(nach Dr. Heinz Jaksch, ASC Europa)
Der limitierende Wachstumsfaktor ist sowohl
für das Gedeihen eines Individuums als
auch einer Art oder einer ganzen
Lebensgemenschaft entscheidend. Es ist
jener Faktor, der von den benötigten
Ressourcen als erster nicht mehr in der
notwendigen Menge vorhanden ist. Dabei
muss es sich nicht – wie im Falle von
Phosphor – um ein chemisches Element
handeln, das zur Neige geht. Auch Wasser, Wärme, Feuchtigkeit
können zum
Minimum-Faktor werden und die
Entwicklung eines Lebewesens oder einer
ganzen Lebensgemeinschaft stoppen oder
wenigstens bremsen.
Speziell im Fall von Algen und Pflanzen
kann auch das Licht zum limitierenden
Faktor werden: In einem dicht bepflanzten
Gartenteich kann das Wasser durch das
Blätterdach der Sumpfpflanzen derart
abgeschattet werden, dass im Wasser kaum
Algen wachsen, obwohl genügend
Nährstoffe und natürlich auch Wasser
vorhanden wären. In einem Schwimmteich
oder Naturpool mit einer zweckmäßig
großen, freien Schwimmzone, ist eine
derartige Lichtlimitierung dagegen nicht zu
erwarten. In den allermeisten Fällen wird
daher in Schwimmteichen/Naturpools einer
der Pflanzennährstoffe (Düngestoffe) zum
Minimum-Faktor.
In der Limnologie ist bekannt, dass in Seen
sehr häufig der Phosphor der limitierende
Faktor ist. Das liegt unter anderem daran,
dass ohne Ausnahme jedes Lebewesen
dieses Element für den Aufbau und den
Betrieb seines Organismus braucht. Von
den Zellstrukturen (z. B. Zellmembran) bis
zum Energiestoffwechsel (ATP-ADP etc.) ist
Phosphor unverzichtbar. Andererseits ist
dieses Element in der Natur für einen
Makronährstoff vergleichsweise selten und
schwer zu mobilisieren, etwa 0,1 Prozent
der Erdkruste bestehen aus Phosphor.
Diese Erkenntnis machen sich
Schwimmteich- und Naturpoolbauer zu
Nutze, indem sie jene Mechanismen fördern,
welche zu einer Phosphorlimitierung führen.
So wird das Wasser richtiggehend abgemagert. Umgekehrt bedeutet dies
aber auch, dass das Gewässer sofort wieder
zum attraktiven Lebensraum wird, sobald
der benötigte Minimum-Faktor Phosphor
zugeführt wird. Nachdem Algen in ihrer
Lebensstrategie auf extrem rasche
Vermehrung setzen, sind sie auch die
ersten, die von einer derartigen Zufuhr des
zuvor knappen Phosphors reagieren. Das
Ergebnis: ein Teich/Pool, der etwa über
Humuseinträge aus dem Umland ständig
größere Mengen an frischem Phosphor
erhält, wird auch immer wieder veralgen.
Das ist auch der Grund, warum Fische in
Schwimmteichen/Naturpools tabu sind. Die
Ausscheidungen der Tiere enthalten große
Mengen an Phosphor, eine Limitierung auf
niedrigem Niveau ist auch mit großem
Aufwand nicht zu erreichen.
Algenwachstum beginnt in einem stehenden
Gewässer (Schwimmteich) ab einer
P-Konzentration von 35 μg/l. Wird ein
Gewässer hingegen durchströmt
(Naturpool), so verringert sich dieser
theoretische Grenzwert auf 10 μg/l, das die
wenigen Nährstoffe bei Kreislaufführung
öfter pro Zeiteinheit an den Algen
vorbeigeführt werden.
Wird die Phosphor-Limitierung auf diesem
niedrigen Niveau jedoch erreicht, können
andere Nährstoffe (etwa Stickstoff) ruhig in
größeren Mengen vorhanden sein, es wird
zu keinem Algenproblem führen. Stickstoff
kann den Phosphor nicht ersetzen. Daher
sind hohe Nitratwerte einem
Phosphor-limitierten Gewässer –
vermenschlicht ausgedrückt - völlig
gleichgültig.
Bedenklich ist der umgekehrte Fall, nämlich,
dass genügend Phosphor für das
Algen/Pflanzenwachstum in einem
Gewässer vorhanden ist, der Stickstoff
jedoch zur Neige geht und so zum
limitierenden Faktor wird. Auf den ersten
Blick wäre das kein Problem, auch in diesem
Fall kommt das unerwünschte
Algenwachstum im Teich zum Stillstand. Der
Haken an der Sache ist allerdings die
Existenz von Blaualgen (Cyanobakterien).
Diese Bakterien können – im Gegensatz zu
den echten Algen – Luftstickstoff aufnehmen
und sind nicht auf Stickstoff-Salze
angewiesen. Ein Gewässer, das über
längere Zeit Stickstoff-limitiert ist, wird daher
Blaualgen produzieren. Nachdem Blaualgen
potenzielle Gift-Produzenten sind, muss dies
vermieden werden. In
Naturpools/Schwimmteichen passiert dies
durch gezielte Stickstoff-Düngungen.
Neben Phosphor und Stickstoff sind weitere
Nährstoffe als limitierende Faktoren für
Pflanzen und Algen in
Schwimmteichen/Naturpools möglich. So
kann es etwa zur Verknappung des
anorganischen Kohlenstoffs kommen. Darunter versteht man vor allem CO2.
Möglich ist das beispielsweise in jungen
Gewässern, in denen der Abbau von
organischem zu anorganischem Kohlenstoff
noch nicht so recht funktioniert. Auch in
sauren Gewässern kann es zu
Verknappungen des anorganischen
Kohlenstoffs kommen.
Eine völlig andere Art der Unterdrückung
des Wachstums von Algen und Biofilmen
(Belägen) – und nicht mit der Limitierung zu
verwechseln – ist die sogenannte
Hemmung. Dabei wird das Wachstum von
lebenden Zellen (Algen, Bakterien etc.)
durch Einsatz einer hemmenden
Substanzen oder technischer Verfahren
unterdrückt. Dazu zählen neben chemischen
auch sogenannte biologische Mittel wie
Gerstenstroh, Sauerkrautsaft oder Salz in
geringen Konzentrationen. Als Beispiele für
Biologie-hemmende Verfahren seien
Ultraschall, UV-Licht, Ozon-Generatoren
oder Kupferbleche genannt. Das klassische
Verfahren einer Hemmung ist etwa der
Einsatz von Chlor oder anderen
Oxidationsmitteln in klassischen Pools.
Hemmende Substanzen oder Verfahren
dürfen schon nach der Definition von
Schwimmteichen und Naturpools nicht
eingesetzt werden. Im einfachsten Fall
handelt es sich um Substanzen, etwa
Kupferpräparate, andere Algizide,
Desinfektons- und Oxidationsmittel, welche
die unerwünschten Organismen töten.
Letztendlich produzieren auch UV-Lampen
oder Ozon-Anlagen Oxidationsmittel –
euphemistisch umschrieben als
„Aktiv-Sauerstoff“ oder Ähnlichem –, welche
toxisch im Gewässer wirken.
Nachdem die Substanzen und Verfahren in
einem Lebensraum
(Schwimmteich/Naturpool) eingesetzt
werden, kommen nicht nur die
Zielorganismen, sondern auch nützliche
Tiere, Pflanzen und Mikroben zu Schaden.
Teilweise wirken sie auch gar nicht gegen
die Zielorganismen. So kann der Einsatz von
UV-Lampen gegen Fadenalgen nichts
ausrichten. Vielmehr kann deren Wachstum
durch die Wirkung des UV-Lichts
(Mineralisierung) sogar noch angeheizt
werden.
Im Gegensatz zu hemmenden Substanzen
und Verfahren ist der Einsatz von Mitteln,
welche die Phosphor-Limitierung
unterstützen, zulässig. Dazu zählen etwa
Phosphor-Fällungen mit Kalzium, Aluminium
oder Eisen. Im Falle eines solchen
Einsatzes ist allerdings die Sinnhaftigkeit zu
hinterfragen. So wird eine Kalkung gegen
dauernde Randeinträge, wenn überhaupt,
nur kurzfristig nutzen. Egal, ob auf Kalzium-,
Aluminium- oder Eisenbasis, kann das
jeweilige Mittel nur den freien, reaktiven
Anteil des Phosphors im Wasser binden.
Und das ist erfahrungsgemäß der kleinste
Anteil in einem Schwimmteich/Naturpool.
Nachhaltiger wäre in einem solchen Fall, die
Einträge zu vermeiden oder wenigstens zu
minimieren. Als sinnvoll hat sich hingegen
der Einsatz von Fällmitteln bei zu stark
Phosphor-hältigem Füllwasser erwiesen.
Die wichtigste Methode zur Minimierung des Phosphors (und auch anderer Elemente) ist der Einsatz eines geprüften Filters, wie ihn BioNova entwickelt hat. Hier übernimmt der Biofilm, der sich um das Filtermedium entwickelt, die eigentliche Aufgabe, indem er dem vorbei fliessenden Wasser Nährstoffe entzieht. Siehe dazu Filter