Pinselalgen, Büschelalgen (Rotalgen)

Erkennen (Diagnose)
Dunkelgrüne bis schwarze, bis 1 cm lange Büschel. Junge Pinselalgen entwickeln sich aus einem etwa stecknadelkopfgrossen, grauen Punkt (v.a. an den Aquariumscheiben) und werden dann als Punktalgen angesprochen. Hauptsächlich auf älteren oder langsamwüchsigen Pflanzen anzutreffen, z.B. Anubias (Speerblätter), Echinodorus (Schwertpflanzen), Vallisneria gigantea (Sumpfschraube), Cryptocorynen (Wasserkelche), Microsorium pteropus (Javafarn).
Kommen leider sehr häufig vor und sind mit Algenmitteln schwer bis überhaupt nicht zu bekämpfen.

Ursache
CO2-Mangel, Einschleppung mit Pflanzen, Nährstoffüberschuss im Aquarium, überalterte Neonröhren, falsches Licht und Kombinationen aus diesen Faktoren. Die Hauptursache für Piselalgen liegt oft in der Kombination aus einer plötzlichen Änderung der Lichtfarben der Beleuchtung (bläuliche Spektren), einem CO2-Mangel und einem Depot von ausgefallenem Eisen(III)-phosphat im Bodengrund. Nach einem unvorhergesehenen grosszügigen Teilwasserwechsel können durch den eingetragenen Sauerstoff möglicherweise grössere Mengen Phosphat freigesetzt werden, die dann den Pinselalgen unmittelbar zur Verfügung stehen. Diesen Effekt erhält man auch, wenn man schlagartig die Beleuchtungsverhältnisse verbessert, also 'überalterte' Neonröhren (+ 12 Monate) gegen neue Lampen austauscht. Durch die verbesserten Lichtverhältnisse beginnen die Aquariumpflanzen verstärkt zu assimilieren und Sauerstoff zu produzieren. Dieser Sauerstoff bewirkt eine Rücklösung von Eisen(III)-phosphat aus den unteren Bodengrundschichten. Das freigesetzte Phosphat stellt dann den Pinselalgendünger schlechthin dar. Untersucht wurde dieses Phänomen im Bodensee.

Die oberste Schicht des Bodensediments besteht aus oxidiertem Schlamm, d.h. unlösliche Verbindungen wie Eisen(III)-oxid und Eisen(III)-phosphat sind zum großen Teil vorhanden. Die Oxidation dieser Schicht ist aber nur bei Vorhandensein von genügend Sauerstoff im Tiefenwasser möglich. Dabei bildet sich aus gelösten Eisen(II)-Ionen und gelöstem Sauerstoff durch langsame chemische Oxidation oder durch Eisen-Bakterien Eisen(III)-oxid, wobei zusätzlich Eisen(III)-phosphat mittels der im Wasser gelösten Phosphat-Ionen entsteht:

12Fe²⁺(aq) + 8PO₄^3-(aq) + 3O₂(aq) <---> 2Fe₂O_3¯ (s) + 8FePO_4¯ (s)

Dadurch wird Phosphat einerseits gebunden, andererseits befinden sich unter dieser oxidierten Schicht Stoffe wie unlösliches Eisen(II)-sulfid und lösliche Eisen(II)-Phosphat-Verbindungen, z.B. Vivianit, sodass weiterem Phosphat der Wasserkörper nicht zugänglich ist. Wie aus der Reaktionsgleichung zu schlussfolgern ist, befindet sich das Gleichgewicht auf seiten des Oxids. Dies gilt jedoch nur bei genügendem Sauerstoffgehalt an der Grenzfläche zwischen oxidierter Schicht und Wasser. Nimmt die Sauerstoffkonzentration erheblich ab, z.B. durch erhöhten Bedarf seitens der Destruenten und Reduzenten, so verläuft die Hinreaktion wesentlich langsamer und das Gleichgewicht verschiebt sich zu den gelösten Komponenten hin. Weiterhin ist nun die unlösliche Sperrschicht verschwunden, die die löslichen Phosphat-Verbindungen vom Wasserkörper üblicherweise trennt, sodass noch weiteres Phosphat in Lösung geht. Aus diesem Grund steigt die Phosphatkonzentration zunächst im Tiefenwasser durch den Sauerstoffmangel an. In höheren Wasserschichten, in denen noch genug Sauerstoff vorhanden ist, werden die durch die Gleichgewichtsverschiebung neu gelösten, aufsteigenden Phosphat- und Eisen(II)-Ionen wieder ausgefällt, dadurch dass Eisen(II) zu Eisen(III) oxidiert wird und sich wiederum Eisen(III)-phosphat sowie Eisen(III)-oxid bildet.

Als Erläuterung: wenn bei der Düngung zu viel Eisen verabreicht wird, bildet sich mit dem im Wasser anwesenden Phosphat Eisen(III)-Phosphat, das wasserunlöslich ist. Bei bestimmten Änderungen im Sauerstoffgehalt, wie das zum Beispiel durch stärkere Assimilation und Sauerstofferzeugung durch die Pflanzen erfolgen kann, löst sich das Eisen wieder aus der Verbindung und auch das Phosphat wird wieder frei und steht den Algen zur Verfügung. Es sollte also möglich sein, den Pinselalgen in bepflanzten Aquarien mit einer 'Wasserwechsel-Methode' zu Leibe zu rücken (später mehr dazu). Diesen Gedanken weiterspinnend könnte auch die Verwendung eines Heizkabels bzw. Bodenfluters durch ständige Zufuhr von sauerstoffreicherem Wasser die Eisen(III)-Phosphat Bildung zumindest verlangsamen. Auch wenn die Eisen(III)-phosphat Ausfällung bzw. Rücklösung in der Form im Aquarium nicht stattfindet bzw. eine Rücklösung nicht möglich ist, funktioniert die Wasserwechsel-Methode dennoch ganz gut. Meine Erklärung wäre dazu die oben zitierte Untersuchung und ich stelle sie einfach hier einmal zur Diskussion, Leute mit besserem chemisch-biologischem Hintergrundwissen können die Sache ja zu ende denken.

Ich kenne zwar keine Untersuchung, die diesen Zusammenhang im Aquarium ebenfalls herstellen könnte, habe jedoch in meiner beruflichen Praxis ständig mit den Folgen eines unsachgemässen Lampenwechsels zu tun. Es fällt auf, dass in Aquarien, die eine Laufzeit ab 8 Monaten aufweisen, nach der Änderung der Beleuchtungsquantität Pinselalgenwachstum auftreten kann, obwohl im Aquariumwasser bei Auftreten des Problemes selber kein überhöhter Phosphatgehalt nachweisbar ist, wenn regelmässig eisenhältige Dünger verabreicht werden. Haben sich die Pinselalgen einmal im Becken festgesetzt, sind sie kaum mehr wegzubekommen, selbst bei optimierten Aquarien lässt sich der Algenbestand nur durch Entfernen befallener Pflanzenteile und Einsetzen von Algenfressern mittelfristig reduzieren.
Am besten gegen Pinselalgen vorbeugen kann man durch Verwendung einer Kohlendioxid-Düngung und einer Bodenheizung. Die CO2-Düngung hält den Kalk in Lösung und verhindert feinste Kalkablagerungen an den Pflanzenblättern und Dekorationsgegenständen, die eine hervorragende Besiedelungsfläche für Pinselalgen und Punktalgen darstellen. Besonders gerne siedeln sich Pinselalgen an den Blatträndern langsam wachsender Pflanzen mit geringeren Stoffwechselleistungen als z.B. Stängelpflanzen an, z.B. Anubias.
Auch wenn die Ausfällung von Phosphat mittels zweiwertigem Eisen längst bekannt und auch in der Aquaristik häufig gezielt angewandet wird scheint es mir diesen Hinweis wert, dass unbeabsichtigtes Ausfällen durch regelmässige Gaben von eisenhältigen Düngern (Fe²+) und in der Folge die Rücklösung des Phosphats und mögliches Pinselalgen-Wachstum noch zu wenig bekannt sind. Krause schreibt in seinem Buch "Handbuch Aquarienwasser" (S. 26), dass dreiwertiges Eisen Fe³+ in Bindung mit Phosphaten grundsätzlich nicht mehr wasserlöslich ist.

Sind die Verhältnisse im Aquarium nach dem Auftreten von Pinselalgen sowohl in technischer Hinsicht als auch in Bezug auf den Fischbesatz optimiert worden, kann auch eine Serie von Teilwasserwechseln in Kombination mit Torffilterung das Pinselalgenwachstum eindämmen oder zum Stillstand bringen. Dabei werden täglich 1 - 2 Teilwasserwechsel im Umfang von 1/4 bis 1/3 des Beckenvolumens über einen Zeitraum von bis zu einer Woche durchgeführt. Sinn der Aktion ist es, ev. überhöhte Phosphat- und Nitratwerte im Aquarium zu reduzieren, ausgefallenes Eisen(III)-phosphat aus dem Bodengrund rückzulösen und per Teilwasserwechsel wieder zu entfernen. Das funktioniert natürlich nur, wenn im Leitungswasser nicht schon höhere Werte als im Aquarium vorhanden sind. Zur Not könnte man Nitrat- und Posphatabsorbierende Filtermaterialien verwenden und so die beiden 'Hauptalgennährstoffe' aus dem Aquarium kurzfristig entfernen. Eine weitere Möglichkeit ist natürlich, den Bodengrund komplett auszutauschen; nur Durchwaschen genügt nicht, um das Phosphat wegzubekommen. Von einer weiteren Verwendung von 'altem' Aquariumkies in neuen Becken ist deshalb schon aus diesem Grund (und wegen anderer ausgefällter Metalle, z.B. Kupfer) abzuraten.

Was in der Aquaristik noch nicht so geläufig sein dürfte ist die Erkenntnis, dass ein steigender Phosphat-Gehalt auch für einen erhöhten Nitrat-Gehalt im Aquarium sorgen kann. Das dürfte für Aquarianer von Bedeutung sein, die mit dem Leitungswasser bereits erhöhte Phosphat-Werte 'geliefert' bekommen.
"Durch eine steigende Phosphatkonzentration in einem Gewässer wachsen die Bestände von autotrophen, stickstoffbindenden Bakterien an, die in der Lage sind, molekularen Stickstoff in ihre Biomasse einzubauen. Dadurch erhöht sich der Stickstoffeintrag in das Gewässer. Wird dieser organisch gebundene Stickstoff durch Destruenten und Reduzenten wieder über Ammonifikation und Nitrifikation zu Nitrat abgebaut, erhöht sich einerseits die Nitrat-Konzentration. Andererseits findet durch diese Vorgänge eine Sauerstoffzehrung im Hypolimnion statt, da der durch die autotrophen Bakterien zusätzlich produzierte Sauerstoff durch die Lage dieser Organismen an der Gewässeroberfläche in die Luft entweicht, gleichzeitig aber der Überschuss an toter Biomasse auf den Gewässerboden absinkt und dort abgebaut wird. Eine Folge von Sauerstoffmangel sowie Bildung von Fäulnisgasen ist unter anderem, wie oben dargestellt, die Erhöhung der Phosphat-Konzentration."
http://www.aqua-terra-net.de/Schule/musterarbeit1/Musterarbeit3.htm

Abhilfe
CO2-Düngung instalieren: Pinselalgen besiedeln gerne mikroskopisch kleine Kalkausfällungen an Blatträndern oder Dekorationsgegenständen. Die Kohlensäure hält den Kalk in Lösung und die Pinsel- und Büschelalgen lösen sich ab; Entfernen befallener Blätter, Wurzeln und Steine aus dem Aquarium herausnehmen und auskochen; Lichtfarben mit geringem Blauanteil wählen; keine plötzlichen Änderungen in der Beleuchtungsqualität- und Quantität vornehmen; Heizkabel zur Optimierung des Pflanzenwuchses verwenden; Flüssigdünger statt wöchentlicher Gabe mit täglicher Zugabe verabreichen.

Schmerlen der Gara-Familie fressen Pinselalgen, auch algenfressende Garnelen (Caridina japonica) können Abhilfe schaffen


Fischbesatz reduzieren, Zahl und Intensität der Teilwasserwechsel erhöhen, überalterte Neonröhren austauschen, Lichtfarben von bläulichen Spektren zu rötlichen Spektren verändern (z.B. Dennerle Trocal Plant, Sylvania Daylightstar), nitrat- und phosphatreduzierende Filtermaterialien verwenden

Algenmittel: Es gibt keine Algenpräparate, die Pinselalgen zuverlässig in einer Konzentration bekämpfen, ohne dass gleichzeitig die Pflanzen oder Fische Schaden nehmen würden