Grundaufbau einer CO2 Anlage (für Einsteiger)

Es war Anfang 2005 als ich eine komplett CO2 Anlage inkl. CO2 Steuergerät geschenkt bekam. Nun Stand ich da mit 3 Flaschen, einen Aquarien CO2 Computer, Manometer, einen Fühler und null Ahnung.

Aber wie baut man jetzt das Ganze, ohne Beschreibung, zusammen?

Foren halfen da nicht wirklich weiter. Ich bekam Tipps wie „Wenn du nicht weißt wie, dann probier es erst mal ohne Steuergerät“ oder „ Dann mach halt eine Bio-CO2 Anlage“. Manche schrieben so was wie „ Mit CO2 ist nicht zu Spaßen, lass es lieber sein wenn du keine Ahnung hast“.

Was soll das ? Dachte ich mir. Ich will ja schließlich keine Bombe bauen, ich will nur CO2 ins Aquarium bringen.

Worauf will ich hinaus, dieser Text soll für Anfänger sein, die noch gar keinen Kontakt mit einer CO2 Anlagen hatten.

Grundaufbau mit Magnetventil

Hier stelle ich einmal den Grundaufbau der CO2 Versorgung mit Druckflasche auf. Zur Verdeutlichung ohne Steuerung. Die Druckgasflasche (1) ist mit ca. 60 – 75 bar CO2 gefüllt.

Eine Standart CO2 Flasche mit Druckminderer
Eine Standart CO2 Flasche mit Druckminderer

An der Druckflasche angeflanscht, mittels Schraubverschluss, befindet sich das Manometer mit Druckminderer.

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Das Manometer gibt den aktuellen Druck und somit den Füllstand der Flasche an. Daneben, fast immer in einem Bauteil untergebracht, ist der Druckminderer. Dieser mindert, wie der Name schon sagt, den Flaschendruck auf einen Arbeitsdruck von ca. 1,5 bar. Den Arbeitsdruck kann man meistens manuell einstellen. Dazu wird ein Ventil unterhalb des Manometers verdreht.

Hier stellt man den Arbeitsdruck ein
Hier stellt man den Arbeitsdruck ein

In meinem Fall benötigt  man einen Imbusschlüssel, Andere haben auch ein Handrad zum verstellen. Den Arbeitsdruck sollte man auf etwa 1,0 – 1,5 bar drehen. Nach dem Manometer mit Druckminderer kommt, in den meisten fällen, direkt das Nadelventil (Feinventil).

An den schwarzen Stellrad wird die genaue Dosierung des CO2 vorgenommen
An den schwarzen Stellrad wird die genaue Dosierung des CO2 vorgenommen

Das Nadelventil hat die Aufgabe, trotz Druckminderer, das immer noch zu viele CO2 noch weiter zu reduzieren und genau zu dosieren. Vom Nadelventil geht es dann auch (in den meisten Fällen) direkt in das Magnetventil.

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Hier ein besonders hässliches Exemplar an einem Magnetventil

Das Magnetventil hat die Aufgabe den CO2 Fluss zu Unterbrechen. Wie bekannt ist können Pflanzen das CO2 nur bei Licht verwerten und in Sauerstoff umwandeln (Fotosynthese). Wenn die Pflanzen kein Licht haben, benötigen sie auch kein CO2. Im Gegenteil, Nachts erzeugen Pflanzen sogar minimal CO2.

Deswegen wird das Magnetventil, mittels Zeitschaltuhr, nur während das Aquarium beleuchtet wird mit Strom versorgt. Ein Magnetventil öffnet die CO2 Zufuhr, wenn Strom anliegt. Vom Magnetventil (Nachtabschaltung) geht es direkt in das Rückschlagventil.

Rückschlagventile gibt es in allen erdenklichen Formen und Materialien.
Rückschlagventile gibt es in allen erdenklichen Formen und Materialien.

Das Rückschlagventil verhindert das Wasser aus dem Blasenzähler bzw. aus dem Aquarium in das Magnetventil oder Manometer gelangt. Das CO2 ist hygroskopisch, das heißt das das CO2 sich unbedingt im Wasser lösen will. Durch diesen Umstand entsteht im Schlauch ein leichter Unterdruck der dann das Wasser in die Leitung saugt.

Vom Rüchlagventil geht es auch schon in den Blasenzähler.

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Ein Blasenzähler der einfachen Art von JBL

Der Blasenzähler besitzt zwei Anschlüsse. Eine die mit einem Rohr bis ins Wasser reicht und eine die nur am Deckel befestigt ist.

Funktionsweise: Das ankommende CO2 gleitet über das Rohr ins Wasser. Von da aus blubbert das CO2 ,als Blasen, an die Wasseroberfläche wo es über den Stutzen im Deckel weiter zum Aquarium bzw. Reaktor kann.

Anhand der Blasen im Wasser kann man die Blasenzahl schöner ermitteln. Sie sollte für den Anfang bei etwa 10 blasen pro 100l eingestellt werden. Von den Blasenzähler geht es dann in den eigentlichen CO2 Reaktor.

Einer der bekanntesten passiv Reaktoren – Der Taifun von JBL
Einer der bekanntesten passiv Reaktoren – Der Taifun von JBL

Den Reaktor gibt es in zig Ausführung und wird deshalb weiter unten grob behandelt. Die Aufgabe des Reaktors besteht darin das CO2 im Wasser besser zu lösen.

Veranschaulichung der Anlage

Druckflasche (1), Druckminderer (2), Nadelventil (3), Magnetventil (4), Rückschlagventil (5), Blasenzähler (6), Reaktor (7)
Druckflasche (1), Druckminderer (2), Nadelventil (3), Magnetventil (4), Rückschlagventil (5), Blasenzähler (6), Reaktor (7)

Druckflasche (1), Druckminderer (2), Nadelventil (3), Magnetventil (4), Rückschlagventil (5), Blasenzähler (6), Reaktor (7)

Würde man die CO2 Anlage so unkontrolliert ins Aquarium geben, würde entweder zu wenig oder viel zu viel CO2 ins Aquarium gelangen. Auf keinen Fall die richtige Menge. Das CO2 muss natürlich Kontrolliert zugegeben werden, das kann man mit den zwei folgenden Steuer Methoden erreichen.

Steuerung mit einem PH-Dauertest:

Der PH-Dauertest befindet sich im Aquarium. Es befindet sich eine Indikator Flüssigkeit in einem vom Aquariumwasser abgeschotteten (Tauch)Glocke. Das Aquariumwasser verdunstet und trifft auf die Indikator Flüssigkeit, diese Verändert dann je nach Säuregehalt ihre Farbe. Dies dauert aber einige Stunden und ist etwas ungenau, den PH-Wert kann man so nur Zeitlich verzögert feststellen.

Langzeit CO2 Messer von JBL
Langzeit CO2 Messer von JBL

Was man jetzt noch zum ermitteln des CO2 Gehaltes braucht ist der KH-Wert, mit diesem KH-Wert und den PH-Wert lässt sich das CO2 anhand dieser Tabelle ermitteln. Der angestrebte CO2 Gehalt sollte sich etwa bei 20mg/l befinden.

Eine Co2 Tabelle von JBL
Eine Co2 Tabelle von JBL

Liegt der errechnete CO2 Gehalt zu niedrig muss man einfach die Blasenzahl erhöhen. Das macht man über das Nadelventil. Ist der CO2 Gehalt zu hoch, verringert man die Blasenzahl. Allerdings braucht der PH-Dauertest einige Stunden bis es das veränderte Ergebnis anzeigt.

Bei Beleuchtungspausen bzw. Bei Unbeleuchteten Aquarium sollte auch keine CO2 zugeführt werden. Am einfachsten geht das wenn man das Magnetventil mit an die Zeitschaltuhr der Beleuchtung steckt.

Steuerung mittels Steuergerät (CO2-Computer)

Die weitaus elegantere aber auch teurere Lösung ist die CO2 Zugabe mittels Computer mit PH-Sonde.

PH Control von JBL mit integrierten Magnetventil
PH Control von JBL mit integrierten Magnetventil

Die PH-Sonde misst Verzögerungsfrei, den PH-Wert und sendet ihn stetig an das Steuergerät. An dem Steuergerät befindet sich eine Steckdose, in diese Steckdose wird das Magnetventil eingesteckt.

Ein alter CO2 Computer
Ein alter CO2 Computer

Das Steuergerät übernimmt nun die Aufgabe der Zeitschaltuhr und gibt dem Magnetventil bei Bedarf Spannung oder schaltet die Spannung ab.

Das Steuergerät selber wird auf den gewünschten PH-Wert eingestellt. Als Beispiel wählen wir PH 6,9. Misst das Steuergerät einen höheren Wert als PH 6,9 gibt es Spannung auf die Steckdose, somit öffnet das Magnetventil und CO2 kann ins Aquarium strömen.

Sollte der PH-Wert aber unter 6,9 PH sinken, schaltet das Steuergerät die Stromzufuhr zum Magnetventil ab. Das CO2 kann nicht mehr strömen.

Durch dieses einfache Prinzip wird automatisch der eingestellte PH-Wert gehalten.

Bei CO2 Anlagen mit Steuergerät kann man zur Reserve die Blasenzahl etwas höher wählen. Das Abschalten des Magnetventils während der Beleuchtungspause fällt durch diese Steuerungsart weg, da ja eine ständige Kontrolle stattfindet.

Leider gibt es auch hier Nachteile!

Neben des hohen Anschaffungspreises muss das Gerät auch nach 2 – 3 Monate kalibriert werden, auch vor der ersten Inbetriebnahme muss kalibriert werden.

Dazu muss man sich eine so genannte Pufferlösung besorgen, die in den meisten Fällen aus einer PH4 und einer PH7 Flüssigkeit besteht. Die Kalibrierung muss man dann nach Herstellerangaben durchführen und dauert ca. 5 min. Dazu wird die Sonde abwechselnd von der einen in die andere Pufferlösung gehalten und das CO2 Steuergerät bei bedarf nachjustiert.

Es gibt zwei Arten von Sonden eine sogenannte Glassonde und eine Gelsonde. Hier gibt es zwei wesentliche unterschiede!

Die Glassonde reagiert etwas schneller und ist genauer, dafür muss die Flüssigkeit (Elektrolyt) in dem Glaskörper der Sonde alle paar Monate nachgefüllt werden (Verdunstung).

Die Gelsonde arbeitet ungenauer, dies ist aber in der Aquaristik zu vernachlässigen. Dafür muss das Gel (spezielles Elektrolyt-Gel) in der Sonde nicht nachgefüllt werden.

Noch ein großer Nachteil ist die Haltbarkeit, die von 1 Jahr bis ca. 4 Jahre variiert. Sollte man irgendwann den Wert der Pufferlösung (Eichflüssigkeit PH4 oder PH7) nicht mehr erreichen können, ist in den meisten Fällen die Sonde nicht mehr brauchbar.

Der Reaktor:

Was jetzt noch fehlt ist der Reaktor. Dieser Unterstützt das CO2 um besser mit dem Wasser in Lösung zu gehen. Es gibt Unterschieliche Reaktoren, der wohl günstigste und nur bedingt für kleinere Aqurien, ist der Lindenauströmer oder Steinauströmer.

Luftauströmer der Firma Tetra
Luftauströmer der Firma Tetra

Dieser verfeinert das CO2 zu ganz kleinen Bläschen, dadurch hat es eine größerer Oberfläche und kann sich dadurch besser Auflösen. Allerdings ist das auch die ineffektivste Lösung an Reaktoren. Sie sollte im Aquarium so angebracht sein das sie vom Filter umströmt wird.

Weitaus eleganter sind Reaktoren die einen langen Diffusionsweg haben. Das CO2 wird durch eine Spirale oder durch Wippen daran gehindert an die Wasseroberfläche zu kommen. Durch die Zeit wo die Blase im Wasser verbringt, kann sie kontinuirlich in Lösung gehen. In meinem fall kann man gut beobachten wie die Blasen nach oben hin immer kleiner werden.

Einer der bekanntesten passiv Reaktoren – Der Taifun von JBL
In der Spirale geben die Blasen immer mehr an Volumen ins Wasser ab

Es gibt auch externe Reaktoren die eine Pumpe oder den Filter als Hilfsmittel benötigen. Meistens befinden sich dann in einem Zylinder Filterbälle, dieser Zylinder hat an der Oberseite zwei Stutzen, ein kleiner für den CO2 Anschluss (Eingang) und ein Größerer für den Filterausgang (Wasserpumpe). An der Unterseite befindet sich dann ein Stutzen als Abgang, an diesen Abgang klemmt man einen Schlauch der das oben hineingedrückte (und mittlerweile mit CO2 angereicherte) Wasser wieder ins Aquarium zurück.

Diese Lösung ist sehr effektiv und wird für größere Aquarien ab 400l benutzt.

Als letztes möchte ich den Motorbetriebenen noch erwähnen. Dieser ist auch für größere Aquarien geeignet. Das CO2 kommt in einer Art Zerhackerturbine, in der wird das CO2 mechanisch zerkleinert und mit dem Wasser vermischt.

Ein aktiver Reaktor der Fa. Hydor
Ein aktiver Reaktor der Fa. Hydor

Vorteil: Es ist klein und für größere Aquarien geeignet, außerdem benötigt es keine Pumpe (Filter) als Hilfsquelle.

Nachteil: Es verbraucht Strom und muss öfter gereinigt werden.

2 Gedanken zu “Grundaufbau einer CO2 Anlage (für Einsteiger)

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