Mördermuschel-Krankheit

Perkinsus‑Infektionen („Mördermuschel‑Krankheit“) bei Tridacna-Arten

Pathogenese, Übertragungswege und Präventionsstrategien für die Meerwasseraquaristik

Riesenmuscheln der Gattung Tridacna gehören zu den ökologisch bedeutendsten Großmollusken tropischer Korallenriffe. In der Aquaristik werden sie aufgrund ihrer Symbiose mit Zooxanthellen, ihrer intensiven Mantelfärbung und ihrer filtrierenden Lebensweise geschätzt. Der historisch geprägte Begriff „Mördermuschel“ ist irreführend und geht auf überlieferte Berichte zurück, die Tridacna gigas fälschlicherweise als gefährlich für Taucher darstellten. Tatsächlich handelt es sich um friedliche, sessile Filtrierer, die keinerlei aktive Gefährdung darstellen.

Eine der schwerwiegendsten Erkrankungen dieser Tiere ist die Infektion mit Protozoen der Gattung Perkinsus. Die wissenschaftliche Arbeit High Mortality in a Collection of Giant Clams (Tridacna crocea and Tridacna gigas) Due To an Infection with Perkinsus sp. dokumentiert eindrucksvoll die hohe Mortalität, die durch diesen Erreger ausgelöst werden kann.


Herkunft des Namens Perkinsus

Die Gattung Perkinsus wurde nach dem amerikanischen Biologen Dr. Frank Perkins benannt, der sich intensiv mit parasitären Protozoen beschäftigte, die Mollusken befallen. Die Parasiten gehören zu den Alveolata und sind weltweit als Erreger schwerer Molluskenepizootien bekannt. Besonders in der Austern‑ und Muschelzucht haben Perkinsus-Arten erhebliche wirtschaftliche Schäden verursacht.


Biologie und Pathogenese von Perkinsus spp.

Perkinsus ist ein einzelliger, intrazellulärer Parasit, der bevorzugt das Weichgewebe von Mollusken befällt. Die Infektion erfolgt typischerweise über das Wasser, Sedimente oder direkten Kontakt mit infizierten Tieren. Nach der Aufnahme dringen die Parasiten in das Mantel‑, Kiemen‑ oder Verdauungsgewebe ein und vermehren sich dort in sogenannten Hypnosporen. Diese führen zu granulomatösen Läsionen, Gewebezerfall und einer massiven Beeinträchtigung der physiologischen Funktionen der Muschel.

Die Studie dokumentiert:

  • ausgeprägte Gewebsnekrosen
  • noduläre Veränderungen in Mantel und Kiemen
  • Verlust der Zooxanthellen
  • deutliche Reduktion der Reaktionsfähigkeit
  • hohe Mortalität innerhalb weniger Wochen

Die pathologischen Veränderungen beeinträchtigen Atmung, Ernährung und Energiehaushalt der Muschel so stark, dass ein Überleben meist nicht möglich ist. Perkinsus olseni verursacht bei Tridacna crocea eine deutliche Reduktion der Körpermasse und beeinträchtigt damit Wachstum, Fitness und Überlebensfähigkeit. Die Längen‑Gewichts‑Beziehung erweist sich als äußerst zuverlässiger Indikator für den Gesundheitszustand von Tridacna-Riesenmuscheln, weil sie subtile Veränderungen der Körperkondition sichtbar macht, die äußerlich oft nicht erkennbar sind. Infizierte oder gestresste Muscheln verlieren messbar an Gewebegewicht, obwohl ihre Schalenlänge unverändert bleibt – ein typisches Muster bei chronischen Belastungen wie Perkinsus-Infektionen. Dadurch ermöglicht dieser Parameter eine frühe Erkennung von Gesundheitsproblemen und liefert wertvolle Hinweise auf subklinische Krankheitsverläufe, bevor sichtbare Symptome auftreten.


Übertragungswege und Risikofaktoren

Die Übertragung erfolgt primär über:

  • infizierte Neuzugänge (auch asymptomatische Tiere)
  • kontaminiertes Transport‑ oder Aquarienwasser
  • Sedimente und Substrate
  • Werkzeuge, Transportbehälter oder Hände

Besonders problematisch ist die Fähigkeit des Parasiten, im Sediment oder in Biofilmen längere Zeit zu überdauern. Zudem zeigen viele Muscheln erst spät klinische Symptome, obwohl sie bereits infektiös sind.

Risikofaktoren für einen Ausbruch sind:

  • Transportstress
  • suboptimale Wasserparameter
  • starke Temperaturschwankungen
  • Nährstoffmangel
  • bereits geschwächte Tiere

Diese Faktoren sind aus der allgemeinen Literatur zu Tridacna-Arten (u. a. Korallenriffmagazin, Ausgabe 10) gut dokumentiert.


Warum Perkinsus für die Aquaristik besonders gefährlich ist

Für Perkinsus-Infektionen existiert derzeit keine wirksame Behandlung im Aquarium. Die Parasiten sind gegenüber vielen Umweltbedingungen resistent und können sich in geschlossenen Systemen rasch ausbreiten. Ein einzelnes infiziertes Tier kann einen gesamten Bestand gefährden. Die Mortalität ist in dokumentierten Fällen extrem hoch.


Präventionsstrategien für Aquarianer

Da eine Therapie nicht verfügbar ist, hat die Prävention höchste Priorität. Die folgenden Maßnahmen basieren auf Erkenntnissen aus der wissenschaftlichen Literatur, der oben genannten Studie sowie praktischen Erfahrungen aus der Meerwasseraquaristik.

1. Auswahl seriöser Bezugsquellen

Muscheln sollten ausschließlich von vertrauenswürdigen Händlern oder zertifizierten Zuchtprogrammen stammen. Herkunftsnachweise und Informationen zur Lieferkette sind essenziell.

2. Quarantäne aller Neuzugänge

Eine Quarantänezeit von mindestens sechs bis acht Wochen ist zwingend erforderlich. Das Quarantänebecken muss vollständig getrennt vom Hauptsystem betrieben werden, inklusive separater Werkzeuge.

3. Sorgfältige Sichtkontrolle beim Kauf

Warnsignale sind:

  • blasse oder fleckige Mantelfärbung
  • reduzierte Reaktionsfähigkeit
  • Gewebeveränderungen oder Knötchen
  • zurückweichendes Mantelgewebe
  • unregelmäßiges Öffnen und Schließen

Tiere mit diesen Symptomen sollten nicht erworben werden.

4. Minimierung von Transportstress

Kurze Transportwege, stabile Temperaturen und eine schonende Eingewöhnung reduzieren die Anfälligkeit für Infektionen.

5. Keine Muscheln aus Becken mit Ausfällen kaufen

Wenn im Händlerbecken Tiere fehlen, sterben oder schlecht aussehen, besteht ein erhöhtes Risiko für Pathogene.

6. Strikte Hygiene und Desinfektion

Werkzeuge, Transportbehälter und Hände müssen gründlich gereinigt und desinfiziert werden, um Kreuzkontaminationen zu vermeiden.

7. Sofortige Isolation bei Verdacht

Zeigt eine Muschel im Hauptbecken Symptome, muss sie umgehend isoliert werden. Wasserwechsel und Substratreinigung sind sinnvoll, um die Erregerlast zu reduzieren.

8. Keine Mischung von Muscheln aus unterschiedlichen Bezugsquellen – idealerweise alle Tiere gleichzeitig kaufen

Muscheln aus verschiedenen Lieferketten können unterschiedliche Pathogene tragen. Da Perkinsus häufig asymptomatisch auftritt, erhöht das Mischen von Tieren aus unterschiedlichen Quellen das Risiko einer gegenseitigen Übertragung erheblich.
Empfehlenswert ist daher der Erwerb aller Muscheln aus einer einzigen Quelle und möglichst gleichzeitig, um mikrobiologische Inkompatibilitäten zu vermeiden.


Schlussfolgerung

Die Perkinsus-Infektion stellt eine der gravierendsten Bedrohungen für Tridacna-Arten in der Aquaristik dar. Die dokumentierten Fälle zeigen, dass bereits ein einzelnes infiziertes Tier zu massiven Verlusten führen kann. Da keine Behandlung existiert, ist eine konsequente Prävention durch sorgfältige Auswahl, Quarantäne und Hygienemaßnahmen die einzige wirksame Strategie.

Riesenmuscheln bleiben faszinierende, aber anspruchsvolle Pfleglinge. Wer sie erfolgreich halten möchte, muss sich der biologischen Risiken bewusst sein und entsprechend verantwortungsvoll handeln.


Mehr Informationen: Drury Reavill; Barbara Sheppard; Freeland Dunker; Esther Peters; IAAAM 2009; High Mortality in a Collection of Giant Clams (Tridacna crocea and Tridacna gigas) Due To an Infection with Perkinsus Sp. https://www.vin.com/doc/?id=3976339

Vanadium

Vanadium – Ein unterschätztes Spurenelement im Meerwasser

Im Meerwasser liegt vorwiegend das Orthovanadat (VO4)3- Anion vor, welches in den Zellen zu V3+ reduziert wird. Die besondere biologische Bedeutung des Vanadiums besteht in seiner Fähigkeit, einerseits in anionischer Form als Vanadat kompetitiv zum Phosphat in dessen Stoffwechsel einzugreifen (Enzymhemmung/-stimulierung), und andererseits in kationischer Form (z.B. als VO3+) mit biogenen Liganden (auch Proteinen) zu interagieren. Dies beruht auf der Ähnlichkeit des Vanadat- mit dem Phosphat-Anions. Stickstoff-fixierende Bakterien enthalten zusätzlich zur Molybdän-Nitrogenase eine alternative Nitrogenase, bei der das Molybdän durch Vanadium ersetzt ist und die bei Molybdänmangel aktiviert wird. Vanadium-haltige Enzyme, sogenannte Haloperoxidasen, spielen eine zentrale Rolle sowohl bei der Jodaufnahme, als auch bei der Produktion von flüchtigen Halogenkohlenwasserstoffen in Algen. Haloperoxidasen katalysieren die Oxidation von Halogeniden in Gegenwart von Wasserstoffperoxid.

Die Vanadiumkonzentration sollte im Riffaquarium in einem Referenzbereich zwischen 2 – 8 μg/l liegen.

Vanadium und Phosphat: strukturelle und funktionelle Ähnlichkeit

  • Orthovanadat (VO₄³⁻) ist strukturell nahezu identisch mit Orthophosphat (PO₄³⁻).
  • Diese Ähnlichkeit erlaubt kompetitive Interaktionen mit Phosphat-bindenden Enzymen:
    • Vanadat kann Phosphat mimiken, was zu Enzymhemmung oder -stimulierung führt.
    • Besonders relevant bei ATPasen, Phosphatasen und anderen phosphorylierenden Enzymen.
  • In Zellen wird Vanadat zu V³⁺ oder VO²⁺ reduziert, was die Bindung an Proteine und Liganden ermöglicht.

Stickstofffixierung: Vanadium als funktioneller Ersatz

  • Einige diazotrophe Bakterien (z. B. Azotobacter) besitzen eine Vanadium-Nitrogenase.
  • Diese wird aktiviert bei Molybdänmangel und verwendet Vanadium statt Molybdän im aktiven Zentrum.
  • Die Vanadium-Nitrogenase ist weniger effizient, aber ein evolutionärer Backup-Mechanismus.

Relevanz für Meerwasseraquaristik

Element Funktion im Aquarium Interaktion mit Phosphat
Vanadium Enzymmodulation, Schwammwachstum, bakterielle Prozesse Kompetitive Hemmung/Stimulierung
Molybdän Bestandteil von Nitrogenasen, Schwefelkreisläufen Indirekt über Stickstoffkreislauf
Phosphat Makronährstoff, Energieübertragung, Zellstoffwechsel Zielstruktur für Vanadat-Imitation
  • In der Aquaristik ist Vanadium nicht nur Spurenelement, sondern potenziell regulatorisch aktiv.
  • Eine Überdosierung kann zu unerwünschten enzymatischen Effekten führen – daher ist die Feindosierung über ICP-Analysen essenziell.

Molarer Vergleich (typische Zielwerte)

Spezies Konzentration Molarität (ungefähr)
PO₄³⁻ 0,05 mg/l ≈ 0,5 µmol/l
Mo (Molybdän) 10 µg/l ≈ 0,1 µmol/l
V (Vanadium) 2 µg/l ≈ 0,04 µmol/l
Daraus ergibt sich ein ungefähres molares Verhältnis: PO₄ : Mo : V ≈ 12 : 2 : 1
  • 2–4 µg/l → natürlicher Bereich

  • 5–8 µg/l → obere Grenze, sinnvoll bei:

    • starkem Algenwuchs
    • hoher Biofilmaktivität
    • SPS‑Systemen mit intensiver Spurenelementversorgung

  • 10 µg/l → Risiko für enzymatische Fehlregulation

Vanadium und Korallen

Positive Effekte
  • Förderung bestimmter Schwämme
  • Unterstützung von Algen‑Symbionten
  • Stabilisierung von Biofilmen
  • Beteiligung an antioxidativen Prozessen
Negative Effekte bei Überdosierung
  • Hemmung von Phosphatasen → Phosphatstress
  • Störung der ATP‑abhängigen Prozesse
  • mögliche Farbverluste bei SPS
  • verstärkte Cyanobakterien‑Aktivität

 

REEFFOG

ReefFog – Mehr als Kalk: Calciumcarbonat als multifunktionales Werkzeug im Aquarium

Der Begriff ReefFog greift zwei zentrale Eigenschaften des beschriebenen Calciumcarbonat‑Einsatzes auf:

  • 🌊 „Reef“: Verweist auf den marinen Ursprung und die Funktion im Riff‑ bzw. Aquariumssystem. Calciumcarbonat ist ein natürlicher Bestandteil von Korallenriffen und wirkt dort wie ein aktiver Baustein der Biogeochemie.
  • 🌫️ „Fog“: Symbolisiert die feine, schwebende Mineralwolke, die beim Einbringen entsteht. Diese „Nebelwirkung“ beschreibt anschaulich, wie die Partikel im Wasser verteilt werden, Mikrooberflächen aktivieren und Biofilme beeinflussen.

Damit verbindet ReefFog die natürliche Herkunft mit der praktischen Anwendung: ein mineralischer „Nebel“, der gezielt biologische und chemische Prozesse im Aquarium steuert – von der Biofilmregulation bis zur Phosphatfällung.

Calciumcarbonat ist in marinen Systemen ein hochaktiver, multifunktionaler Stoff, dessen Bedeutung weit über seine Rolle als strukturbildendes Mineral hinausgeht. Trotz seines unscheinbaren Erscheinungsbildes besitzt es eine komplexe Oberflächenchemie und Mikromorphologie, die es zu einem zentralen Akteur in biologischen, chemischen und technischen Prozessen macht. Die Oberfläche von Calciumcarbonat trägt je nach pH‑Wert unterschiedliche Ladungszonen, die wie mikroskopische Magnetfelder wirken und eine Vielzahl gelöster Moleküle anziehen. Besonders gut untersucht ist die Adsorption von Aminosäuren, organischen Säuren, Phosphaten und gelöstem organischem Kohlenstoff. Diese Stoffe lagern sich an die mineralischen Oberflächen an, werden dort temporär gebunden oder in ihrer chemischen Verfügbarkeit verändert. Dadurch entsteht ein dynamischer Austausch zwischen Wasserphase und Mineraloberfläche, der sowohl die Nährstoffverfügbarkeit als auch die organische Belastung im System beeinflusst.

Ein wesentlicher Grund für diese hohe Reaktivität ist die mikroporöse Struktur vieler Carbonatformen, insbesondere feiner Oolithe. Ihre enorme spezifische Oberfläche bietet unzählige Bindungsstellen, in denen Moleküle nicht nur adsorbiert, sondern auch in Poren, Risse oder Gitterdefekte eingelagert werden können. Die Kristallchemie des Minerals bestimmt dabei, welche Stoffe bevorzugt gebunden werden und wie stabil diese Bindungen sind. In natürlichen Meeresumgebungen führt dieses Zusammenspiel aus elektrostatischer Anziehung, physikalischer Einlagerung und chemischer Wechselwirkung dazu, dass Carbonatpartikel wie kleine Transportvehikel wirken: Sie können Nährstoffe aufnehmen, organische Moleküle stabilisieren, Phosphate aus dem Wasser entfernen oder als Träger für Mikroorganismen dienen. Dadurch wird Calciumcarbonat zu einem aktiven Bestandteil biogeochemischer Kreisläufe.

In der Meerwasseraquaristik wird Calciumcarbonat als besonders wirksamer Vertreter der partikulären Mineralstoffe genutzt – feiner mineralischer Sedimente, die gezielt eingesetzt werden, um die mikrobielle Besiedlung von Oberflächen zu beeinflussen und Biofilme zu regulieren. Diese Mineralstoffe wirken nicht als Nährstoff, sondern als physikalische Werkzeuge: Sie transportieren Mikroorganismen, aktivieren bislang unbesiedelte Oberflächen und verändern bestehende Biofilme, indem sie deren Struktur, Zusammensetzung und Konkurrenzverhältnisse beeinflussen. Calciumcarbonat eignet sich hierfür besonders gut, da seine poröse, mikroskopisch raue Struktur eine große spezifische Oberfläche bereitstellt, an der sich Mikroorganismen leicht anheften können. Die entstehenden Biofilme sind stabil, vielfältig und ökologisch konkurrenzstark – Eigenschaften, die es ihnen ermöglichen, unerwünschte Mikroorganismen wie Cyanobakterien zu verdrängen.

Die Poren des Materials schaffen zudem Mikrohabitate mit leicht unterschiedlichen Sauerstoff- und Nährstoffbedingungen, was die Diversität und Aktivität der angesiedelten Bakteriengemeinschaft weiter erhöht. Diese mikrobiellen Gemeinschaften nutzen Nährstoffe effizienter, besetzen freie Oberflächen schneller und stabilisieren das ökologische Gleichgewicht im Aquarium. In Kombination aus Biofilmregulation, Oberflächenaktivierung, Bakterienbesiedlung und Phosphatfällung wirkt Calciumcarbonat daher doppelt: Es verbessert die mikrobiellen Bedingungen für nützliche Bakterien und verschlechtert gleichzeitig die Lebensbedingungen für Cyanobakterien. Dadurch trägt es indirekt, aber sehr effektiv zur Stabilisierung des Systems und zur nachhaltigen Verdrängung von Cyanos bei.

Auch chemisch spielt Calciumcarbonat eine zentrale Rolle. Es ist ein sehr wirkungsvolles und zugleich gut verfügbares Flockungsmittel. Durch seine chemischen Eigenschaften kann es gelöste Phosphatverbindungen und feine organische Partikel binden. Calciumionen reagieren mit Phosphat zu schwer löslichen Calciumphosphaten, die als feste Flocken ausfallen und anschließend leichter aus dem Wasserkreislauf entfernt werden können. Gleichzeitig lagern sich organische Partikel und Schwebstoffe an die mineralischen Oberflächen an, wodurch sie zu größeren Aggregaten verklumpen. Diese Flocken können anschließend durch mechanische Verfahren wie Abschäumer, Vliesfilter, Filterwatte oder Sedimentation und Absaugen entfernt werden. Auf diese Weise trägt Calciumcarbonat zur Wasserklärung, zur Reduktion organischer Belastungen und zur Stabilisierung der Nährstoffverhältnisse bei – alles Faktoren, die das Wachstum von Cyanobakterien hemmen.

Da Calciumcarbonat ein natürlicher Bestandteil mariner Ökosysteme ist – etwa in Korallen, Kalkrotalgen und Sedimenten – gilt es als biologisch unkritisch, gut verträglich und systemstabilisierend. Es fügt sich problemlos in die Wasserchemie ein und wirkt ohne zusätzliche Belastung für Tiere oder Biofilme. Zudem ist es leicht verfügbar und einfach zu verarbeiten, was es zu einem idealen Material für die kostengünstige Eigenherstellung wirksamer Flockungsmittel macht. Mit wenigen, gut zugänglichen Zutaten lässt sich ein Produkt herstellen, das dieselben grundlegenden physikalisch‑chemischen Effekte erzielt wie deutlich teurere Markenpräparate und gleichzeitig die mikrobiellen Prozesse im Aquarium positiv beeinflusst.

Flockungsmittel wirken nicht direkt toxisch auf Cyanobakterien. Ihr Nutzen entsteht indirekt, indem sie die Lebensbedingungen der Cyanos verschlechtern:

1. Entzug von Nährstoffen (z. B. Phosphat)

Cyanobakterien profitieren von gelöstem Phosphat und organischen Stoffen. Flockungsmittel binden diese Stoffe und machen sie nicht mehr verfügbar.

Weniger Nährstoffe → schlechtere Wachstumsbedingungen für Cyanos.

2. Reduktion organischer Belastung

Cyanobakterien gedeihen besonders gut in Systemen mit:

  • hoher organischer Last
  • viel gelöstem Kohlenstoff
  • Schwebstoffen, die als Nährstoffquelle dienen

Durch Flockung werden diese Stoffe entfernt → Cyanos verlieren einen Teil ihrer „Futterbasis“.

3. Unterstützung der bakteriellen Konkurrenz

Wenn Flockungsmittel organische Stoffe reduzieren, profitieren heterotrophe Bakterien, die weniger durch organische Überlastung gestresst sind. Diese Bakterien können dann:

  • Oberflächen schneller besiedeln
  • Nährstoffe effizienter nutzen
  • Cyanobakterien ökologisch verdrängen

Flockungsmittel schaffen also bessere Rahmenbedingungen für die biologische Verdrängung durch nützliche Bakterien.

 

Eigenschaft Wirkung im Meerwasser
Geringe Wasserlöslichkeit Praktisch unlöslich in Wasser (14 mg/l  bei 20 °C). Bleibt als feiner Feststoff in Wasser suspendiert, ideal für Flockung:

Fein verteiltes CaCO₃-Pulver wirkt als Kern für die Flockenbildung: Schwebstoffe, organische Partikel und gelöste Stoffe lagern sich daran an.

Diese größeren Flocken können dann vom Abschäumer oder Filter leichter entfernt werden.

Besonders effektiv in Kombination mit Bakterienpräparaten (z. B. SpecialBlend), da die Flocken auch Mikroorganismen tragen können, die unerwünschte Biofilme verdrängen.

Hoher pH-Pufferwert Stabilisiert den pH-Wert durch Reaktion mit Säuren

Calciumcarbonat reagiert mit Säuren (z. B. Kohlensäure) und löst sich dabei:

CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ ⇌ 2H⁺ + CO₃²⁻
Ionenaustauschfähigkeit Bindet gelöste Stoffe wie Phosphate oder organische Verbindungen.

Calciumionen (Ca2+) können mit Phosphat (PO₄³⁻) schwer lösliche Calciumphosphate bilden: 3 Ca²⁺ + 2 PO₄³⁻ → Ca₃(PO₄)₂ ↓

Das Symbol  zeigt an, dass Calciumphosphat als schwerlöslicher Feststoff aus der wässrigen Lösung ausfällt.

Oberfläche & Partikelgröße Partikelgrößen im Bereich 1–10 µm und  Oberfläche ca. 1–3 m²/g

 

Rezepte ReefFog:

I.) Schnelle Mischung, um das Aquarium kristallklar zu bekommen:

Eine besonders einfache und schnelle Methode, um das Aquarienwasser innerhalb kurzer Zeit deutlich klarer zu machen, ist das Anrühren einer frischen Calciumcarbonat‑Suspension. Diese Mischung wirkt als Flockungsmittel: Feinste Schwebstoffe, gelöste organische Verbindungen und gelbliche Phenole werden gebunden, zu größeren Partikeln verklumpt und anschließend über Abschäumer oder mechanische Filter aus dem System entfernt. Dadurch entsteht ein sichtbar klareres, brillanteres Wasserbild.

Für die Sofortmischung wird ½ Teelöffel Calciumcarbonat pro etwa 200 Liter Systemvolumen in ca. 250 ml Osmosewasser eingerührt. Nach kurzem Stehenlassen und erneutem Aufrühren kann die Suspension direkt dosiert werden. Das Wasser trübt sich zunächst milchig ein, klärt sich aber innerhalb von ein bis zwei Stunden wieder, während die gebundenen Partikel aktiv ausgetragen werden.

Diese Methode eignet sich besonders nach Wartungsarbeiten wie dem Abblasen der Steine, Reinigen der Scheiben oder dem Aufwirbeln von Detritus, da die frisch entstandenen Schwebstoffe sofort gebunden und entfernt werden.

 

Die abendliche Zugabe führte bis zum nächsten Morgen zur Bildung eines feinen Calciumcarbonatstaubs, der in der Folge die Struktur und Zusammensetzung des Biofilms auf den Oberflächen verändert.

Die abendliche Zugabe führte bis zum nächsten Morgen zur Bildung eines feinen Calciumcarbonatstaubs, der in der Folge die Struktur und Zusammensetzung des Biofilms auf den Oberflächen verändert.

II.) Vorratsflasche zur sofort einsatzbereiten Calciumcarbonat‑Suspension:

Eine praktische Alternative zur Einzelmischung ist die Herstellung einer größeren Vorratsflasche. Dabei wird Calciumcarbonat in Osmosewasser vor gelöst und als gebrauchsfertige Suspension aufbewahrt, sodass nicht bei jeder Anwendung neu angerührt werden muss. Die Mischung bleibt über mehrere Wochen stabil und muss vor der Dosierung lediglich kräftig aufgeschüttelt werden, da sich das Mineral natürlicherweise am Boden absetzt. Auf diese Weise steht jederzeit eine sofort einsatzbereite Suspension zur Verfügung, die sich bequem und präzise dosieren lässt und den Arbeitsaufwand im laufenden Betrieb deutlich reduziert.

  • 1-1,5 Liter Flasche, 1 Liter Osmose Wasser, 3 Teelöffel Calciumcarbonat (entspricht 6 × ½ TL)
  • Empfohlene Dosierung: 50ml pro 200 Liter Aquarienvolumen

Vor jeder Dosierung sollte die Flasche kräftig geschüttelt werden, da sich das Calciumcarbonat während der Lagerung am Boden absetzt. Nach dem Einbringen der Suspension trübt sich das Wasser zunächst leicht milchig, klärt sich jedoch in der Regel innerhalb von 30 bis 120 Minuten wieder vollständig. In dieser Zeit binden die feinen Partikel Schwebstoffe und organische Verbindungen, die anschließend durch den Abschäumer und mechanische Filter zuverlässig aus dem System entfernt werden. Bei stark belasteten oder sichtbar eingetrübten Becken kann die Anwendung nach etwa 24 Stunden erneut durchgeführt werden, um die Klärwirkung zu verstärken.

III.) Calciumcarbonat‑Mischung zur Unterstützung gegen Cyanobakterien

Cyanobakterien lassen sich nicht durch einzelne Maßnahmen beseitigen, sondern durch eine gezielte Stabilisierung des mikrobiellen Gleichgewichts. Die folgende Rezeptur nutzt fein verteiltes Calciumcarbonat, um Biofilme zu regulieren, Nährstoffe zu binden und nützliche Mikroorganismen zu fördern – ein natürlicher Ansatz, der das System nachhaltig stärkt und Cyanos schrittweise verdrängt. Für eine verstärkte Wirkung können direkt vor der Zugabe Bakterienpräparate in die Suspension gegeben werden. Die feinen Calciumcarbonatpartikel tragen diese Mikroorganismen an Oberflächen, lösen alte Biofilme an und fördern die Besiedlung durch konkurrenzstarke Bakterien, die Cyanobakterien schrittweise verdrängen. Bei hartnäckigen Belägen kann die Anwendung nach 24 Stunden wiederholt werden.

Für die Behandlung von Cyanobakterien wird die ReefFog-Lösung mit Osmosewasser angesetzt und mit Bakterien angereichert:

  • ½ Teelöffel Calciumcarbonat pro etwa 200 Liter Systemvolumen in ca. 250 ml Meerwasser aus dem Aquarium.
  • Bakterienpräperat z.B. 10 Tropfen Tropic Marin Nitribiotic (1 ml je 100 l) oder ARKA Special Blend (10ml auf 100 l)  pro 50ml ReefFog hinzufügen.
  • Die Mischung 5-10 Minuten stehen lassen, dann direkt ins Aquarium dosieren.
  • Einmal wöchentliche Dosierung wird empfohlen, bei starkem Cyano-Befall kann täglich dosiert werden.
  • Für optimale Resultate sollte vor der Anwendung so viel Cyanos wie möglich mechanisch entfernt werden. Die Anwendung erfolgt idealerweise nach Wartungsarbeiten wie dem Abblasen der Steine oder Wasserwechseln.
IV.)  Korallenfutter

Für eine DIY-Anwendung kann man feines, möglichst reines Calciumcarbonat-Pulver (z. B. pharmazeutisches CaCO₃ oder gemahlener Aragonit) als Trägermaterial verwenden. Dieses wird mit Osmose und gewünschten Zusätzen wie Aminosäuren, Vitaminen, Phytoplanktonextrakten oder Korallenfutter vermischt.Durch die feine Partikelgröße und die hohe Oberfläche können die Nährstoffe gezielt eingebunden und langsam freigesetzt werden – ähnlich wie im natürlichen Riffsediment.

Diese Methode kann den Gesamtbedarf an Futter und Zusätzen deutlich reduzieren, da die Aufnahme durch die Korallen optimiert wird. Gleichzeitig wird die Belastung des Aquarienwassers minimiert, da überschüssige Nährstoffe weniger frei im Wasser zirkulieren. Das Ergebnis ist ein mikrobiell aktives, mineralisches Trägermedium, das die natürliche Funktion des Papageifisch-Kots nachahmt und gezielt für die Aquarienpflege nutzbar macht.

Der Natur nachempfunden

In tropischen Korallenriffen zerkleinern Papageifische beim Abweiden von Algen große Mengen Korallenkalk, der als feiner Sand ausgeschieden wird. Dieser mineralische Staub wird unmittelbar von Mikroorganismen besiedelt und dient als natürlicher Träger für Nährstoffe, Stickstoffverbindungen und organische Substanzen. Die Mikroben bilden Biofilme auf den Kalkpartikeln, stabilisieren das Sediment und fördern die Nährstoffaufnahme durch sessile Organismen wie Korallen. Dieses Prinzip lässt sich auch im Meerwasseraquarium nutzen, um die Effizienz der Fütterung zu steigern und die Wasserbelastung zu senken.

Für die chemisch Interessierten. Calciumcarbonat liegt je nach Herstellungsart als GCC oder PCC vor. GCC (Ground Calcium Carbonate) ist natürliches, lediglich gemahlenes Calciumcarbonat, dessen Kristallform und Partikelstruktur der des Ausgangsgesteins entsprechen. Es besitzt eine eher geringe spezifische Oberfläche und zeigt eine unregelmäßige, kantige Partikelform. PCC (Precipitated Calcium Carbonate) wird dagegen synthetisch gefällt und erlaubt eine gezielte Einstellung von Kristallform, Partikelgröße und Morphologie. Dadurch erreicht PCC eine deutlich höhere und definierbare spezifische Oberfläche sowie eine sehr gleichmäßige Partikelstruktur. Änderungen in Kristallform oder spezifischer Oberfläche können die Materialeigenschaften wesentlich beeinflussen; daher informieren wir Sie umgehend, falls bei Calciumcarbonat entsprechende Abweichungen auftreten.

Aus 10 g CaCl₂·2H₂O + 11,4 g NaHCO₃ erhält man theoretisch ca. 6,8 g feines CaCO₃ (Rest ist als NaCl in Lösung). Das Ergebnis ist ein feines, unregelmäßiges, oft amorphes CaCO₃, kein definierter PCC. 1 mol CaCl₂·2H₂O reagiert mit 2 mol NaHCO₃ und ergibt 1 mol CaCO3.

 

Zielmenge CaCO₃ Stoffmenge CaCO₃ (mol) benötigtes CaCl₂·2H₂O (Gramm) benötigtes NaHCO₃ (gramm)
5 g 0,050 mol 7,35 g 8,40 g
10 g 0,100 mol 14,70 g 16,80 g
20 g 0,200 mol 29,40 g 33,60 g

Nannochloropsis Zucht

Optimale Züchtung von Nannochloropsis salina

Die erfolgreiche Züchtung von Nannochloropsis salina hängt entscheidend von einer fein abgestimmten Balance zwischen Licht, Nährstoffen und Prozessführung ab. Licht ist die primäre Energiequelle für die Photosynthese, doch zu viel Intensität führt zu Stressreaktionen wie der Bildung von Schutzpigmenten und einer Reduktion der Wachstumsrate. Zu wenig Licht wiederum limitiert die Energieversorgung und damit die Biomasseproduktion. Optimal ist eine mittlere, gleichmäßig verteilte Lichtintensität, die den Photosyntheseapparat auslastet, ohne ihn zu überfordern.

Ebenso wichtig ist die Nährstoffversorgung. Stickstoff und Phosphor sind zentrale Bausteine für Zellwachstum und Pigmentsynthese. Ein Überangebot kann zwar das Wachstum beschleunigen, führt aber nicht zwangsläufig zu einer höheren Qualität der Inhaltsstoffe. Eine gezielte Limitierung bestimmter Nährstoffe kann hingegen die Lipidproduktion steigern, was für biotechnologische Anwendungen interessant ist, jedoch die Gesamtbiomasse reduziert. Für die Aquakultur als Futterorganismus ist daher ein ausgewogenes Nährstoffangebot entscheidend, um stabile Zellzahlen und eine konstante Fettsäurezusammensetzung zu gewährleisten.

Die Prozessführung bildet das dritte Standbein dieser Balance. Besonders die sogenannte turbidostatische Kulturführung – also eine Methode, bei der die Trübung und damit die Zelldichte konstant gehalten wird – sorgt für stabile Bedingungen. Durch die kontinuierliche Anpassung von Nährstoffzufuhr und Lichtverfügbarkeit werden Schwankungen minimiert und die Kulturen bleiben gleichmäßig. Dies erlaubt eine präzise Steuerung der Wachstumsbedingungen und macht die Ergebnisse reproduzierbar. Im Gegensatz zu Batch-Kulturen, die oft von Nährstoff- und Lichtgradienten geprägt sind, bietet die turbidostatische Kulturführung eine kontrollierte Umgebung, in der die physiologischen Anpassungen der Alge gezielt genutzt werden können.

Die Dissertation von Maren Hoffmann (Christian-Albrechts-Universität Kiel, 2010) zeigt ergänzend, dass optimale Wachstumsraten und Pigmentkonzentrationen bei 26 °C und voller Nährstoffversorgung erreicht werden. Eine Nitratlimitierung wirkt sich deutlich stärker auf Wachstum und Pigmentgehalt aus als eine Phosphatlimitierung oder moderate Temperaturänderungen. Interessant ist, dass die photochemische Effizienz nur dann deutlich sinkt, wenn mehrere Stressoren kombiniert auftreten (z. B. Nitratmangel und Temperaturabweichung). Für die Lipidproduktion gilt: Nitratlimitierung steigert den Gesamtfettsäuregehalt (TFA), während volle Nitratversorgung den Anteil an EPA-Fettsäuren erhöht. Niedrige Temperaturen können diese Effekte zusätzlich verstärken. Phosphatmangel hingegen zeigt kaum Einfluss auf die Fettsäurezusammensetzung. Damit ergeben sich klare Züchtungsstrategien: Für hohe Biomasse und Pigmentproduktion sind optimale Temperaturen und volle Nährstoffversorgung entscheidend, für gezielte Lipidproduktion hingegen eine kontrollierte Nitratlimitierung kombiniert mit niedrigen Temperaturen.

Zusammengefasst entsteht die optimale Züchtung aus dem Zusammenspiel dieser drei Faktoren: Licht liefert Energie, Nährstoffe stellen die Bausteine bereit, und die Prozessführung sorgt für Stabilität und Kontrolle. Nur wenn alle drei Elemente im Gleichgewicht stehen, lassen sich sowohl hohe Biomasseerträge als auch die gewünschte Qualität an Lipiden und Pigmenten erzielen – eine Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz von Nannochloropsis salina in Aquakultur und Biotechnologie.

Detaillierte Ergebnisse zur Balance von Licht, Nährstoffen und Prozessführung

1. Licht

  • Photosyntheseleistung: Bei mittlerer Lichtintensität arbeitet der Photosyntheseapparat effizient, die Energie wird direkt in Biomasse umgesetzt.
  • Hohe Lichtintensität: Führt zu Photoinhibition – die Alge schützt sich durch vermehrte Bildung von Carotinoiden (z. B. Violaxanthin, Zeaxanthin). Das senkt die Netto-Wachstumsrate, erhöht aber die Stressresistenz.
  • Niedrige Lichtintensität: Reduziert die Energieversorgung, die Zellen bleiben klein und pigmentreich, die Biomasseproduktion sinkt.
  • Praxisrelevanz: Gleichmäßige Lichtverteilung im Kulturmedium ist wichtiger als maximale Intensität. Flache Reaktoren oder gute Durchmischung sind entscheidend. 2.000–5.000 Lux gelten als guter Richtwert für stabile Kulturen. Über 10.000 Lux (über 150 µmol m⁻² s⁻¹) kann die Alge gestresst reagieren. Unter 1.000 Lux (unter 20 µmol m⁻² s⁻¹) reicht die Energie nicht für aktives Wachstum.

2. Nährstoffe

  • Stickstoff (N):
    • Überschuss: fördert schnelles Wachstum, hohe Protein- und Chlorophyllgehalte.
    • Limitierung: reduziert Wachstum, steigert Lipidakkumulation (v. a. EPA-reiche Fettsäuren).
  • Phosphor (P):
    • Wichtig für Nukleinsäuren und Membranlipide.
    • Limitierung führt zu verlangsamtem Zellzyklus und verändertem Lipidprofil.
  • Spurenelemente (Fe, Mg, Mn):
    • Essenziell für Enzyme der Photosynthese und Pigmentsynthese.
    • Mangel → Chlorose, verlangsamtes Wachstum.
  • Praxisrelevanz: Für Aquakultur-Futter ist ein ausgewogenes Nährstoffangebot optimal, für biotechnologische Lipidproduktion kann gezielte Limitierung sinnvoll sein. Die „richtigen“ Nährstoffverhältnisse hängen vom Ziel ab:
    • Hohe Biomasse und stabile Qualität → f/2-Medium mit N:P ≈ 16:1, Spurenelementen und Vitaminen.
    • Gezielte Lipidproduktion → Stickstofflimitierung bei gleichbleibendem Phosphor.

3. Prozessführung (turbidostatisch)

  • Definition: Die Kultur wird so geregelt, dass die Trübung (Zelldichte) konstant bleibt. Das bedeutet: Nährstoffzufuhr und Lichtverfügbarkeit werden kontinuierlich angepasst.
  • Vorteile:
    • Stabile Wachstumsbedingungen ohne starke Schwankungen.
    • Reproduzierbare Ergebnisse, da die Algen nicht zwischen „Überschuss“ und „Mangel“ wechseln.
    • Ermöglicht gezielte Steuerung von Stoffwechselwegen (z. B. Lipidbildung vs. Proteinproduktion).
  • Vergleich zu Batch-Kulturen:
    • Batch: Nährstoffe nehmen ab, Zelldichte steigt unkontrolliert, Licht wird ungleich verteilt → Stressreaktionen.
    • Turbidostatisch: konstante Bedingungen, bessere Kontrolle über Produktqualität.

4. Adaptionsmechanismen

  • Pigmentregulation: Anpassung von Chlorophyll- und Carotinoidanteilen je nach Licht.
  • Lipidstoffwechsel: Umschaltung zwischen Biomasseproduktion (bei Nährstoffüberschuss) und Fettsäureakkumulation (bei Limitierung).
  • Zellgröße und Morphologie: Zellen bleiben bei optimalen Bedingungen kompakt und teilungsaktiv, bei Stressbedingungen kleiner und pigmentreicher.
  • Resistenz: Turbidostatische Führung erhöht die Robustheit gegenüber Schwankungen, da die Algen kontinuierlich „trainiert“ werden, sich an konstante Bedingungen anzupassen.

5. Bedeutung für die Züchtung

  • Aquakultur-Futter: Ziel ist hohe Biomasse mit stabiler Fettsäurezusammensetzung → mittlere Lichtintensität, ausgewogene Nährstoffversorgung, turbidostatische Führung.
  • Biotechnologie (Lipide, Pigmente): Ziel ist gezielte Produktion bestimmter Inhaltsstoffe → kontrollierte Limitierung von Stickstoff oder Phosphor, kombiniert mit stabiler Prozessführung.
  • Allgemein: Nur durch die Balance von Licht, Nährstoffen und Prozessführung lassen sich Kulturen erzeugen, die sowohl ertragreich als auch qualitativ hochwertig sind.

Mehr Informationen: Dissertation von Maren Hoffmann, Physiologische Untersuchungen parameterinduzierter Adaptionsantworten von Nannochloropsis salina in turbidostatischen Prozessen und deren biotechnologischer Potentiale, Christian-Albrechts-Universität Kiel, 2010

 

Praktische Rezeptur zur Nährstoffversorgung für 1 Liter f/2-Medium

Hauptnährstoffe

  • Natriumnitrat (NaNO₃): 75 mg
  • Natriumdihydrogenphosphat (NaH₂PO₄ · H₂O): 5 mg

Spurenelemente

  • Natrium-Eisen-EDTA (Na₂FeEDTA): 4.36 mg
  • Natrium-Eisenchlorid (FeCl₃ · 6H₂O): 3.15 mg
  • Natriummolybdat (Na₂MoO₄ · 2H₂O): 0.01 mg
  • Kupfersulfat (CuSO₄ · 5H₂O): 0.01 mg
  • Zinksulfat (ZnSO₄ · 7H₂O): 0.022 mg
  • Kobaltchlorid (CoCl₂ · 6H₂O): 0.01 mg
  • Manganchlorid (MnCl₂ · 4H₂O): 0.18 mg

Vitamine

  • Thiamin (Vitamin B₁): 0.1 mg
  • Biotin: 0.0005 mg
  • Cyanocobalamin (Vitamin B₁₂): 0.0005 mg

Hinweise zur Anwendung

  • Das Medium wird mit künstlichen Meerwasser (Salinität ca. 30–35 PSU) angesetzt.
  • Vor der Zugabe der Nährstoffe sollte das Wasser sterilisiert oder gefiltert werden.
  • Die Nährstoffe werden meist als Stammlösungen hergestellt und dann in definierter Menge zugegeben (praktisch: 1 ml Stammlösung pro Liter Kultur).
  • Das Verhältnis von Stickstoff zu Phosphor entspricht etwa dem Redfield-Verhältnis (16:1), das für ausgewogenes Wachstum sorgt.

Verdünnung herstellen

Als Verdünnung bezeichnet man den Vorgang des Verdünnens, das heißt das Zusetzen eines Lösungsmittels zu einer Lösung. Das Volumen der Lösung steigt dabei, die Konzentration der in ihr gelösten Stoffe sinkt. Auch das Resultat, die verdünnte Lösung oder auch Verdünnungsstufe, wird Verdünnung genannt. Mehrere Verdünnungen derselben Ausgangslösung werden als Verdünnungsreihen bezeichnet. Die offizielle Formel zur Berechnung einer Verdünnung ist c1V1 = c2V2, wobei c1 und c2 die Konzentrationen der Ausgangs- bzw. Endlösungen darstellen, und V1 und V2 ihre Volumen bedeuten. In der Chemie bedeutet „eine Verdünnung herstellen“ gewöhnlich, dass einer kleinen Menge einer Lösung bekannter Konzentration eine neutrale Flüssigkeit (wie Wasser) hinzugefügt wird, um eine neue Lösung mit höherem Volumen und niedrigerer Konzentration zu erhalten.

Wird der enthaltene Stoff oder das Volumen verändert, also beispielsweise erhöht oder reduziert, verändert sich die Konzentration.

Eine Verdünnung von beispielsweise 1:10 bedeutet, dass 1 ml einer Substanz mit Lösungsmittel auf ein Endvolumen von 10 ml aufgefüllt wird. Dabei sinkt die Endkonzentration auf ein Zehntel der Ausgangskonzentration. Daher wird sie auch als Mischung von einem und 9 Volumenanteilen bezeichnet.

Unterschied zwischen Verdünnung und Mischung am Beispiel 1:10

Mit Hilfe der Verdünnung kann die Konzentration der Stammlösung (Ausgangslösung) gezielt verringert und eine Lösung mit einer bestimmten Zielkonzentration erzeugt werden.

Somit haben Sie eine praktische Methode zur Hand, um die Konzentrationsverhältnisse zweier oder mehrerer Lösungen für eine Mischung zu berechnen.

Verdünnungsreihen

Eine Verdünnungsreihe ist die Gesamtheit von Lösungen, die aus einer konzentrierten Ausgangslösung durch Verdünnen hergestellt wurden. Dabei unterscheiden sich die als Verdünnungsstufen bezeichneten Lösungen in ihrem Gehalt (beispielsweise in der Stoffmengenkonzentration oder der Massenkonzentration).

Bei den Verdünnungsreihen unterscheidet man solche, bei denen die einzelnen Verdünnungsstufen durch Verdünnen der vorangegangenen Verdünnungsstufe hergestellt werden (fortgesetztes Verdünnen, serielles Verdünnen oder geometrische Verdünnung), und solche, bei der alle Verdünnungsstufen direkt aus der Ausgangslösung hergestellt werden (paralleles Verdünnen, Arithmetische Verdünnung). Für die Herstellung von niedrig konzentrierten Lösungen, wie die Spurenelementlösungen, wenden wir die geometrische Verdünnung an.

Verdünnungsreihen durch fortgesetztes Verdünnen (Geometrische Verdünnung)

Nimmt man beispielsweise 10 ml einer Ausgangslösung und mischt diese mit Lösungsmittel (beispielsweise Wasser), so dass 100 ml entstehen, so besitzt diese 1. Verdünnungsstufe nur noch ein Zehntel der Konzentration der Ausgangslösung. Nimmt man von der ersten Verdünnungsstufe wiederum 10 ml heraus und verdünnt wieder auf 100 ml, so besitzt die 2. Verdünnungsstufe nur noch ein Hundertstel der Konzentration der Ausgangslösung. Verdünnt man diese Lösung auf gleiche Weise, so entsteht eine 3. Verdünnungsstufe mit einem Tausendstel der Konzentration der Ausgangslösung. Besitzt die Massenkonzentration der Ausgangslösung beispielsweise 1 g/l, so sind die Konzentrationen der Lösungen der Verdünnungsreihe hiermit 0,1 g/l (1. Verdünnungsstufe); 0,01 g/l (2. Verdünnungsstufe); 0,001 g/l (3. Verdünnungsstufe). Dies kann man beliebig weiterführen. Pro Schritt wird die Konzentration um eine Zehnerpotenz kleiner. Unterscheiden sich die Konzentrationen der einzelnen Verdünnungsstufen wie in diesem Fall um den Faktor 10, so spricht man auch von einer dezimalen Verdünnungsreihe. Die mathematische Formel für die Berechnung der Konzentrationen bei einer fortgesetzten Verdünnungsreihe lautet wie folgt:

Der Verdünnungsfaktor F ist im obigen Bild ist x/(x+y). Im Beispiel wäre x=10ml vor dem Verdünnen und x+y= 10ml+90ml=100ml nach dem Verdünnen, so dass wir einen Verdünnungsfaktor von 0,1 haben.

Im folgenden wird ein Beispiel durchgerechnet, wie eine hochkonzentrierte Lösung verdünnt wird. Als Produkt wird das OSCI-MOTION Trace Element Iod verwendet. Dies enthält 75 g/l Iod (I), dies entspricht 75.000.000 µg/l.

c0(X) =75g/l ist die Konzentration der Stamm- bzw. Ausganglösung,  cn(X) die Konzentration der Ziellösung bzw. Arbeitslösung nach dem n-ten Verdünnungsschritt und F der Verdünnungsfaktor, welcher in unserem Falle F = 1ml / (1ml+99ml) = 1ml / 100ml = 0,01 ist. D.h. Auf 99ml Osmosewasser wird 1ml der Iodlösung hinzugegeben.

  • Mit einer Verdünnung (n=1) wäre die Konzentration der Ziellösung c1(X)= 0,011 * 75g/l = 0,01 * 75g/l = 0,75g/l = 750mg/l = 750.000µg/l
  • Mit einer weiteren Verdünnung (n=2) wäre die Konzentration der Ziellösung c2(X)= 0,012  * 75g/l = 0,0001 *75g/l = 0,0075g/l = 7,5mg/l = 7.500µg/l
  • Mit einer weiteren Verdünnung (n=3) wäre die Konzentration der Ziellösung c3(X)= 0,013  * 75g/l = 0,000001 *75g/l = 0,000075g/l = 0,075mg/l = 75µg/l

Um eine verwendbare Arbeitslösung zu erhalten, reicht es aus einmal zu verdünnen. 1ml der Lösung nach der ersten Verdünnung enthält 750µg. Auf 100 Liter umgerechnet sind das 7,5µg.

 

Beispiel: In einen 450 Liter Aquarium wird eine Iod Konzentration von 55µg/l gemessen. Die optimale Iod Konzentration liegt bei 65µg/l; es liegt ein Iod-Defizit von 10µg/l vor. Man möchte auf 65µg/l mit der Arbeitslösung erhöhen. Wieviel ml der Arbeitslösung muss man auf das 450 Liter Aquarium hinzugeben,

Ergebnis: Man muss 6ml der Arbeitslösung hinzugeben.

Rechenweg: (1ml / 750µg) * 10µg * 450 = 6ml

Wormwood gegen AEFW

Acropora fressende Plattwürmer (Acropora Eating Flat Worm = AEFW) sind eine Art parasitärer Plattwürmer, die sich von dem Gewebe der Acropora-Korallen ernähren. Diese Plattwürmer können für SPS-Aquarianer ein Albtraum sein, da sie schnell ein Riffbecken befallen und den raschen Tod von SPS Steinkorallenkolonien verursachen können. AEFW sind auch als Prosthiostomum acroporae bekannt und sind eine Art freilebender mariner Polyclad-Plattwürmer. AEFW sind oval geformt und können bis zu 6 mm lang werden.

Es gibt einige natürliche Tiere, die AEFW fressen, darunter einige Lippfischarten. Diese Fische fressen jedoch nur die erwachsenen Plattwürmer und nicht die Eier. Das Eintauchen der Koralle in Badelösungen führt zum Abtöten der erwachsenen Tiere, aber alle Eier werden vor dem Eintauchen geschützt und schlüpfen einfach wieder, wenn sie wieder in Ihr Aquarium zurückkehren. Das Verfahren des Baden von Korallen hilft, dieses Risiko zu minimieren, aber es ist wichtig, vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen, um die Einführung von AEFW in das Riffaquarium zu vermeiden, da sie den Korallenkolonien schnell irreparable Schäden zufügen können.

Einmal in seinem Riffaquarium eingeschleust, bekommt man die Acroporastrudelwürmer schlecht wieder los. Ich stelle hier eine sog „in Tank“ Methode vor, um die Acroporastrudelwürmer direkt im Aquarium an der Ausbreitung und Vermehrung zu unterdrücken und sie so mittelfristig komplett aus dem befallenen Aquarium zu eliminieren.

Um das Mittel herzustellen, geht man wie beim Tee zubereiten vor. In einem Liter kochenenden Osmosewasser werden 50ml Wermutkraut (Artemisia absinthium L) gegeben. Im englischen heißt das Wermutkraut wormwood. Nach 24 Stunden wird dieser „Tee“ über einen Kaffeefilter gefiltert. Ich empfehle Wermutkrautpulver aus biologischem Anbau zu verwenden und kein Wermutkraut bzw. ganze Blätter. Davon werden ein bis zweimal täglich 3 ml pro 100l Liter Aquarienwasser dem Becken hinzugegeben. Es ist ratsam, die ausgewachsenen Strudelwürmer von den befallenen Acropora Korallen mit einem starken Wasserstrahl abzublasen, welche dann von den Fischen im Becken meist gierig gefressen werden.

Wermutkraut enthält mit 0,15 bis 0,4 % eine hohe Konzentration an Bitterstoffen aus der Gruppe der Sesquiterpenlactone, darunter Absinthin mit 0,2 bis 0,28 % als Hauptkomponente.

Hier noch ein paar Informationen über den Lebenszyklus der AEFW.  Wärmeres Meerwasser verkürzt die Generationszeiten. Bei 27 °C dauert es durchschnittlich 11 Tage, bis die Eier schlüpfen, und 35 Tage, bis die Plattwürmer die Geschlechtsreife erreichen, was eine minimale Generationszeit von 38 Tagen ergibt, während bei 24 °C die Generationszeit 64 Tage beträgt. Wärmeres Meerwasser (24–30 °C) erhöht die Erfolgsquote beim Schlüpfen der Eier im Vergleich zu kühleren Bedingungen (21 °C). Das bedeutet, dass höhere Temperaturen zu einer höheren Populationsdichte von P. acroporae führen. Die Temperatur erhöht die Wachstumsrate von P. acroporae erheblich, wobei die Individuen bei wärmeren Temperaturen bei der Geschlechtsreife eine größere Größe erreichen, hatte jedoch keinen Einfluss auf die Lebensdauer der Jungtiere. Jungtiere, die sowohl schwimmen als auch kriechen können, können in Abwesenheit von Acropora zwischen 0,25 und 9 Tagen überleben und sich daher zwischen Korallenkolonien und miteinander verbundenen Aquarien verteilen.

 

Hefe als Futter für Korallen und andere Mikrofiltrierer

Hefen sind kleine einzellige, eukaryotische Pilze und gutes Futter für filtrierende Riffbewohner. Im Gegensatz zu Bakterien besitzen Hefe kein Zellkern und sind mit 5μm etwas größer als Bakterien (1-4μm). Unter der Vielzahl von unterschiedlichen Hefen ist die Backhefe Saccharomyces cerevisiae die bekannteste, welche in jedem Supermarkt erhältlich ist.

 

Backhefe ist eine Knospungs-Hefe (engl. budding yeast). Backhefe hat, wie der wissenschaftliche Name besagt (lateinisch cerevisiae, deutsch vom Bier), ihren Ursprung in obergärigen Bierhefen. Saccharomyces kommt aus dem Altgriechischen und bedeutet „Zuckerpilz“. Zellen von Saccharomyces cerevisiae sind rund bis oval und haben einen Durchmesser von 5–10 µm. Sie vermehren sich durch den Prozess der Knospung. Die Backhefe kann sowohl unter aeroben und anaeroben Bedingungen leben. Ausscheidungsprodukte des Hefe-Stoffwechsels sind im Wesentlichen Kohlendioxid und Ethanol (Alkohol). Dies ist davon abhängig, ob die Umgebung, in der sich die Hefe befindet, Sauerstoff enthält oder nicht. Backhefe ist fakultativ anaerob, d. h. die Energiegewinnung kann sowohl durch Atmung, als auch durch Gärung erfolgen. Ist Sauerstoff vorhanden (und die Temperatur nicht zu hoch), findet die Hefeatmung statt und es wird die vegetative Vermehrung stimuliert, bei Abwesenheit von Sauerstoff die Hefegärung. Hierbei wird aus Zucker Ethanol und das gasförmige Kohlendioxid, die als Bläschen aufsteigen. Normaler Zucker dient als Energielieferant für die Vermehrung der Hefezellen.

Der Gärprozess verläuft am besten bei einer Temperatur bei ca. 35°C. siehe hierzu Bild (Quelle: Wissensforum-Backwaren.de).

Nach 24 bis 72 Stunden befinden sich ca. 3 x 108 Zellen pro Milliliter in der Zuchtkultur. Nach 72 Stunden sollte die Kultur nicht mehr verwendet werden, da Kontaminationen der Kultur durch grampositive Bakterien entstehen können. Um eine unkontrollierte Vermehrung dieser Bakterien in der Hefekultur zu verhindern, sollte immer eine neue Kultur angesetzt werden.

Die Hefezellen überleben den osmotischen Schock bei der Überführung vom Süßwasser in das Meerwasser, jedoch stellen die Zellen die Vermehrung ein. Die ist ein entscheidender Vorteil gegenüber Bakterien, da eine unkontrollierte Vermehrung im Aqaurium unterbunden wird.

Die Zucht ist sehr einfach und kann ohne weiteres Zuhause durchgeführt werden. Nachfolgend ein einfaches Rezept:

Zutaten:

  • 200 ml Leitungswasser
  • 7 g Zucker
  • 1 g Backhefe

Utensilien:

  • Waage
  • Erlenmeyerkolben oder normales Glas
  • Der Kolben wird mit Watte verschlossen, um Bakterien zurückzuhalten und einen Gasaustausch zu gewährleisten.
  • Magnetrührer mit Heizplatte, mit dem die Hefekultur in Bewegung und auf passender Temperatur gehalten wird.

Anleitung:

  • Zucker in Leitungswasser auflösen
  • Trockenhefe zufügen und kurz schwenken
  • Öffnung des Kolbens mit Watte verschließen
  • Nach 24 bis 72h verfüttern: zwischen 5-10 ml der Kultur auf 200 Liter Aquarienwasser angereichert mit Phyto- und Zooplankton. Die optimale Dosis hängt von den jeweiligen Bedingungen im Aquarium ab.

 

Zusammensetzung und Bestandteile von Trockenhefe je 100 g:

  • Brennwert 1361 kJ (325 kcal), Eiweiß 40,4 g, Fett 7,61 g, Kohlenhydrate 41,2 g, Ballaststoffe 26,9 g, Wasser 5,1 g
  • Mineralien: Kalium 955 mg, Phosphor 637 mg, Magnesium 54 mg, Calcium 30 mg, Natrium 51 mg, Zink 7,94 mg, Eisen 2,17 mg, Mangan 0,31 mg, Kupfer 436 µg, Selen 7,9 µg
  • Vitamine: Niacin (B3) 40,2 mg, Pantothensäure (B5) 13,5 mg, Thiamin (B1) 10,99 mg, Pyridoxin (B6) 1,5 mg, Riboflavin (B2) 4 mg, Folsäure (B9) 2340 µg

Korallen tötende Schwämme? Jetzt reicht es!

Cyprea tigris – Der Kampf gegen schwarze Schwämme

Schwämme gelten wegen ihrer immensen Produktion chemisch vielfältiger Verbindungen als chemische Fabrik in der Meeresumwelt. Abgesehen von der chemischen Vielfalt besitzen diese Verbindungen auch bemerkenswerte Bioaktivität. Nicht nur der Schwamm selbst als auch die mit Schwämmen assoziierten Mikroorganismen, vor allem Bakterien, Pilzen und Algen haben einen starken Einfluss auf Korallen. Viele Schwämme haben das Potenzial Korallen durch Hemmstoffe zurückzudrängen und indirekt abzutöten. Sie profitieren in der Regel nicht davon, dass sie andere Korallen töten, indem sie einfach ihren Platz einnehmen. Sie töten oder verdauen die Korallen nicht „aktiv“, sie überwuchern sie nur. Sie profitieren von einem viel schnelleren Wachstum und einem viel schnelleren Stoffwechsel. Über den letzten Jahren sind auch in meinen Riffaquarium vor allem eine Art von Schwämmen gewachsen.

Eine genaue Bestimmung ist mir bis heute nicht gelungen. Sie sind schwarz und haben die Form von Erdnüssen. Sie sind extrem ledrig und widerstandsfähig; ein Abspritzen mit Lauge oder Säure macht den Schwämmen nichts aus. Auch eine mechanische Entfernung des Schwammes mit einer kleinen Spachtel führt nicht zu einer Reduzierung. In den meisten Fällen bleiben auf dem Substrat kleinste Rest vom Schwamm übrig, aus dem in eine paar Tagen sich ein neuer Schwamm entwickelt. Ein Austausch des Riffaufbaues war nicht möglich, so dass ein potenzieller Fressfeind gesucht wurde. Diese habe ich nach langen Recherchen auch gefunden. Es ist die Cypraea tigris.

Diese Schnecke hat bei mir sehr gute Arbeit geleistet und schon ein großen Anteil dieser schwarzen Schwämme innerhalb von 4 Monaten gefressen. Das folgende Bild stellt einen Vorher Nachher Vergleich an derselben Stelle im Riffaufbau dar. Linke Seite wurde am 3.8.2023 und die rechte Seite am 14.1.2024 aufgenommen. Den Unterscheid sieht man deutlich.

 

Kauris sind eine Gruppe von Meeresschnecken aus der Familie der Cypraeidae, die sich durch ihre glatten, ovalen Schalen und den ausziehbaren Mantel auszeichnen. Im fünfzehnten und sechzehnten Jahrhundert wurden Kaurischnecken von Küsteninselbewohnern in großem Umfang als Nahrungsmittel geerntet und ihre Schalen wurden für die Handwerksindustrie oder als Währung verwendet. Die meisten Kaurischneckenarten sind nachtaktiv, was bedeutet, dass sie nachts fressen und sich tagsüber in Höhlen im Riff verstecken. Einige Arten verlassen auf der Nahrungssuche ihr angestammtes Versteck und kehren dann frühmorgens zurück. Im endständigen Mund befindet sich eine mit Chitinzähnchen besetzte Radula (Raspelzunge), die zum Abraspeln von Oberflächen und Zerkleinern der Nahrung geeignet ist. Die Nahrung der Kaurischnecken ist artenspezifisch. Obwohl viele von ihnen Schwämme fressen, gibt es sowohl herbivore als auch omnivore Arten, ebenso wie Nekrophagen. So setzt sich die Nahrung der Kaurischnecken insgesamt aus niederen Tieren, wie Polypen (Hydrozoa), Krustenanemonen (Zoanthus),  Korallentieren (Madrepora), Ringelwürmern (Annelida), kleinen Krebsen (Crustacea) und Schneckeneiern zusammen. Aber auch Algen und Korallen stehen auf ihrem Speiseplan. Bei den nekrophagen Arten setzt sich die Nahrung ausschließlich aus toten Organismen zusammen.

Cypraea tigris ist eine der größten Kaurischneckenarten, deren ausgewachsene Tiere eine Länge von bis zu 15 cm erreichen können. Obwohl sich der gebräuchliche Name auf einen „Tiger“ bezieht, ist der Panzer gefleckt und nicht gestreift. Es ist in der gesamten indopazifischen Region weit verbreitet, von der Ostküste Afrikas bis nach Mikronesien und Polynesien, dem Korallenmeer und den Philippinen. Diese Art kommt im Allgemeinen in Tiefen von 10 bis 40 m vor und wird oft mit Acropora-Korallen vergesellschaftet. Während die meisten Kaurischnecken nachtaktiv sind und sich einen Großteil ihrer Zeit unter Steinen oder abgestorbenen Korallen verstecken, wurde auch beobachtet, dass die  große und robuste Cypraea tigris tagsüber frei grast. Juvenile Cypraea tigris sind Pflanzenfresser und ernähren sich von Algen, während sich die fleischfressenden Erwachsenen von Schwämmen und Korallen ernähren. Einst ein alltäglicher Anblick an den Riffen, nimmt die Zahl von Cypraea tigris aufgrund des Sammelns von Muscheln und der Zerstörung von Lebensräumen drastisch ab.

Mitglieder der Familie Cypraeidae sind größtenteils gonochorisch, wobei die innere Befruchtung zwischen kopulierenden Paaren stattfindet. Die meisten Arten zeigen eine innere embryonale Brut als eine Form des mütterlichen Schutzes, bei der das Weibchen Eikapseln ablegt und die Eimasse mit dem Fuß bedeckt, bevor die Larven schlüpfen. Dieses Brutverhalten stellt eine Anpassung zur Steigerung des Fortpflanzungserfolgs bei Gastropoden dar.

Umrechnungsfaktoren

T5 Röhren einbrennen

Immer wieder liest man die Frage, ob man neue T5 Röhren einbrennen muss. Und wenn ja, wie lange.

Hierzu eine offizielle Mitteilung der Fa. Osram:

„Zur Einhaltung der elektrischen und lichttechnischen Werte sind sämtliche Leuchtstofflampen gemäß
IEC 60081 (zweiseitig gesockelt) und IEC 60901 (einseitig gesockelt) einzubrennen. Diese Einbrennzeit
dient zur Aktivierung des Elektroden-Emitter-Systems und der Grundstabilisierung neuer Lampen. Als
Einbrennzeit sind in der IEC 100 Stunden vorgeschrieben.
Beim Betrieb von Leuchtstofflampen an Dimm-EVG muss das Einbrennen immer bei voller Leistung
(d.h. ungedimmt) erfolgen. Unterbrechungen während des Einbrennens sind zulässig. Als Einbrennzeit
empfehlen wir 100 Stunden, um einen optimalen Lampenbetrieb und damit die maximal mögliche
Lebensdauer zu erreichen.
Ohne Einbrennen kann es im Dimm-Betrieb bei Leuchtstofflampen zu Flackererscheinungen,
vorzeitiger Schwärzung der Lampen-Enden und zur Lebensdauerreduzierung kommen.“