Was bedeuten Gesamthärte und Karbonathärte?
Die Gesamthärte (GH) beschreibt die Konzentration gelöster Erdalkalimetall-Ionen im Wasser. Im Süßwasseraquarium sind dabei vor allem Calcium (Ca) und Magnesium (Mg) relevant. Diese beiden Elemente machen in der Regel über 95 % der Gesamthärte aus.
Die Karbonathärte (KH) bezeichnet nach chemischer Definition den Anteil der Erdalkali-Ionen, der zusammen mit Carbonat- und Hydrogencarbonat-Ionen vorliegt. Die KH ist somit eine Teilmenge der GH. Unter normalen Bedingungen beträgt die Karbonathärte etwa 80 % der Gesamthärte.
Typische Richtwerte für Pflanzenaquarien
| Parameter | Empfohlener Bereich | Einheit |
|---|---|---|
| Gesamthärte (GH) | 6 – 16 | °dGH |
| Karbonathärte (KH) | 3 – 8 | °dKH |
| Calcium (Ca) | 20 – 80 | mg/l |
| Magnesium (Mg) | 5 – 20 | mg/l |
Warum aquaristische KH-Tests nicht die echte Karbonathärte messen
In der Wasserchemie wird streng zwischen Karbonathärte und Säurekapazität unterschieden. Die handelsüblichen KH-Tests in der Aquaristik messen jedoch nicht die echte Karbonathärte, sondern das Säurebindungsvermögen (SBV). Dieses erfasst sämtliche Carbonat- und Hydrogencarbonat-Ionen, unabhängig davon, ob sie an Erdalkalimetalle oder an Alkalimetalle gebunden sind.
Natrium (Na) gehört zu den Alkalimetallen und ist kein Härtebildner. Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) wird vom KH-Test dennoch mitgemessen. Das ist der Schlüssel zum Verständnis des Phänomens.
Wie Enthärtungsanlagen das Verhältnis verschieben
Hauswasser-Enthärtungsanlagen arbeiten nach dem Ionenaustauschprinzip. Sie entziehen dem Wasser Calcium- und Magnesium-Ionen und ersetzen diese durch Natrium-Ionen. Das Ergebnis sieht folgendermaßen aus:
- Die Gesamthärte sinkt deutlich, da Calcium und Magnesium entfernt werden.
- Das Säurebindungsvermögen bleibt nahezu unverändert, da Hydrogencarbonat weiterhin vorhanden ist.
- Der pH-Wert bleibt stabil, weil die Pufferkapazität erhalten bleibt.
Die Folge: Der handelsübliche KH-Test zeigt einen Wert an, der höher ist als die gemessene Gesamthärte. Technisch korrekt ist das Säurebindungsvermögen höher als die GH. Das widerspricht nicht der chemischen Definition, denn die tatsächliche Karbonathärte kann per Definition nicht höher sein als die Gesamthärte.
Beispielmessung: Vor und nach der Enthärtung
| Parameter | Vor Enthärtung | Nach Enthärtung |
|---|---|---|
| Gesamthärte | 16 °dGH | 8 °dGH |
| KH-Test (SBV) | 12 °dKH | 10 °dKH |
| Calcium | ca. 100 mg/l | ca. 40 mg/l |
| pH-Wert | 7,0 – 7,5 | 7,5 |
Folgen für Pflanzen und Fische
Wasser mit hohem Natriumhydrogencarbonat-Anteil und niedrigem Calcium- und Magnesium-Gehalt kann Probleme im Pflanzenaquarium verursachen. Calcium und Magnesium sind essenzielle Pflanzennährstoffe. Fehlen sie, treten Mangelerscheinungen auf: verformte Blätter, Wachstumsstillstand und erhöhte Anfälligkeit gegenüber Algen.
Der CO2/KH/pH-Rechner liefert in diesem Fall ungenaue Ergebnisse, da der Zusammenhang zwischen den drei Werten auf der Annahme basiert, dass die KH tatsächlich durch Erdalkali-Carbonate bestimmt wird. Bei hohem Natriumgehalt ist diese Voraussetzung nicht erfüllt.
Gegenmaßnahmen bei ungünstigem Ausgangswasser
Wenn Ihr Leitungswasser durch eine Enthärtungsanlage aufbereitet wird und die beschriebene Verschiebung zeigt, gibt es mehrere Ansätze:
Verschneiden mit Osmosewasser
Mischen Sie das enthärtete Leitungswasser mit Osmosewasser (RO-Wasser) und härten Sie das Gemisch mit einem Aufhärtesalz gezielt auf. Geeignete Produkte enthalten eine definierte Menge an Calcium und Magnesium im richtigen Verhältnis. Das Mischungskreuz hilft Ihnen, das passende Mischverhältnis zu berechnen.
Wasserentnahme vor der Enthärtungsanlage
In vielen Hausinstallationen existiert ein separater Wasserhahn, der nicht über die Enthärtungsanlage geführt wird. Nutzen Sie diesen für das Aquariumwasser. Das unbehandelte Wasser enthält die natürlichen Calcium- und Magnesium-Konzentrationen.
Gezielte Aufdüngung mit Calcium und Magnesium
Fehlt die Möglichkeit zum Verschneiden, können Sie dem Aquariumwasser separat Calcium und Magnesium zuführen. Bewährt haben sich Aufhärtesalze, die ein Ca/Mg-Verhältnis von etwa 3:1 bis 4:1 liefern. Die empfohlenen Wasserwerte für Calcium liegen zwischen 20 und 80 mg/l.
Kernpunkte auf einen Blick
- Die Gesamthärte misst Calcium und Magnesium. Die Karbonathärte (im aquaristischen Sinne) misst das Säurebindungsvermögen.
- Enthärtungsanlagen tauschen Ca und Mg gegen Natrium aus. Die GH sinkt, das SBV bleibt weitgehend erhalten.
- Ein KH-Wert über dem GH-Wert deutet auf einen hohen Natriumgehalt im Wasser hin.
- Pflanzen benötigen Calcium und Magnesium. Ein Mangel führt zu Wuchsstörungen.
- Abhilfe schaffen Osmosewasser mit Aufhärtesalz, ein separater Wasseranschluss oder die gezielte Zugabe von Ca/Mg-Präparaten.