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Bau eines Eiweißabschäumers / Protein Skimmer für Meerwasseraquarien

Bau eines Eiweißabschäumers / Protein Skimmer für Meerwasseraquarien
Eines der wichtigsten Elemente in einem Meerwasseraquarium aber auch zunehmend in Gartenteichen und im Süßwasserbereich ist der Eiweißabschäumer. Der Vorteil des Abschäumers oder Skimmer ist leicht erklärt, er entfernt organische Stoffe (hauptsächlich Lipiden, Harnsäure, Peptide und Aminosäuren) aus dem Wasser bevor Sie in den Nitrifikationsprozess gelangen und unerwünschte Stoffe wie Nitrit und Nitrat können erst gar nicht entstehen. Über die Dimension eines Abschäumers wird viel diskutiert, aber Tatsache ist, die erfolgreichen Hersteller ( und das sind nicht die günstigen ) vertreten die Meinung, dass dieser nicht groß genug sein kann. Die Erklärung ist einfach, es ist leichter entfernte Stoffe gezielt zu zu führen als Unerwünschte aus dem Becken wieder heraus zu bekommen. In jedem Fall ist die Effizienz eines Abschäumers in wesentlichen von 4 Faktoren abhängig.

Material und Konstruktion
Das Material spielt neben der Konstruktion eine wichtige Rolle für das richtige Ergebnis im Schaumtopf. Hierzu gab es viele Versuche und tatsächlich scheint es als ob sich PMMA oder Acryl bzw. Plexiglas am besten für den Bau von Abschäumern eignet. Andere Materialien haben eine raue Oberfläche was die Blasen dazu bringt sich zu vereinigen und damit eine unerwünschte Minderung der Gesamtoberfläche verursacht. Aber leider sind nur wenige und nur die teuren Modelle aus diesem Material, denn es ist einfach teuer. Dabei reden wir aber rein vom Reaktionsraum als den Teil des Skimmer in dem die Bläschen nach oben steigen. Bei der Konstruktion ist zu beachten, dass die Bläschen in zwei Zonen an die Oberfläche gebracht werden sollten. Die erste Zone ist der sogenannte Abschäumerkörper in dem die Bläschen in verschiedenen Verfahren mit dem Wasser in Kontakt gebracht werden und die Schmutzpartikel aufnehmen. Dabei ist die Kontaktzeit entscheidend und als Faustregel gilt, der Körper sollte bei modernen Skimmern mind. 2/3 des Abschäumers aus machen - dies kann aber je nach Verfahren völlig variieren. Die zweite Zone ist die sogenannte Ruhe-Zone diese hat die Aufgabe die Bläschen auf das Reaktorrohr zu fokussieren und die Bläschen verdichtet in Ihrem Lauf nach oben aus zu richten. Beide Komponenten zusammen bezeichnat man als Reaktionskörper oder Rekationsrohr. Die Reaktions selber erfolgt erst an der Wasseroberfläche, dies wird aber nun zu technisch. Das Endstück ist der Abschäumertopf in dem der Schmutz abgeschäumt wird.

Kontaktzeit
Die Kontaktzeit der Luftbläschen mit dem Wasser ist entscheidend, wobei auch die Menge an zugeführten Wasser eine Rolle spielt. In der Regel sind ca. 25% mehr Wasser als Luft im Reaktor, bei reinen Luftbetriebenen Abschäumern ist die Verteilung annähernd gleich. Also auch hier ist das Verfahren der entscheidende Faktor für das Verhältnis. Wichtig bei der Kontaktzeit ist wie lange sich ein Luftblässchen im Wasser bewegen und somit möglichst viel Schmutz anziehen kann. Dabei werden die Schmutzstoffe wie Lipiden, Harnsäure, Peptide und Aminosäuren durch Adhäsion (also durch umgekehrte elektronische Ladung) am Luftbläschen gebunden und ab geschäumt. Aber nicht nur diese Proteine sind sehr Rekationsfreudig und gehen auch Verbindungen mit Metallen und anderen Substanzen - also auch Spurenelementen - ein die dann ebenfalls mit abgeschäumt werden. Aber genau dies macht den Abschäumer so effizient und unschlagbar, dabei kann das eher seltenere Abschäumen von "guten" Stoffen aufgrund der geringen Menge eher vernachlässigt werden. Wichtig ist hier noch zu erwähnen, dass ein Abschäumer alle Stoffe aus dem Wasser zieht und er unterscheidet nicht zwischen "gut" und "böse", wobei gute Stoffe etwas träger abgeschäumt werden als Schmutzstoffe.

Luftmenge und Oberfläche
Um die Rekationszeit möglichst effektiv zu nutzen ist eine große Menge an Luft als auch eine große Oberfläche der Luftbläschen sehr wichtig. Je größer beide Faktoren umso mehr Schmutz kann in kürzerer Zeit gebunden werden. Hier sie erwähnt die Eiweisabschäumung kann durch Zugabe von Ozon nochmals gesteigert werden, hierbei entscheidend ist die schnellere Spaltung der Eiweiße durch das aggressive O2. Bei unzureichender Kontaktzeit und damit verbundener geringer Schadstoffbindung würde man aber hier rein nur Eiweiß abschäumen. ebenso wichtig ist aber auch die Zufuhr von Wasser, denn es würde keinen Sinn machen, wenn der Abschäumer immer nur das im Rekationskörper befindliche Wasser reinigt. Hierbei gibt es im wesentlichen zwei Möglichkeiten Wasser und Luft zu zu führen. Die Erstere und Älteste ist du Zugabe von Luft durch einen Ausströmer, der wiederum durch die aufsteigenden Bläschen das Wasser mit nach oben reißt. Hier stößt man aber schnell an Grenzen, als Ausströmer haben dich hier Lindenholzwürfel als bestens geeignet herausgestellt. Durch die Feinporigkeit des Holzes entstehen fein Bläschen. Die Zweitere und modernere Methode ist durch sogenannte Dispergatorpumpen, wobei hier im umgekehrten Verfahren die Luft durch das vorbeiströmende Wasser mitgerissen wird und durch sogenannte Nadelräder oder Netz/Gitterräder in feine kleine Bläschen zerschlagen wird. Dieses Verfahren ist für größere Modelle wesentlich einfacher realisierbar und leiser, somit ist es als die state of the art Methode an zu sehen. Abschließend bleibt zu sagen je mehr Luft desto besser, allerdings muss der Reaktionskörper mit zunehmender Luftmenge auch immer größer werden, da das ganze sonst nur überschäumt.

Technisches Verfahren
Grundsätzlich spricht man bei den Verfahren im wesentlichen von dem Gegenstrom und dem Gleichstrom Prinzip. Das Gegenstromprinzip ist aber heutzutage das etablierte, auch wenn die Hersteller oft aus Marketinggründen von einem Rückstieg auf das Gelichstromprinzip sprechen sind die Geräte im wesentlichen Gegenstromabschäumer. Der Gruns liegt klar auf der Hand, im Gegenstrom erhöht man ohne die Bauhöhe des Geräte zu verändern die Verweildauer der Bläschen im Reationskörper. Beim Gleichstromprinzip ist für die Verweildauer einzig die Höhe des Abschäumers entscheidend und im Hobby-Bereich will man ja den Abschäumer möglichst unter dem Becken anbringen. Das ist also auch der größte Nachteil dieses Prinzips obwohl es grundsätzlich als das effektivere angesehen werden kann. Der Gegenstrom ist aufgrund seiner Verfahrenstechnik sehr wild und damit wird es etwas schwieriger die Schumtzstoffe fest zu binden. Aufgrund der Vorteile ist es aber doch das Verfahren dem man den Vorzug geben sollten. Beim Gegenstrom wird einfach das Wasser entgegen die aufsteigenden Bläschen entweder zugeführt oder das Wasser am untersten Punkt des Abschäumers abgeführt, was ebenso dazu führt, dass das Wasser entgegen der Bläschen auf den Grund absinken muss um den Abschäumer zu verlassen. Andere Verfahren wie Wirbel oder Bauformen wie Labyrinthe sind zu vernachlässigen und entsprechen im Wesentlich nur einem etwas geordneteren Gegenstrom, sind aber nicht effizienter.

Fazit: der Abschäumer ist die effizientest Reinigungsmethode in Aquarien und er spielt auch im Süßwasser eine immer größere Rolle. Allerdings muss gerade im Süßwasser der Reaktionskörper extrem groß sein um Wirkung zu erzielen, was den Einsatz im Hobbybereich noch hemmt. Ein weiterer Nachteil sind die Luftgeräusche, die sich entgegen den mechanischen Pumpengeräuschen nur sehr schwer dämmen lassen. Trotzdem ist ein Abschäumer sinnvoll und im Meerwasser unumgänglich. Zwar ist es denkbar auch mit Refugien oder auch nach dem Deep Sand Bed oder anderen Systemen zu filtern, es empfiehlt sicher aber immer auch ncoh zusätzlich ein Abschäumer, da ja er ja neben der Säuberung auch wichtigen Sauerstoff in das Becken einbringt. Er sollte also in keinem Becken fehlen und auch ich persönlich vertrete die Meinung umso größer umso besser, denn fehlende Stoffe kann man heutzutage sehr einfach zuführen. Und wenn er einmal nicht mehr schäumt, dann gibt es - abgesehen von Stoffen die den Schaum zusammen brechen lassen wie Futter, Öl, Fette - nichts mehr zum schäumen und er ist aus meiner Sicht richtig dimensioniert!


Under Construction - Fortsetzung folgt.
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