenn du das wirklich machen willst, fände ich das natürlich super :thumbup:

    Würdest du da irgendwie auch eine Matte reinbekommen? Ist bei einer eckigen Regentonne natürlich einfacher.
    Die HMF-Standfilter funktionieren natürlich auch und bieten sicher Vorteile, wenn man den Filter verstecken will.
    Allerdings funktioniert die Flächenberechnung nicht mehr, da die Anströmung nicht mehr gleichmäßig ist.
    In der einfachsten Basisvariante sehe ich immer noch die Vorteile, die Olaf Deters auch sehr plausibel beschrieben und begründet hat. In der Einfachheit liegt die Genialität.

  • Auf Anregung und vielfachen Wunsch eines einzelnen Forenmitglieds ( Udo ) sowie stellvertretend für alle Freunde des HMF wurde das Experiment um einen Versuch erweitert:

    Parameter:

    • 300 l Tonne
    • Stand HMF mit ca. 2000 cm2 Filterfläche (Innenmaß ohne die Ecken) und 25 mm GN-Luftheber
    • Durchflussmenge ca. 600 l / Minute (ausgelitert). Entspricht in etwa der Leistungskurve des Lufthebers bei einem Wasserdruck von 35 mbar (Tiefe des Luftheberausströmers 35 cm unter Wasseroberfläche)
    • Strömungsgeschwindigkeit in der Matte ca. 5 cm/Minute und damit laut Deters im optimalen Bereich

    20240109_171604.jpg

  • Ich begrüße die Erweiterung des Testfeldes ebenfalls sehr. In allen meinen Becken stehen diese mobilen HMFs.

    Aktuell befülle ich sie (nach Tipp eines sehr kündigen Tropheus-Kollegen) nach und nach mit Siporax,weil ich gemerkt habe, dass diese Filterung ohne Siporax bei meiner Besatzdichte nicht auszureichen scheint (Wasser ist nicht mehr ganz klar). Das hilft wunderbar.

    Also: Bitte erweitere Deine Testanordnung um HMF mit Siporax.

    Spaß.

    Danke für Deine Mühe. Ich bin ebenfalls sehr gespannt.

    ____ Peter _____________________________________________

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  • Hi Peter,


    Danke für Deinen Hinweis. Einen Stand-, Eck- oder Innen-HMF mit Siporax, Filterschaum-Würfeln oder anderen Medien zu befüllen ist durchaus verbreitet um die Effektivität noch zu erhöhen.

    So ist in meinen 3-Kammer Innen-HMF die 1 kammer mit Filterschaum-Würfeln befüllt, in der 2. befindet sich ein moving-bead Filter mit K1 Medium.




    Habe Deiner Anregung folgend den Stand HMF im 4. Versuch zur Hälfte mit Siporax-Mini befüllt.


    Und jetzt heißt es warten und messen ;)

  • Hallo Peter PeFau ,


    wenn dein Wasser nicht mehr klar ist, sind es vermutlich feine Schwebepartikel, die das Wasser trüben.

    Diese heraus zu filtern (mechanische Filterung) ist eigentlich keine Aufgabe für Siporax. Im Gegenteil, eigentlich sollte Siporax durch eine wirksame mechanische (Vor)Filterung vor den Partikeln geschützt werden, damit es nicht verstopft und mit seiner (großen?) Oberfläche für eine wirksame Nitrifikation sorgen kann.


    Bei der Verwendung von Siporax hinter (!!) einer HMF-Matte (ohne zusätzliche Versorgung mit Sauerstoff) gibt es 2 Überlegungen.

    1. Da der Hauptteil der Nitrifikation in den ersten Zentimetern des HMF stattfindet (daher braucht die Matte eigentlich nicht dicker als 3-5 cm sein) ist das Wasser hinter der Matte sehr sauerstoffarm. Ob da nun Siporax für die Nitrifikation überhaupt noch etwas bringen kann, wird daher oft in Frage gestellt, da den Nitrobactern der Sauerstoff fehlt. Es gibt daher Aquarianer, die hinter der HMF-Matte über einen Ausströmer Sauerstoff/Luft zuführen, bevor das Wasser das Siporax durchströmt.


    2. Genau diese Sauerstoffarmut ist die Voraussetzung für die Denitrifikation. Daher wird von einigen Aquarianern die Meinung vertreten, dass nun im Siporax hinter einer HMF-Matte der anaerobe Prozess zur Umwandlung von Nitrat in Stickstoff erfolgt.

    Dazu müßten die anaeroben Bakterien normalerweise gefüttert werden (z.B. mit Wodka) was bei den speziellen Filtern auch gemacht wird. Nur ist es nicht üblich hinter dem HMF, und daher fraglich, ob das Siporax überhaupt etwas für den Nitratabbau bringen kann.


    In jedem Fall bin ich der Meinung, dass es für die Reduktion deiner Wassertrübung nichts bringen wird.

    Wenn du mit "nicht mehr ganz klar" eine Gelbfärbung meinst, sieht das natürlich wieder anders aus.

    Ich vermute, deine HMF-Matte hat sich schon zu stark zugesetzt (Durchfluss zu gering), die Fläche ist zu klein oder die geamte Umwälzung zu schwach.
    Überprüfe mal mit den Angaben bei Olaf Deters, ob Umwälzung, Durchfluß und Filterfläche zu deinem Becken passen.
    Ich vermute fast, dass deine Tropheus soviel Dreck machen und du nicht ohne zusätzliche mechanische Filterung zum HMF auskommst. Diese Zweiteilung der Filterung halte ich sowieso für günstiger, da du damit die Standzeit des HMF auf Jahre verlängern kannst. Habe ich bei mir auch so gemacht, obwohl ich keine Tropheus habe. Hat sich einfach bewährt.


    Und wenn wir alle Stefan nach dem ersten Testdurchlauf ganz toll loben, können wir ihn vielleicht zu einem zweiten Testdurchlauf mit reinem HMF gegen HMF plus Siporax überreden, um zu sehen, ob das Siporax einen zusätzlichen Nutzen für die Nitrit- und/oder Nitratreduktion hat ;)


    Viele Grüße udo

  • Hi,


    Das.....

    Ich vermute fast, dass deine Tropheus soviel Dreck machen und du nicht ohne zusätzliche mechanische Filterung zum HMF auskommst. Diese Zweiteilung der Filterung halte ich sowieso für günstiger, da du damit die Standzeit des HMF auf Jahre verlängern kannst.

    ....sollte eigentlich Standart sein........ Bei mir läuft auch zusätzlich zum HMF je eine Hagen Powerhead mit 2 Patronen die mit Filter Schwammröhren in PPI 10/20 bestückt sind. Es ist schon erstaunlich was sich in den Patronen (beim Wöchentlichen Reinigungsintervall) so ansammelt !!!

  • Da der Hauptteil der Nitrifikation in den ersten Zentimetern des HMF stattfindet (daher braucht die Matte eigentlich nicht dicker als 3-5 cm sein) ist das Wasser hinter der Matte sehr sauerstoffarm.

    Hi Udo,

    erst mal vielen Dank für Deinen interessanten Beitrag. Das mit der Sauerstoffzehrung bei der Nitrifikation und dass sich nach 3 cm in der Matte nix mehr tut, ist so eine Geschichte, die immer wieder kolportiert wird. Aber ist das wirklich so?

    Habe mich gerade an ein Gespräch mit Andreas Spreinat bei einem DCG-Treffen Ende letzten Jahres erinnert und diesen gerade angerufen. Andreas ist nicht nur eine ausgewiesene Malawi-Konifere, sondern beschäftigt sich als Biologe mit seiner Firma AWIA Umwelt GmbH in Göttingen auch mit Wasseranalytik.

    2 interessante Anmerkungen von Andreas zu diesem Thema:

    1. Er hat vor einiger Zeit Sauerstoff-Messungen vor und hinter einem mit drei Matten und Tonröhrchen bestückten Innenfilter durchgeführt und festgestellt dass der Sauerstoffgehalt des Wassers am Filterauslass nur um 0,1 bis 0.3 mg/l niedriger lag als im Becken. Bei üblichen Sauerstoffgehalten im Aquarienwasser von 6-10 mg/l.
      Das ist ein sehr, sehr wichtiger Hinweis und würde das Problem der Sauerstoffzehrung relativieren.
    2. Er hat auch Vergleichsmessungen zur Nitrifikation zw. hochporösen Röhrchen aus Glaskeramik und einfachen Tonröhrchen durchgeführt und konnte keine Unterschiede feststellen.
      Das würde meine am Anfang des Beitrags geäußerte Vermutung bestätigen, dass nicht die enorme innere Porenoberfläche von mehreren 100 mm2 pro Liter Filtermedium genutzt wird sondern nur die Oberfläche der äußeren Form der einzelnen Filterkörper genutzt wird, die um den Faktor 500 bis 1000 niedriger liegt.
  • Stefan, vielen Dank für Deine "Siporax-Einarbeitung". Ich wollte Dich da ja gar nicht drängen. War ja als Spaß formuliert. Dass Du es trotzdem gleich umgesetzt hast, ist klasse. Danke abermals für Deine Mühe!!


    Ansonsten:

    Vielen Dank für Eure Gedanken zu meinem "unklaren" Wasser und den zugehörigen Prophezeiungen ;)

    Ich habe zwei unterschiedliche Änderungen durchgeführt und beide haben wunderbar geholfen. Wasser ist jeweils wieder superklar.

    1. Im einen Becken (160x70x60 = 672L brutto) habe ich aufgrund einer Besatzerhöhung von 30 auf 50 Tropheus und damit einhergehender ganz leichter Wassertrübung einen der beiden HMFs durch einen größeren ersetzt, also von [ 2x P60-2 ] auf [ 1x P60-2 + 1x P60-3 ] erhöht. Es handelt sich um die Mobilen HMFs aus dem hmfshop.de.

    Diese Änderung führte zu wieder sehr klarem Wasser.

    2. In einem anderen Becken (150x60x50 = 450L brutto) hatte ich aufgrund des Wachstums der 30 Tropheus zunächst eine analoge Änderung vollzogen: von zugegeben knapp bemessenen [ 2x P50-2 ] auf [ 1x P50-2 + 1x P50-3 ]. Das hat zunächst geholfen, änderte sich aber wieder. Also habe ich beide HMFs mit Siporax 15mm befüllt und habe seitdem wieder glasklares Wasser.

    Ergänzung: Ich betreibe alle HMFs mit ner Tunze 6025. Da erscheint die Durchflussgeschwindigkeit doch sehr hoch und der biologischen Filterung abträglich. Dies konnte ich aber nicht beobachten / messen. Im Gegenteil: Die biologische Filterung funktioniert gut und die mechanische verbessert sich. Zusätzlich wird für ausreichende Oberflächenbewegung gesorgt ohne weitere SPs installieren zu müssen.

    ____ Peter _____________________________________________

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  • Ravaka Hallo Stefan,


    danke für deine kritischen Fragen. Ich bin definitiv kein Experte auf diesem Gebiet und habe nur wiedergegeben, was ich ich von Leuten gelernt/gelesen habe, deren Kompetenz ich schätze. Einiges davon ist schon älter und vielleicht gibt es ja neue Erkenntnisse. Ich lerne gerne dazu.


    Ich möchte betonen, dass es mir ausschließlich um den "orginalen" HMF (typischerweise parallel zur Seitenscheibe mit gleicher Größe) ging und nicht um Abwandlungen oder andere Filtertypen, die sicher auch ihre Berechtigung haben.


    Falls du mit "Innenfilter" einen Mehrkammer-Innenfilter meinst, so hat der typischerweise eine wesentlich kleinere Anströmfläche und auch die Hintereinanderschaltung von Matten entspricht nicht dem HMF-Prinzip.
    Gerd Kassebeer hat bei einem HMF 5 mg O2/l vor und 4 mg O2/l hinter der Matte gemessen. Die Sätttigung liegt bei 8,4 mg O2/l (25 Gad).

    Geringe Sauerstoffreduzierung könnte ja auch auf eine schlechte Nitrifikation hindeuten. Auch das müßte geprüft werden.

    Evtl. liegt die Begründung für die "Nutzlosigkeit" einer dicken Matte oder Hintereinanderschaltung von Matten nicht nur im reduzierten Sauerstoffgehalt, sondern auch im reduzierten Nährstoffangebot. Wenn die Bakterien in den ersten Reihen schon alles umgesetzt haben, bleibt für die hinteren nicht mehr viel übrig.


    Ich hatte im alten Becken (1500l) 2 Matten (beide Seiten) mit 10cm Dicke (damals wg. mehr Stabilität gewählt) im neuen Becken (900l) nur noch 5cm. Ich kann da keinen Unterschied feststellen. Kein meßbares Nitrit, allerdings nach 2 Wochen ohne WW auch keinen meßbaren Nitratanstieg.


    Da die biologische Filterung auch im Becken stattfindet und es neben den Wasserwerten noch eine Fülle weiterer Einflußfaktoren gibt (Pflanzen, Bodengrund, Besatzdichte, Futter, etc.) glaube ich nicht, dass uns Messungen aus unterschiedlichen Becken weiterbringen.


    Daher schätze ich deine sterile, aber vergleichbare Testumgebung, um möglicht viele Faktoren auszuschalten.
    Inwieweit wir die Ergebnisse dann auf reale Aquarien übertragen können, müssen wir sicherlich noch sehen. Aber die Conclusio kommt auch erst nach der Messung und evtl. bietet das ja Stoff für weitere Experimente :).


    Bei deinem Punkt 2 gehe ich voll mit. Auch wenn diese winzigen Poren sich (bei starkem Durchluß im Eheim und auch noch im MKIF) nicht mit der Zeit zusetzen, erscheinen sie mir zu klein um die Flocken und den Schlamm zu beherbegen, in dem die Nitrifikation hauptsächlich abläuft. Im blauen Filterschwamm kann man diese Schicht nach Abtropfen deutlich sehen.


    So, die Spannung steigt. Bin mal gespannt, wie lange es dauert, bis sich stabile Werte einpendeln. Ob Wochen da ausreichen?
    Kassebeer hat ein "Altwasser-Aquarium-Experiment" gemacht, wo sich über 6 Monate, der pH-Wert änderte und in weiteren 6 Monaten noch die Härte, dann blieb alles konstant. Diese Lanzeitexperimente haben schon ihren Reiz.

    Wir hoffen alle, du hälst durch ;) .


    Viele Grüße Udo

  • Udo Guten Morgen Udo,


    dafür, dass Du kein Experte auf dem Gebiet bist, haben Deine Beiträge zu dem Thema aber Hand und Fuß.


    Du hast recht. Ein Filter ist ein komplexes System. Um die Messergebnisse von Andreas zur geringen Sauerstoffzehrung in dem beschriebenen Innen-HMF wirklich beurteilen zu können, bräuchte man weitere Informationen.


    Wenn so ein Teil weitestgehend vermulmt und de Durchfluss gehemmt ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit im Filter in den wenigen offenen Bereichen auf ein vielfaches der von Deters empfohlenen 5-10 cm / Minute ansteigen und die Nitrifikationsrate (Sauerstoffverbrauch) sinken.


    Aber der Effekt kommt in meiner kleinen Versuchsreihe ja nicht zum Tragen.

  • Ravaka Guten Abend Stefan,


    ich glaube, wir reden noch etwas aneinander vorbei. Daher hatte ich beschrieben, was ich unter einem HMF verstehe.


    Das Problem, welches du beschreibst, kann bei einem "echten" HMF gerade eben nicht passieren. Deshalb ist er allen Abwandelungen überlegen ;)

    Da die gesamte Fläche dem gleichen Druck ausgesetzt ist, sucht sich das Wasser sofort einen anderen Weg, wenn der Widerstand bei einigen Poren größer wird, dann nimmt auch hier der Widerstand zu und immer so weiter. Damit setzt sich die Matte gleichmäßig mit Filterschlamm zu. Dadurch wird dann im Extremfall der Durchfluß niedriger und der Wasserstand hinter der Matte sinkt rapide. Spätestens dann kommt man nicht umhin, die Matte zu reinigen und die vielen kleinen Helfer in den Garten zu spülen.


    Schon beim Eck-HMF ist das, durch das Zusammenquetschen der Poren im Innenbereich, schon nicht mehr so ideal. Beim rechteckigen mobilem HMF ist der Widerstand über die Ffäche sowieso nicht gleichmäßig und im MKIF kann dann sicher genau das passieren, was du beschreibst. Durch die rechtwinkelige Führung sind die Strömumgsverhältnisse eh recht komplex.
    Lediglich die schönen runden Patronen, die wir früher unter den Powerhead-Pumpen hatten (als wir noch keinen Strom sparen mußten) bieten ebenfalls gleichmäßige Strömungsverhältnisse.


    Natürlich hast du Recht, dass im HMF im Millimeterbereich die Strömung deutlich höher sein kann als im Mittel über die ganze Matte. Aber die 5-10 cm/min sind ja nur ein Anhaltswert, der nicht akribisch eingehalten werden muß. Die Strömung sollte nur nicht zu stark werden, da es den Bakterien ab 30 cm/min zu stürmisch wird und sie sich in anderen Bereichen des Beckens nieder lassen. Offenbar spielt aber auch die Verweildauer das Wassers eine Rolle.


    Meine Erfahrung ist, dass sich selbst eine 10 cm dicke Matte auch nach 5 Jahren noch nicht zusetzt, wenn parallel ein Schnellfilter zur mechanischen Filterung läuft. Mit zusetzen meine ich, dass der Wasserstand hinter der Matte um mehr als ein paar mm fällt (waren aber auch keine Tropheus und kein Überbesatz).

    Als ich das Aquarium mal vollständig umgebaut habe, habe ich auch die Matten gereinigt. Keine Ahnung, wieviel hundert Liter Wasser ich benötigt habe, um von schlammig dunkelbraunem Wasser zu nur noch leicht braunem Wasser zu kommen. Die Schlammmengen in den Poren des HMF waren immens, die Partikel aber offenbar so klein, dass der Durchfluß noch immer problemlos möglich war.

    Mal sehen, wie das jetzt mit 5 cm Dicke ist (erst 7 Monate im Betrieb). Meine Vermutung ist, dass jetzt eher mal einige Partikel den Filter passieren und sich die in dem Raum dahinter stärker ansammeln. Aber auch da dürfen sie bei mir bleiben, bis die Mulmschicht wenige cm hoch ist. Auch dort sind viele Bakterien weiterhin aktiv und etwas Strömung ist da ja auch.


    Aber du hast mich neugierig gemacht. Was ist denn nun ein Innen-HMF und wie ist er aufgebaut? :oeh:


    Viele Grüße Udo

  • Ich finde eure Diskussion echt interessant und bin auch auf Stefans Ergebnisse extrem gespannt. Filterung ist auch für mich als Frontosa-Halter neben der Beckengrösse eines der wichtigsten Themen.

    Ich bin mir aber nicht sicher, ob in dieses Thema manchmal zu viel hineininterpretiert wird. Z.B. ob es wirklich relevant ist, ob 4 oder 5 mg Sauerstoff vor oder hinter der Matte gemessen werden.

    Ich hatte früher nur Innen- oder Topffiter, jetzt seit einiger Zeit nur noch MKIF und im anderen Becken den Standardinnenfilter von Juwel.

    Ich habe auch schon verschiedenste Filtermedien durch, bestücke aktuell nur noch mit Tonröhrchen, mittelgroben Matten und mittelgrober Filterwatte.

    Meine Wasserwerte sind seit Jahren identisch, egal womit ich gefiltert habe.

    Die unterschiedlichen Hightech-Filtermedien, teilweise aus Kunststoff, die z.B. von Juwel oder Eheim mitgeliefert u. regelmäßig nachgekauft werden sollen habe ich schon längst durch z.B. passend geschnittene Matten ersetzt, ohne irgendeine n Einfluss aufs Wasser.

    Bin echt gespannt auf Stefans Ergebnisse….

    Gruß, René

  • Es tut sich was: An den Tagen 6 und 7 hat die Nitrifikation in den 4 Versuchen begonnen

    05 - Küvetten - 240117.jpg

    Küvetten für den Nitrit-Test - Von links nach rechts: Die 3 Topffilter Lava, Siporax, Matte, dann der Stand-HMF


    Etwa ab Tag 6 hat im Versuch mit dem Stand-HMF (wurde einen Tag später gestartet) mit der Bildung von Nitrit aus Ammonium die Nitrifikation begonnen und ist am weitesten fortgeschritten. Es folgen die Topffilter Lava, Matte und dann Siporax.


    01-Nitrit-240117.png


    Bei Ammonium und Nitrat tut sich noch nix im Rahmen der Messungenauigkeit. Sinnvollerweise kommt zunächst der Nitritpeak.


    03-Ammonium-240117.png  02-Nitrat-240117.png


    Es überrascht mich, dass die Nitritbildung so schnell einsetzt und dass der Stand-HMF einen deutlichen Vosrsprung hat.

    Bin gespannt, wie es weiter geht.

  • Kleiner Nachtrag zu den Versuchsbedingungen
    An Tag 2 hatte ich folgende Veränderungen am Versuchsaufbau durchgeführt:

    • Die Wassertemperatur wurde auf 23° erhöht, um den Prozess zu beschleunigen
    • Der Wasserdurchfluss der Topffilter wurde 10 Liter pro Minute (600 Liter pro Stunde) erhöht, um wie auch beim Stand-HMF eine 2-fache 'Beckenumwälzung' pro Stunde zu erzielen
    • Siporax Mini wurde aus dem Stand-HMF wieder entfernt, um die Filtrationsmethoden nicht zu vermischen - Peter PeFau möge es mir nachsehen ;)

    Inzwischen hat auch die Nitratbildung eingesetzt, wobei es hier zwischen den einzelnen Versuchen noch keine messbaren Unterschiede gibt.

  • Noch ein kleiner Nachtrag zur Nitrifikation

    Das ganze ist ein aerober Prozess, das heißt, es muss ausreichend Sauerstoff im Wasser sein, damit Ammonium über Nitrit zu Nitrat oxidiert werden kann.

    Was aber weniger bekannt ist:
    Die Nitrifikanten sind autotrophe Bakterien, was bedeutet, dass sie wie höhere (Wasser-)Pflanzen CO2 zum Aufbau ihrer Zellsubstanz, zum Wachstum und Vermehrung, benötigen.

    Die Löslichkeit von CO2 in Wasser ist unter anderem abhängig von der Temperatur, aber auch vom pH-Wert. So ist bei pH > 9 praktisch kein CO2 mehr im Wasser gelöst, zudem wird es bei der Nitrifikation verbraucht.

    Das könnte ein Problem bei Tanganjika-Becken sein, wo man pH-Werte von 8 oder höher anstrebt, so dass Nitrifikationsprozesse möglicherweise verzögert und/oder gehemmt in Gang kommen.


    Ich entsinne mich, dass bei Inbetriebnahme meiner kleinen Anlage vor ziemlich genau einem Jahr, der erste Nitrit-Peak trotz Starterbakterien und reichlich Mulm wesentlich später auftrat als hier in diesem Versuch bei einem pH-Wert knapp über 7. Und zudem Nitrit in 2 Becken auch relativ lange nachweisbar war.


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