Teichtechnik

Die Pumpe sorgt für die nötige Zirkulation des Wassers im Teich und den Transport vom Filter zum Teich oder umgekehrt. Die wichtigsten Ansprüche oder Kriterien  an eine Pumpe sind:

• Kosten
• Energiebedarf
• Langlebigkeit
• Fördermenge
• Wartungsintervalle
• Pumpenaufstellung nass oder trocken
• Zuverlässigkeit
• Geräuschemission
• Kugeldurchgang

In der Teichtechnik werden heutzutage fast ausschließlich Kreiselpumpen verwendet.

Die Kreiselpumpe gehört zu den sogenannten Rotationspumpen. Im Pumpengehäuse rotiert ein Schaufelrad, welches üblicherweise von einem Elektromotor angetrieben wird. Die speziell gestalteten Schaufeln sind genau an das Pumpengehäuse angepasst.

Durch die Rotation des Schaufelrades entsteht im Saugrohr ein Unterdruck, der das Wasser ansaugt und in das Pumpengehäuse befördert. Die Schaufeln schleudern nun mit Hilfe der Zentrifugalkraft das Wasser nach außen gegen das Pumpengehäuse. Dadurch sinkt der Druck am Zentrum der Pumpe an der Achse und steigt außen am Pumpengehäuse. Durch ein gut platziertes Auslassrohr kann das Wasser, getrieben vom hohen Druck an der Außenwand, entweichen und wird hinausbefördert.

Ein Vorteil dieser Pumpe ist, dass sie einen hohen Kugeldurchgang hat. Der Kugeldurchgang steht für die Größe oder den Durchmesser, den angesaugte Feststoffe im Wasser haben dürfen, ohne dass die Pumpe verstopft.

Bei der Auswahl der Pumpenleistung ist unbedingt der Durchmesser der Wasserleitung (Rohr/ Teichschlauch) zu berücksichtigen. Während im professionellen Teichbau heute das 110 mm-Rohr Standard ist, werden für den Eigenbau meist Schläuche zwischen 1 und 2 Zoll (25-50 mm) verwendet.

Bereits bei einer Pumpleistung von 6.000 Litern in der Stunde steigt beispielsweise der Reibungswiderstand eines 25mm-Schlauchs im Vergleich zum 38 mm-Durchmesser auf das Zehnfache (!) an. Selbst mit einer Pumpennennleistung von 10.000 Litern in der Stunde käme man mit dem 25mm-Schlauch nicht auf die gleiche Fördermenge wie beim 38mm-Schlauch mit einer Pumpennennleistung von 6.000 Litern je Stunde.

Sehr eindrucksvoll kann man diese Abhängigkeit in folgendem Naturagart-Video sehen: https://www.youtube.com/watch?v=dwGQvHer2nM

Wer also ein energieeffizientes Filtersystem betreiben möchte, sollte nicht beim Leitungsdurchmesser sparen. Je 10 m³ Teichinhalt sollte wegen der begrenzten Förderleistung ein Bodenablauf  vorgesehen werden. Entsprechend sind in gepumpten Systemen ggf. mehrere parallel arbeitende Teichpumpen sinnvoll.

Partikelfilter

Bei der Fischhaltung in Teichen und Hälterungen ist es notwendig, die entstehenden Verunreinigungen (Futterreste und Ausscheidungen der Fische) aus dem Wasser zu entfernen.

Damit eine biologische Aufbereitung der für die Fische giftigen Stoffe effektiv stattfinden kann, müssen zunächst die größeren Partikel entfernt werden.

Zum Entfernen der Partikel stehen zwei unterschiedliche Verfahren zur Verfügung:

• Mechanische Trennverfahren
• Absetzbecken

Mechanische Trennverfahren

Die beliebteste Methode der mechanischen Partikeltrennung besteht in der Verwendung von Sieben. Traditionell wurde die Sedimentation (Absetzverfahren) für die erste Stufe der Partikeltrennung verwendet. Aber mit steigenden Fischdichten wurden die geringen Verweilzeiten und damit hohen Überlaufraten ineffizient und wurden mehr und mehr durch das mechanische Trennverfahren ersetzt.

Spaltsieb

Die einfachste und kostengünstigste Möglichkeit, Wasser grob zu filtern, ist, es durch einen feinmaschigen Edelstahl, ein Polyestersieb oder ein Filtervlies fließen zu lassen. Das Sieb hält den Schwebschmutz weitestgehend zurück, das saubere Wasser wird mittels einer Pumpe oder Schwerkraft der nächsten Kammer zugeführt.

Der am häufigsten benutzte Siebfilter in der Teichtechnik ist der Trommelfilter. In diesem System durchströmt das Wasser eine Siebtrommel, auf der sich alles ansammelt, was nicht durch die Siebmaschen passt. Die Spaltsiebe setzen sich mit Schwebepartikeln relativ schnell zu und werden dann durch einen Hochdruck-Rückspülstrom entfernt.

Dieser Filter hat den Vorteil, dass er eine größere Oberfläche als Standard-Spaltsiebe hat und je nach Feststoffbelastung eingestellt werden kann. 

Bandfilter

Ein Filtervlies, getragen von einem Drahtmaschenband, bildet mit diesem zusammen eine tiefe Filtermulde, die einen kontinuierlichen Durchfluss es Filtrats in den darunter liegenden Flüssigkeitsbehälter gestattet. Durch die Ablagerung der Verunreinigungen auf dem Filtervlies entsteht ein Filterkuchen, der ein Ansteigen de Wasserspiegels in der Filtermulde bewirkt.

Ein Schwimmschalter steuert bei voller Filtermulde den Weitertransport des Filtervlieses. Der Nachschub des Filtervlieses erfolgt somit abhängig von der Menge bzw. Durchlässigkeit des Filterkuchens automatisch.

Granulare Filtration

In diesem System werden die Feststoffe entfernt, indem Abwasser durch ein Bett aus einem körnigen Material, wie Sand oder Kunststoffkügelchen, geleitet wird. Wenn das Medium verstopft ist, wird eine Rückspülvorgang eingeleitet, in dem Feststoffe wieder gelöst werden und durch einen Durchflussstrom entfernt werden.

So funktionieren z.B. Sandfilter, die auch in Schwimmbädern zur Feinreinigung des Wassers aktiv sind.

Bürsten

Wenn das Teichwasser durch ein Becken mit Bürsten geleitet wird, bleiben größere Partikel in den Bürsten hängen und sinken nach unten. Dort können sie regelmäßig abgelassen werden.

Absetztrennverfahren

Das Absetzbecken ist nicht nur in Klär- und Versickerungsanlagen zu finden. Dieses Verfahren kann ebenfalls in der Teichtechnik genutzt werden. Es dient, genau wie das Spaltsieb, der groben Filterung. Hierbei handelt es sich um ein großes, tiefes Becken im Wasserkreislauf.

Das Wasser wird hinein geleitet und wird durch die Größe und Tiefe des Beckens gebremst. Durch die geringe Durchlaufgeschwindigkeit befinden sich die Schwebeteilchen lange Zeit im Becken und werden dort nach und nach von der Erdanziehungskraft nach unten gezogen und setzen sich am Grund ab. Auf der anderen Seite des Beckens fließt das gereinigte Wasser, mit Hilfe eines Überlaufs, wieder ab und kann dem Fischbecken wieder zugeführt werden.

Der Schlamm, der sich im Laufe der Zeit am trichterförmigen Beckengrund ansammelt, wird über ein Auslassventil an der tiefsten Stelle des Beckens abgelassen. Absetzbecken gibt es in vielen Varianten und Größen, so dass das Becken zum Wasservolumen des Teiches passt.

Eine Sonderform des Absetzbeckens ist der Vortexfilter, ein trichterförmiges Becken, bei der die Rotation des Wassers dafür sorgt, dass sich die Feststoffe im langsamer drehenden Wasser in der Mitte des Trichters schneller absetzen. Der Vorteil des Vortexfilters liegt in seinem geringeren Platzbedarf.

Biofilter

Ammoniak und Nitrit sind die Produkte von Protein aus Futtermitteln (Fäkalien und Zersetzung ungefressenen Futters). Wenn nicht ionisiertes Ammoniak (NH3) und in einem geringeren Ausmaß Nitrit, sich im Teich konzentrieren, werden sie für die Tiere im Teich toxisch.

Der Abbau von Ammonium und Nitrit zu Nitrat erfolgt durch bakterielle Oxidation und wird als Nitrifikation bezeichnet. eine hohe spezifische Oberfläche im Biofilter (große Oberfläche pro Volumeneinheit) ermöglicht eine hohe Besiedlungsdichte für die Bakterien.

Mehrkammerfilter

In Mehrkammerfiltern werden (oftmals nach einem mechanischen Filtermedium wie Bürsten) verschiedene Filtermedien wie Schaumstoff- und Fasermatten, Waben, Kunststoff- und Keramikringe oder -blöcke, Sinterglas und Zeolith verwendet.

Die effektive Besiedlungsfläche wird limitiert durch das Zuwachsen der Poren durch die Bakterienschicht und den Sauerstoffgehalt des Wassers. Es empfiehlt sich also auf jeden Fall, jede einzelne Biofilterkammer bzw. deren vorgelagerten Überlauf mit einem Luftausströmer zu versehen.

Wirbelfilter

Die Wirbelfilter sind ursprünglich mechanische Sandfilter, die kontinuierlich im erweiterten Rückspül-Modus betrieben werden, so dass das Sandmedium fluidisiert ist. Diese ständige Bewegung ermöglicht die Besiedelung der gesamten Substratoberfläche durch nitrifizierende Bakterien. Die Wirbelfilter werden in der Teichtechnik statt mit einem feinkörnigen Sand (feiner als typische mechanische Sandfilter) heute meist mit Kunststoffkügelchen (Beads) ausgestattet.

Rieselfilter

Der Rieselfilter besteht aus einem Zylinder, der mit einem Medium gefüllt ist. Das zu filternde Wasser fließt durch diesen Zylinder und wird dadurch gereinigt. Mit dem Rieselfilter lassen sich also zum einen grobe Verschmutzungen filtern und zum anderen Ammoniak in Nitrat umwandeln. Dieses Filtersystem beherbergt große Lufträume und fördert durch den hohen Sauerstoffeintrag die Nitrifizierung. Der Nachteil liegt in seinem großen Platzbedarf.

Pflanzenfilter

Ab einem bestimmten Niveau verursacht ein hoher Nitratgehalt im Wasser Probleme. Insbesondere ist hier, zusammen mit Phosphaten, die düngende Wirkung auf Algen zu erwähnen. Neben der UVC-Behandlung des Wassers ist daher die Nitratelimination eine wichtige Maßnahme zur Erhaltung eines sauberen Teichs.

Zusätzlich zu Teilwasserwechseln ist hier das Anlegen einer Pflanzenkläranlage zu empfehlen, die sowohl Nitrat als auch Phosphat aus dem Wasser entnimmt.

Als Filterpflanzen kommen vorzugsweise Starkzehrer wie Schilf und Teichbinsen in Betracht. Mittels einen zusätzlichen Pufferbeckens und einer Schaltuhr kann ein Pflanzenfilter auch periodisch voll- und ablaufen und ermöglicht dann durch die bessere Sauerstoffversorgung der Wurzeln sogar die Bepflanzung mit Nutzpflanzen, z. B. Tomaten. Diese Kombination von Fischhaltung und Gemüseproduktion bezeichnet man als Aquaponik.

Die Wasserfilterung bzw. -Entkeimung durch einen UV-Filter ist relativ weit verbreitet. Die UV-Filterung findet bei der Trinkwasseraufbereitung, in der Aquaristik, bei der Aufbereitung von Badewasser und Swimmingpools und im Erwerbsgartenbau Verwendung.

Es ist die einfachste Methode, Wasser zu entkeimen und ist günstiger, als es abzukochen und praktischer, als es mit Chemikalien wie z.B. Chlor zu behandeln.

Die UV- Strahlung ist Bestandteil des Sonnenlichts, liegt allerdings nicht im sichtbaren Spektrum. Sie ist kurzwelliger als das sichtbare Licht. Die Filterung mit ultravioletter Strahlung läuft folgendermaßen ab: Das gewünschte Nutzwasser wird in den Filter hineingeleitet. Dort wird es mit speziellen UV-Lampen für eine bestimmte Zeit bestrahlt. Die im Wasser befindlichen Keime wie Parasiten, Sporen, Bakterien und Viren besitzen alle eine DNS. Die DNS dieser Lebensformen wird durch die UV-Strahlung ganz oder teilweise zerstört.

UV-Filter werden in der Teichtechnik hauptsächlich benutzt, um Algen zu entfernen und werden daher eher vor dem Biofilter eingesetzt. Außerdem werden die potentiell schädlichen Bakterien, die sich aus Kot und Futterresten entwickeln können, eliminiert und die nitrifizierenden Bakterien gefördert. Darüber hinaus wird die Platzierung nach der mechanischen Filterung bevorzugt, da die Bestrahlung nur effizient ist, wenn das Wasser klar ist.

UVC-Teichklärer verändern durch ihre UV-Strahlung die Strukturen der Algenproteine. Dies bedeutet die Abtötung der Vermehrungsprozesse der Algen. Die Algen verklumpen zu größeren Partikeln und lassen sich leicht über die mechanische Filterung im Teichfilter aus dem Wasserkreislauf entfernen.

Karbonathärte

Die Karbonathärte dient als pH-Puffer: (Calcium- und Magnesium-) Hydrogencarbonate stabilisieren den pH-Wert und verhindern ein Abfallen. Sie sind damit ursächlich für das Säurebindungsvermögen des Wassers.

Bei einer Karbonathärte im Teich unter 3 kann es früher oder später zu einem Säuresturz mit Fischsterben kommen. Der pH-Wert des Wassers sinkt plötzlich stark ab und die Schleimhäute und Kiemen der Fische werden verätzt.

Eine geringe Karbonathärte wird verursacht durch die Befüllung mit weichem Wasser (weiches Leitungs- und Regenwasser), zu geringe Wasserwechsel (<10% pro Woche) oder massive Regen- und Schneefälle, insbesondere mit saurem Regen. Das Wachstum von Algen und Wasserpflanzen verbraucht Karbonathärte. Durch den photosynthetischen Aufbau von Pflanzenmasse wird CO2 verbraucht. Durch die Verschiebung des komplexen Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichts steigt der pH-Wert und unlösliches Calcium- und Magnesiumcarbonat fällt aus (biogene Entkalkung).

Hauptverbraucher der Karbonathärte sind allerdings die Filterbakterien, die die Ausscheidungen der Fische abbauen. Filterbakterien entnehmen dem Wasser ebenfalls C02 und Karbonate, um sich zu vermehren und Zellmasse aufzubauen. Sind die Hydrogenkarbonate aufgebraucht, steigt die Konzentration freier Säuren an und der pH-Wert sinkt.

Werden Teilwasserwechsel, z. B. im Winter, nicht konsequent durchgeführt oder ist das Wasser zu weich, kann man in den Filter (oder direkt in den Teich) kohlensauren Kalk, halbgebranntes Dolomit oder Muschelschalen einsetzen. Bei pH-Werten unter 7 löst sich dann Kalk aus der Muschelschale oder dem Gestein und erhöht die Karbonathärte wieder.