Mein Koiteichbau-Blog

Vorbereitung

Wir sind endlich im Monat Mai angekommen und bevor ich in dieses Kapitel starte, möchte ich noch ein paar Impressionen meines aktuellen Teiches zeigen. Neben der ganzen Planung und Vorbereitung dürfen die Koi des jetzigen Teiches natürlich nicht zu kurz kommen. Dieses Jahr sind noch zwei große Karashigoi (als Nisai mit 60 resp. 62 cm) und ein kleiner Red Karashi von Schwarzachtal Koi sowie ein Karashi Chagoi (als Tosai mit 40 cm) aus der Konishi Auktion bei uns eingezogen.

Pumpen

Mit dem Thema energieeffiziente Pumpen habe ich mich sehr lange und intensiv beschäftigt. Im Internet, auf einschlägigen Kanälen bei Youtube und in einem bekannten Koimagazin, das ich seit der 1. Ausgabe abonniert habe, werden sehr gern die Oase AquaMax Eco Titanium Pumpen als beste Wahl für den effizienten Betrieb am und im Koiteich propagiert. Ich hatte bereits zwei Oase AquaMax Eco Titanium (31.000) im Warenkorb eines Internethändlers und wollte diese grundsätzlich auch bestellen, weil ich von der sehr guten Verarbeitung und dem Metallgussgehäuse überzeugt und durchaus angetan bin. Zudem dürfte der Aufbau der Motorspule auf Langlebigkeit und Nachhaltigkeit ausgelegt sein, weil der Spulendraht aus 100% Kupfer besteht. Bei asiatischen Pendanten wird das Kupfer der Spule gern mal auf ein Trägermetall „aufgedampft“, was für die Lebensdauer und die Netto-Leistung nachteilig sein kann.

Nebenbei hatte ich mich noch in einen interessanten Thread eines größeren Koi-Forums eingelesen, indem es um Propeller-Pumpen eines luxemburgischen Unternehmens ging. Die Kenndaten dieser Pumpen können durchaus überzeugen und ein Test von Florian Wilhelm (TeichundGarten4You) gab dann den ausschlaggebenden Impuls keine Oase-Pumpen, sondern drei regelbare PP30-75 zu bestellen. Neben der hohen Effizienz können die PP30-Pumpen direkt an ein DN110-Flansch angeschlossen werden, was für mich ein riesiger Vorteil zu Pumpen anderer Hersteller ist.

Ob und inwieweit die asiatischen Propeller-Pumpen technisch überzeugen können und wie haltbar sie letztendlich sind, kann ich an dieser Stelle noch nicht sagen. Für mich ist dieses Thema völliges Neuland und ich gehe ehrlich gesagt recht unbefangen an diese Geschichte heran. Unterm Strich ist es ein spannender Test bzw. ein kalkulierbares Risiko, das ich bereit bin zu wagen. Sollten die Pumpen unter Berücksichtigung einer Lebensdauer > 2 Jahre das leisten, was sie versprechen, dann wäre diese Technik ein wirklicher Gewinn für meinen neuen Teich und mein Portemonnaie.

Geplant ist auf jeden Fall ein redundanter Betrieb von zwei laufenden PP30-Pumpen gleichzeitig. Ausgehend von einem Volumen von ca. 25 m³, drei Bodenabläufen und einem Skimmer werde ich die beiden Pumpen mit jeweils 44 Watt betreiben. Ergo kann ich mit einer maximalen Leistung von rund 90 Watt meinen neuen Teich gut 1,5 mal die Stunde umwälzen können.

Leistungsstufen der PP30-75 bei einer Förderhöhe bis 18cm

Quelle: Florian Wilhelm (https://www.das-koifutter.de/)

Vorfilter

Ein weiteres hoch komplexes Thema ist die Art und Verwendung einer adäquaten Vorfilterung, um groben Schmutz, Kot, Futterreste sowie Blätter direkt aus dem System zu entfernen oder zu mindestens durch einen Absetz- bzw. einen Zurückhaltungsprozess daran zu hindern, die biologische Filterkammern zu verschlammen oder zu versotten. Auf dem Markt gibt es hier unzählige Produkte, von Absetz- und Vortexkammern über Bürsten- und Siebfilter (Spaltsiebe) bis hin zu teil- und vollautomatisierten Vlies- und Trommelfiltern. All diese Produkte haben meines Erachtens Ihre Daseinsberechtigung und man kann pauschal nicht sagen, welches Konzept nun das Beste ist. Am Ende kommt es immer auf die eigenen Bedürfnisse, den Teich und das einhergehende Management sowie natürlich die finanziellen Mittel und den persönlichen Geschmack an. Daher möchte ich hier keine Empfehlungen geben, sondern lediglich meine eigenen Gedanken und Vorstellungen zu diesem Thema aufschreiben.

Getrieben von dem Anspruch einen modernen und vor allem wartungsarmen Teich zu bauen, habe ich mir die einzelnen Vorfilterkonzepte genauer angeschaut. Da ich meinen alten Center-Vortex C80 in den vergangenen Jahren wöchentlich reinigen musste, tendiere ich zu einer Lösung, die den Schmutz automatisch abtransportiert und aus dem System entfernt. Dass bedeutet, dass eine Absetzkammer, die eigentlich nur Sinn macht, wenn das schmutzige Wasser eine sehr lange Zeit in ihr verweilen kann, sowie ein Vortex, der im C80 übrigens nicht funktioniert hat, im Vorfeld ausscheiden. Neben dem Nachteil, dass solche Absetzkammern immer großzügig dimensioniert sein müssen, ist das entscheidende Problem, dass absinkende Fäkalien, Schmutz und Schlamm ein anaerobes (nach Schwefelwasserstoff stinkendes) Milieu auf dem Boden der Kammern bilden, indem sich unerwünschte Bakterien und Keime explosionsartig vermehren können.

Auch das Spaltsieb scheidet wegen des sehr hohen Arbeitsaufwands im Vorfeld aus. Das Konzept ist meiner Meinung nach völlig veraltet und extrem wartungsintensiv. Gerade wenn es im Teich zu einem starken Algenbewuchs kommt, muss das Spaltsieb fast täglich kontrolliert und gereinigt werden. Für mich persönlich ein absolutes No-Go, weil ich z.B. keinen längeren Urlaub mehr planen könnte.

Anders als das Spaltsieb erlebt der Bürstenfilter momentan eine kleine Renaissance und viel Zuspruch in der Koiszene. Eine Begründung dafür mag darin liegen, dass der von mir sehr geschätzte Martin Kammerer (Modern Koi & Konishi) den Bürstenfilter oft und ausgesprochen positiv in seinen vielen Blogs und Teichvorstellungen hervorhebt. Ich unterstelle einfach mal, dass seine Präferenz auf einer fundamentalen Überzeugung sowie seiner jahrzehntelangen Erfahrung fußt. Trotzdem ist es so, dass es beim Bürstenfilter viel religiösen Eifer in den Foren und sehr klare Positionen bei den Koi-Kichi gibt – entweder man mag den Bürstenfilter oder man lehnt ihn ab. Dazwischen gibt es nicht viel Spielraum.

Nüchtern betrachtet hat der Bürstenfilter aber durchaus einige unstrittige Vorteile gegenüber modernen Filtern, was ihn für Anfänger und ambitionierte Koihalter gleichermaßen interessant macht. Neben der Ausfallsicherheit, die zugegeben ein sehr starkes Argument ist, sind der einfache Aufbau und die gute Wartbarkeit nicht von der Hand zu weisende Vorteile.
Die Anschaffungskosten eines Bürstenfilters, insbesondere einer Plug-and-Play-Version sind heutzutage auf dem selben Niveau wie die Kosten für einen modernen Vlies- oder Trommelfilter. Auch die laufenden Kosten sind bei einem Bürstenfilter, der alle 2 bis 3 Wochen intensiv gereinigt werden muss, ähnlich hoch wie die eines Hightech-Filters.
Für Menschen, für die das „Filter sauber machen“ keine befriedigende Freizeitbeschäftigung ist, wird ein Bürstenfilter natürlich keinen optimale Lösung sein und schnell zur Belastung werden. Zwar geht die Reinigung der Bürstenfilterkammern relativ leicht von der Hand, dafür ist sie aber arbeitsintensiv und zuweilen auch etwas nervig. Ferner, und dies ist das Argument gegen einen Bürstenfilter, sind die Verweilzeiten der Fäkalien und Futterreste im System. Während der Schmutz bei Trommelfilter und Co. zügig abtransportiert und aus dem System entfernt wird, werden Kot, Algen, Futterreste und sonstiger Unrat beim Bürstenfiltern grundsätzlich in den Bürsten gehalten und sedimentiert. Dabei zerfallen die im System verbleibenden Ausscheidungen und die Inhaltsstoffe gehen quasi in Lösung. Etwas polemisch gesagt – schwimmen die Koi in ihren eigenen Exkrementen, was in puncto Keimdruck nicht gut für die Gesundheit der Fische ist.

Lange Rede kurzer Sinn, ich habe mich gegen einen Bürsten- und für einen Trommelfilter entschieden. Die Nachteile des Bürstenfilters sind die Vorteile des Trommelfilters. Ich habe es weiter oben bereits geschrieben, dass für mich ein wartungsarmes Teichmanagement erstrebenswert und entscheidend ist, weil ich lieber meine Fische bei einem Glas Rotwein genießen und keine Zeit damit verschwenden möchte, den Filter zyklisch reinigen zu müssen. Das habe ich jetzt viele Jahre jedes Wochenende gemacht.

Warum ein Trommelfilter und kein Vliesfilter? Ganz einfach! Der Trommelfilter transportiert das Schmutzwasser und den Dreck über ein Spülsystem direkt in die Zisterne oder die Kanalisation ab. Dadurch kann mit Hilfe eines Pegelsensors das ganze Jahr über permanent Leitungswasser nach fließen, was der Fischgesundheit zuträglich sein wird. Frei nach dem Motto: Dreck raus – Frischwasser rein. Größere Wasserwechsel werden sich auf ein Minimum reduzieren und ich habe wieder mehr Zeit für das eigentliche Hobby. Zudem muss ich keine Vliesrollen kaufen, wechseln und entsorgen, was mich wirklich extrem nerven würde.
Apropos alte Vliesrollen entsorgen. Wer schon einmal einen Vliesfilter gesehen bzw. an ihm gerochen hat, weiß einen Trommelfilter schnell zu schätzen. Ein Vliesfilter ist geruchstechnisch nämlich ein Offenbarungseid, auch wenn er im Endergebnis sogar mehr Kleinstpartikel aus dem System entnimmt als ein Trommelfilter. 😉

Bei der Wahl des Trommelfilters war mir schnell klar, dass es ein Inazuma werden muss. Ich wollte unbedingt einen Filter aus Edelstahl, am besten aus V4A- und nicht aus V2A-Edelstahl. Hier hat die Firma Inazuma ganz klar bei mir gepunktet und ich habe gar nicht großartig bei anderen Herstellern, die ohne Zweifel auch tolle Filter herstellen, geschaut. Eckpunkte waren neben dem Edelstahl vier Einläufe, genügend Reserven beim Durchfluss in Schwerkraft, eine möglichst feine Trommelbespannung und eine moderne Steuerung – all das habe ich im Inazuma ITF-80 septem gefunden. Nebenbei verbaut Inazuma die UVC-Lampen (2 x 50 Watt) und die Spühlpumpe direkt im Trommelfilter – was ich sehr gut und begrüßenswert finde.

Der Trommelfilter wurde übrigens im Mai ’22 zusammen mit der Filtersteuerung WebCSA V2, einer Outdoor WLAN Antenne, einem Temperatursensor, einer Teich-Niveau-Regulierung, einem Power-Switch, zwei UVC-Strahlern und einer Modulhalterung für die Steuerung geliefert. Ob das System so funktioniert, wie ich mir das vorstelle, sehe ich dann im Sommer 2023. Ich werde berichten…

Siebrohre

Ja, was sind Siebrohre eigentlich und wofür werden sie gebraucht?

Grundsätzlich kann man sagen, dass Siebrohre dort Verwendung finden, wo Biocarrier oder Kunstoff-Füllkörper für eine biologische Bakterien-Besiedlung, egal ob in einem statischen Verfahren oder einem sogenannten „Moving bed“, eingesetzt werden. Wird ein Trommelfilter mit einer Biokammer oder werden zwei Biokammern über Rohre mit einander verbunden, so werden die schwimmenden aber auch die statischen Filtermedien (z.B. Hel-X oder Bioblocks) über kurz oder lang in die Rohre eindringen. Dies kann zum einen zu einer ungewollten Verstopfungen der Rohre führen und zum anderen den Trommelfilter oder die Pumpen in der Pumpenkammer beeinträchtigen bzw. im schlimmsten Fall sogar beschädigen. Um dies zu verhindern, werden auf die Rohre resp. in die Rohrmuffen sogenannte Siebrohre gesteckt.

Im Handel gibt es dafür fertige Siebrohr-Lösungen, die aber zumeist aus Kunststoff, welcher über die Jahre altert und brüchig wird, bestehen. Zudem ist die Größe und Anordnung der Löcher nur suboptimal, so dass sich z.B. 12er Hel-X gern einmal verklemmt. Ich habe sehr lange nach einer Lösung aus Edelstahl gesucht und bin bei Herrn Engel von der Firma Crystal Ponds fündig geworden. Die Firma Crystal Ponds bietet individuelle Siebrohr-Lösungen in einer Größe von DN100 bis DN300 mit und ohne Endkappen/Reduzierungen und z.B. direkt für den Zulauf.

Gekauft habe ich mir 4x Siebrohre DN100 (resp. DN110) für den Zulauf. Diese sollen an den Ausgängen des Trommelfilters in der ersten Biokammer installiert werden. Zwischen Biokammer I und II werden drei DN150-Rohre (resp. DN160) vermauert und zwischen Biokammer II und der Pumpenkammer ebenfalls drei DN150-Rohre. Diese werden mit 6x einseitig verschlossenen Siebrohren geschützt.

Flexible Muffen

Wie bereits erwähnt, habe ich mich für einen Trommelfilter als Vorfilter entschieden. Der Trommelfilter sollte möglichst flexibel in das statische KG-Rohrsystem eingebunden werden, damit nachträgliche Änderungen an der Filterkette problemlos gewährleisten werden können. Um dies zu bewerkstelligen, werden die Ein- und Ausgänge des Filters nicht mit den KG-Rohren verklebt oder mit konventionellen Muffen verbunden, sondern sie werden mit Hilfe von flexiblen Elastomer-Muffen spannungsfrei gekoppelt. Der Einbau des Filters ist somit denkbar einfach. Man schiebt die Flexmuffen dazu eingangs- und ausgangsseitig komplett über die Rohrenden, setzt den Filter ein und schiebt die Flexmuffen danach hälftig zurück auf die gegenläufigen KG-Rohre. Zum Schluss werden die Muffen mit Spannbändern fest mit den Rohren verbunden.

In den meisten Fällen werden hierfür günstige Muffen, die es im Fachhandel bereits für sechs, sieben Euro (DN110) pro Stück gibt, verwendet. Diese Muffen haben zumeist keine Dichtlippen, keinen Anschlag für die zu verbindenden Rohre und nur zwei Spannbänder zum Befestigen. Zudem sind die dünnwandigen Muffen bei einer druckseitigen Verwendung völlig ungeeignet, was oft an aufgeblähten und deformierten Muffen in Vorstellungsvideos von Hobbyisten zu sehen ist. In der Vergangenheit haben sich solche Verbindungen bereits gelöst und zu schlimmen Katastrophen an dem einen oder anderen Koiteich geführt.

Um diesen Problemen grundsätzlich aus dem Weg zu gehen, habe ich mich für sichere Muffen in Industriestandard-Qualität entschieden und setze auf Produkte aus dem Hause Crassus. Der Hersteller bietet seine Schlauchadapter zum einen als Typ 1 mit einer Druckdichte bis 0,6 bar und zum anderen als Typ 2B mit einer Druckdichte bis 2,5 bar in allen gängigen Querschnitten an. Der von mir gewählte Typ 2B besitzt im Gegensatz zu Typ 1 vier Edelstahlspannbänder, was die Sicherheit abermals erhöhen sollte.

Rohre

Wer einen funktionierenden Koiteich haben möchte, benötigt Rohre – sehr viele Rohre. 😉

Aber welche Rohre verwenden wir am Besten, und in welcher Größe? Für die Berechnung des zu verwendenden Rohrquerschnitts, des Volumenstroms und der Strömungsgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des möglichen Druckverlustes gibt es im Internet diverse Rechner, Anleitungen und Tutorials, die uns Hobby-Teichbauern bei unserer Planung durchaus behilflich sein können. Leider ist das Thema der optimalen Verrohrung alles andere als trivial und die Komplexität der Berechnung kann uns sehr schnell überfordern. Im schlimmsten Fall ziehen wir sogar falsche Rückschlüsse und die Planung der Verrohung geht völlig nach hinten los.

Hobby-Teichbauer, die eine funktionierende Verrohrung planen und implementieren möchten, müssen daraus nicht zwangsläufig eine Wissenschaft machen. Wichtig ist, dass wir uns an den allgemeingültigen Regeln und an den Best-Practices des Teichbaus orientieren. Die letzten Jahre haben gezeigt, dass eine Vielzahl der neu gebauten Koiteiche mit DN110-Rohren (oder größer) ausgestattet werden. Dabei geht man planerisch davon aus, dass über ein DN110-Rohr ca. 10.000 Liter pro Stunde optimal in einem Schwerkraft-System transportiert werden können. Lässt man weniger Wasser über das Rohr fließen, dann verringert man zwangsläufig den Volumenstrom und die Strömungsgeschwindigkeit. Das Rohr kann versotten. Lässt man hingegen mehr Wasser durch das System fließen, so erhöht sich neben der Strömungsgeschwindigkeit auch der Druckverlust. Es strömt nicht genug Wasser in den Saugleitungen nach. Das bedeutet, es entsteht eine größere Pegeldifferenz zwischen Teich und Filter als bei geringerem Volumenstrom.

Um die Anzahl der Saugleitungen vereinfacht aber durchaus praxisnah zu berechnen, nehme ich als Variablen mein geplantes Teichvolumen und den o.g. optimalen Volumenstrom heran. Daraus ergeben sich theoretisch drei Saugleitungen und folgende Rechnung:

25.000 / 10.000 = 2,5 (aufgerundet auf 3 DN-110-Rohre)

Da ich meinen Teich aber mehr als einmal pro Stunde mit ca. 40.000 l/h umwälzen möchte, benutze ich statt des Teichvolumens den Gesamtdurchsatz pro Stunde als Variable. Die angepasste Rechnung sieht dann wie folgt aus:

40.000 / 10.000 = 4 (4 DN-110-Rohre)

Die Praxis zeigt, dass wir als Strömungs- bzw. Fließgeschwindigkeit pro Rohr ungefähr 0,3 bis 0,5 Meter pro Sekunde erreichen sollten. Dies wäre ein guter Wert, um einer Versottung der Rohre aus dem Weg zu gehen. Die Berechnung dafür ist relativ simpel und aufschlussreich, denn mit einer Fließgeschwindigkeit von 0,33 m/s bin ich wahrscheinlich auf der sicheren Seite.

Strömungsgeschwindigkeit (v) = Volumenstrom (V) / Rohrquerschnittsfläche (A)

V = 10.000 l/h = 10 m³/h = 0,002777778 m³/s

A = 0,008494867 m² (Innendurchmesser DN110 = 104 mm)

v = 0,002777778 m³/s / 0,008494867 m² = 0,32699 m/s

Wer aufgrund des Druckverlustes eine genaue Berechnung vornehmen möchte, weil zu wenig Wasser über die Saugleitungen fließt und somit hohe Pegeldifferenzen zwischen Teich und Filter entstehen, muss weitere Faktoren beachten. Der Druckverlust in einer Rohrleitung ist nämlich auch von der Rauigkeit der Rohrinnenwand, der kinematische Viskosität (Wasser: 1 mm²/s bei 20 °C und 1 bar) und der Reynolds-Zahl abhängig. Das bedeutet, dass der Druckverlust in einer fabrikneuen Rohrleitung zum Beispiel geringer ausfällt als in einer 2-Jahre alten verdreckten Rohrleitung mit einer bereits erhöhten Rauigkeit. Die Wassertemperatur in Abhängigkeit zum Druck sowie die Rohrströmung ausgedrückt durch die Reynolds-Zahl haben ebenfalls einen Einfluss auf den Druckverlust in der Rohrleitung.

Machen wir es mal konkret. In meiner geplanten Filterkette wird der Trommelfilter zweifelsfrei das kritischste Bauteil sein. Trommelfilter reagieren sehr sensibel auf zu hohe Pegeldifferenzen, was sich in ungewöhnlich vielen Spülvorgängen oder einer Dauerspülung manifestieren kann. Wir sind also grundsätzlich bestrebt, den Druckverlust in den – vom Teich zum Vorfilter führenden – Saugleitungen so gering wie möglich zu halten. Ausgehend von einer Gesamtumwälzrate von 40.000 l/h und vier Saugleitungen ergeben sich rein rechnerisch 10.000 l/h pro Leitung. Dabei vernachlässigen wir die Tatsache, dass bei kürzeren Leitungen mit weniger Druckverlust mehr Wasser fließen wird, als bei langen Leitungen mit mehr Druckverlust. Wir gehen – der Einfachheit halber – aber von einem theoretischen Volumenstrom von 10.000 l/h aus, der über den mittleren Bodenablauf fließen wird. Verbaut werden hier 5 Meter Rohr, fünf 30°-Bögen, zwei 45°-Bögen und ein Zugschieber, alles in DN110 (Innendurchmesser 104 mm). Als weitere Parameter nehmen wir die Rohrrauigkeit von gebrauchten Kunststoffrohren (0,03 mm) sowie die Dichte und die Viskosität von Wasser bei 20°C unter normalen Druckverhältnissen.

Bildnachweis/Quelle: www.druckverlust.online (Herzlichen Dank an Norbert Schmitz)

Die Berechnungen zeigen, dass der größte Druckverlust nicht in den Bögen, sondern in der langen Rohrleitung, besonders aber im Zugschieber entstehen wird. In der Summe ergibt sich ein Gesamtdruckverlust von ca. 1,45 mbar, was einer Pegeldifferenz von 1,5 cm entspricht. Wenn wir also davon ausgehen, dass die anderen beiden BA-Strecken sowie die Skimmerstrecke ähnliche Druckverluste haben werden, wird sich im Trommelfilter vor dem Gewebe ein Pegel von -1,5 bis 2 cm einstellen. Zusätzlich wird sich der Pegel hinter dem Gewebe nochmals um 1,5 bis 3 cm absenken, abhängig davon, ob die Gaze sauber oder dreckig ist. Weitere Verluste ergeben sich natürlich an den Siebrohren und in den Biokammern, besonders aber dort, wo viel statisches Biomaterial Verwendung findet. Ich gehen davon aus, dass die Gesamtdifferenz (geodätische Höhe) in der letzten Kammer (Pumpenkammer) bei 8 bis 10 cm liegen wird. Anzumerken sei an dieser Stelle, dass alle Kammern mit jeweils 3x DN160-Rohren verbunden sein werden. Die Pumpen werden sich ca. 50 cm unterhalb des Teichwasserspiegels befinden und das Wasser über zwei DN110-Rückläufe direkt und auf relativ kurzen Wegen zurück in den Teich drücken.
Mir ist durchaus bewusst, dass meine Interpretation und meine Rückschlüsse nicht ganz richtig oder zu optimistisch sein können, aber auch bei einer Verdopplung der gesamten Pegeldifferenz sollte das System noch gut funktionieren. Wichtig war es zu wissen, ob das Zusammenspiel zwischen dem Trommelfilter, dem Gesamtdurchsatz und der Anzahl der DN110-Saugleitungen überhaupt funktionieren kann.

Soviel erst einmal zu den Grundlagen! Ob man solch komplizierte Berechnungen für die eigene Planung heranziehen möchte, muss jeder Koiteichbauer für sich entscheiden. Sinnvoll ist es meines Erachtens alle Male.

Wichtig ist und bleibt, dass wir grundsätzlich folgende einfache Regeln beachten:

1. Rohrquerschnitt groß wählen, mindestens DN110
2. Rohrleitungslängen möglichst kurz halten
   
3. Eher wenige Fittinge (Bögen, Winkel, Zugschieber, Kugelhähne, etc.) verwenden
4. Bögen statt Winkel verwenden und statt 90°-Winkel, besser 2 x 45°-Winkel oder noch besser 3 x 30°-Winkel
   
5. Schwerkraft-Filter effizienter als gepumpte Versionen (geodätische Höhe)
   
6. Saubere Steck- und Klebeverbindungen mit möglichst geringem Widerstand herstellen
   

Ich denke, dass ich mit vier DN110 Saugleitungen bei einer geplanten Umwälzung von 40.000 l/h und einer Strömungsgeschwindigkeit von rund 0,33 m/s erst einmal nichts verkehrt machen werde. Sollte die Strömungsgeschwindigkeit nicht reichen und sich Dreck in den Leitungen ablagern, dann kann ich sie spülen, indem ich während des laufenden Betriebs einzelne Rohre per Zugschieber schließe oder indem ich den Output der Pumpen kurzfristig erhöhe.

Bereits Anfang März habe ich mir eine größere Anzahl KG-2000-Rohre bei Hornbach bestellt. In einigen Foren- und Youtube-Beiträgen bekommt man am Rande mit, dass KG-Rohre in den Baumärkten kaum mehr oder nur noch mit langen Wartezeiten zu haben sind. Zudem sind die Preise seit dem völkerrechtswidrigen Angriff Russlands auf die Ukraine stark gestiegen. Ob die Preise im nächsten Jahr wieder sinken, bleibt abzuwarten. Ich persönlich gehe davon aus, dass die Preise das aktuelle Niveau halten oder sogar noch weiter steigen werden.

Damit ich für meinen Teichbau im nächstes Jahr genügend Rohre zur Verfügung habe, konnte ich aufgrund meiner Zeichnung schon grob die laufenden Meter und die Anzahl der Bögen kalkulieren. Damit meine Kalkulation nicht zu knapp wird, habe ich die Mengen großzügig aufgerundet und folgendes Material bestellt:

• 9x 500mm KG-2000-Rohr DN110
• 4x 1.000mm KG-2000-Rohr DN110
• 10x 2.000mm KG-2000-Rohr DN110
• 21x 30°-Bögen KG-2000-Rohr DN110
• 4x 45°-Bögen KG-2000-Rohr DN110
• 4x 45°-Einfachabzweig (Y-Stück) KG-2000-Rohr DN110

Das stabile KG-2000-Rohr soll ausgehend von den Bodenabläufen* unter der Bodenplatte bis in die erste Filterkammer verlegt werden. Zudem werde ich das grüne KG-Rohr für einen Teil des Rücklaufes, welcher außerhalb des Teiches entlang geführt wird, verwenden. Für die übrige Verrohrung, also die Anbindung des Trommelfilters und die Durchführungen in die Biokammern und den Teich, werde ich die konventionellen orangenen KG-Rohre benutzen.

Perimeterdämmung

Die Frage, ob ein Teich gedämmt werden muss, hängt von mehreren Faktoren ab und ist leider keine einfach zu beantwortende Frage. Daher werde ich einleitend einen kleinen Ausflug in die Geothermie und die Physik wagen, um zu klären, wie und wann ein Teich gedämmt werden sollte, damit es unseren Fischen gut geht. Wir erinnern uns – hohe Temperaturschwankungen in kürzester Zeit stressen unsere Fische und machen sie über Kurz oder Lang anfällig für Krankheiten und gesundheitliche Probleme. Neben diesem Aspekt wird eine Dämmung, insbesondere wenn man den Teich beheizt, den Energieaustrag deutlich minimieren und langfristig Geld sparen.

Bevor wir einsteigen, denken wir an unsere Schulzeit, das Fach Physik und die Hauptsätze der Wärmelehre zurück. Der zweite Hauptsatz besagt, dass Wärme immer vom wärmeren System in Richtung eines kälteren Systems fließt (Wärmestrom nach Rudolf Clausius). Dass bedeutet, dass bei einem wärmeren Wasserkörper im Verhältnis zur Umgebung, Wärme aus unserem Teich ausgetragen und bei einem kälteren Wasserkörper Wärme eingetragen wird. Teiche tauschen Wärme mit ihrer Umgebung hauptsächlich über die Oberfläche aus, wobei die Sonneneinstrahlung und der Wärmeaustausch mit der Luft eine große Rolle spielen.

Neben dem Wärmeaustausch zwischen Wasseroberfläche und Atmosphäre, gibt es natürlich noch den Temperaturausgleich zwischen dem Wasserkörper und dem Erdreich. Während Luft einer der besten Isolatoren ist, sind es (feuchte) Böden und Betonkonstruktionen leider nicht. Dass heißt, dass hohe Temperaturen unseres Teichwassers relativ schnell in den Boden „abfließen“ werden.
Es gibt Monate im Jahr, in denen die natürlichen Temperaturunterschiede zwischen Wasserkörper und Boden bis zu 10 Kelvin betragen, so zum Beispiel im August. Glücklicherweise findet in den Sommermonaten eine gute Kompensation über die Wasseroberfläche statt, so dass man die Temperaturen auf einem hohen Niveau halten, aber spürbare Schwankungen im Tag-Nacht-Gefälle beobachten kann. In den späten Wintermonaten hingegen, besonders aber im Februar, wo die Bodentemperaturen in Deutschland üblicherweise um die 5°C bei einer Tiefe von 1,5 bis 2 Metern betragen, gleichen sich die Wasser- und die Bodentemperatur nahezu an. Ein Wärmeaustausch findet nun kaum mehr statt. Kühlt sich das Wasser im ungünstigsten Fall weiter, zum Beispiel auf 4°C und tiefer ab, wird sich zwangsläufig ein Wärmestrom, der aufgrund des geringen Temperatur-Deltas zugegeben sehr gering ist, in Richtung Teich einstellen. Eine Isolation kann hier kontraproduktiv sein. Dazu aber später mehr.

Wird ein Teich im Winter beheizt, können die Temperaturdifferenzen zwischen dem Erdreich und dem Teichwasser signifikanter ausfallen. Eine fehlende Isolation resultiert dann in starken Wärmeströmen Richtung des kalten Bodens und die eingebrachte Energie wird fast ungehindert ausgetragen. Um zu verstehen, wie viel Energie ohne eine Isolierung abfließt, muss man sich vergegenwärtigen, dass jedes Material eine spezifische Wärmeleitfähigkeit hat, die als sogenannte Wärmeleitzahl (λ) in der Einheit Watt (W) pro Meter (m) und Kelvin (K), kurz W/(m·K) angegeben wird. So hat Beton zum Beispiel eine Wärmeleitzahl von 2 W/(m·K), während Styrodur (3000 CS) eine Wärmeleitzahl von 0,033 W/(m·K) aufweist. Konkret bedeutet das also, dass Styrodur eine ca. 60-fach bessere Isolationswirkung als Beton hat. Man benötigt salopp gesagt eine 6 Meter starke Betonwand um die selbe Dämmwirkung zu erreichen wie mit einer 10 cm starken Styrodur-Platte.

Um nun den tatsächlichen Wärmestrom (Φ) zu berechnen, benötigen wir noch die Dicke (d) des Materials, die Temperaturdifferenz (δT) der beiden Seiten sowie die Fläche (A). Berechnet wird der Wärmestrom mit dieser Formel:

Φ = λ · A/d · δT

Als Rechenbeispiel nehmen wir einen auf 15°C beheizten Teich im Februar. Die Temperatur unterhalb der Bodenplatte beträgt in diesem Jahresabschnitt 5°C, so dass wir eine Temperaturdifferenz von 10 Kelvin ermitteln können. Die Bodenplatte selber hat eine Betondicke von 20 cm und eine Grundfläche von 15 m². Die Wärmeleitzahl von Beton ist mit 2 W/(m·K) ebenfalls bekannt, so dass sich folgende Formel ergibt:

Φ = 2 W/(m·K) · 15 m²/0,2 m · 10 K = 1500 W

Durch die 15 m²-Betonplatte geht also ein Wärmestrom von 1500 Watt. Pro Quadratmeter sind das 100 Watt. Wahnsinn…

Schaut man sich nun den Vergleich zu Styrodur an, dann wird sehr schnell klar, dass eine Dämmung erhebliche Vorteile beim Minimieren des Wärmestroms mit sich bringt. Ich ändere in der Formel also die Wärmeleitzahl von Beton auf Styrodur sowie die Dicke des Materials von 20 cm auf 10 cm. Die restlichen Parameter bleiben gleich.

Φ = 0,033 W/(m·K) · 15 m²/0,1 m · 10 K = 49,5 W

Die Erkenntnis draus ist, dass man mit einer 10 cm Dämmung und einem Wärmestrom von 3,3 W/m² einen erheblich geringeren Wärmeverlust haben wird als bei einem unisolierten Betonteich. Das ist natürlich nur graue Theorie, denn in der Praxis weichen die Temperaturen von den angenommenen Werten punktuell ab. Auch die Wärmeleitzahl gilt nur für den trockenen Zustand eines Baustoffs. Bei Feuchtigkeit im Material können sich die Wärmeleitzahlen drastisch verschlechtern.
Zudem ist die Berechnung des Wärmestroms mit einer Styrodurschicht nicht wirklich praxisnah, weil eine Dämmung immer mit einer Betonstruktur (Bodenplatte oder Wandabschnitt) verbunden ist. Der Einfachheit halber, habe ich bei der zweiten Berechnung die Bodenplatte vernachlässigt, da sich nur unwesentliche Änderungen am Ergebnis einstellen werden.

Auch wenn die Berechnung des Wärmestroms keine hinreichend genauen Werte liefert, kann man als Laie abschätzen, dass eine Dämmung richtig und wichtig ist, wenn man dem Teich mit Hilfe einer Wärmepumpe oder eines Holzofens künstlich Wärme zuführen möchte. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Temperaturdifferenzen zwischen Teich und Umgebung im Winter sehr hoch sind. Zur Erinnerung – eine Verdopplung des Temperatur-Deltas verdoppelt auch den Wärmestrom.

In meinem konkreten Fall ist noch nicht hundertprozentig sicher, ob ich mir eine Wärmepumpe für meinen Teich anschaffen werde. Steigende Energiepreise in 2023 sprechen ganz klar dagegen. Zwar haben wir eine 10kWp-Photovoltaik-Anlage auf dem Dach, aber gerade in den Wintermonaten wird die Anlage sehr wenig Strom produzieren, so dass wir teure Energie für die Wärmepumpe, die bei Minusgraden sowieso nicht mehr effizient arbeitet, zukaufen müssten.
Da die Welt aber nicht schwarz oder weiß ist, ist es allem Geunke zum Trotz vielleicht doch eine Überlegung wert, eine Wärmepumpe in den Übergangsmonaten, also von September bis Oktober sowie von April bis Mai in Betrieb zu nehmen, um die Temperaturen auf einem konstant hohen Niveau zu halten. In diesen Monaten hat eine Wärmepumpe einen guten Wirkungsgrad und Strom werden wir aller Wahrscheinlichkeit nach über unsere PV-Anlage gewinnen. Von November bis März würde ich den Teich in Ruhe lassen und die Koi in den „Winterschlaf“ schicken. So habe ich es bisher immer gehandhabt…

Am Ende muss sich jeder Koiteichbauer für eine von drei Optionen entscheiden. Entweder man dämmt den Teich überhaupt nicht, dämmt vollständig oder man man wählt eine geeignete Mischform.
Die ersten beiden Varianten finde ich für meinen zukünftigen Teich und mein Management nicht so gut, weil Ersteres dazu führt, dass der Teich ständigen Temperaturschwankungen unterliegen würde. Eine Beheizung wegen der fehlenden Isolierung und dem hohen Wärmeverlust macht m.E. kaum Sinn.
Die zweite Variante zwingt mich, dass ich bei extremen Minus-Temperaturen zu heizen müsste, da ein voll isolierter Teich in den kalten Wintermonaten u.U. stärker auskühlen kann als ein ungedämmter oder teilisolierter Teich.
Die letzte von mir favorisierte Variante ist die erwähnte Mischform aus den ersten beiden Varianten. Die Bodenplatte bleibt hierbei prinzipiell ungedämmt, während die Außenseiten des Teiches mit einer guten Perimeterdämmung, also einer Dämmung im Erdreich, ausgestattet werden.

Die Begründung für meine Entscheidung können die meisten Leser wahrscheinlich nachvollziehen. Ich habe es bereits weiter oben geschrieben, dass sich bei winterlichen Außentemperaturen und einem kalten Wasserkörper von 4°C und weniger ein Wärmestrom Richtung Teich einstellen wird. In ca. 1,5 bis 2 Meter Tiefe haben wir Bodentemperaturen, die sich an den jahreszeitlichen Temperaturschwankungen ausrichten. Dass heißt, diese Bodentemperaturen sind abhängig vom Jahresmonat relativ konstant und können aufgrund einer fehlenden Dämmung der Bodenplatte durchaus sinnvoll genutzt werden.
Die Temperaturen bis ca. einen halben Meter (+-) Tiefe werden hingegen von den jeweiligen Tagestemperaturen und der Sonne beeinflusst. Die tagsüber gespeicherte Sonnenstrahlung geht nachts infolge der Abstrahlung durch die Atmosphäre ins kalte Weltall wieder verloren. Es können starke Temperaturschwankungen im Laufe von 24 Stunden entstehen. Der obere Bereich des Teiches sollte also gedämmt werden, um diese Schwankungen nicht auf den Wasserkörper zu übertragen.
Der Vollständigkeit halber sei gesagt, dass bis zu einer maximalen Tiefe von 20m die jahreszeitlichen Temperaturschwankungen noch nachweisbar sind, danach ist die Erdtemperatur konstant – egal ob es Sommer oder Winter ist.

Falls Euch das Thema interessiert, dann könnt Ihr die Bodentemperaturen bis 1 Meter Tiefe direkt beim Deutschen Wetterdienst (DWD) für alle Bundesländer und diverse Wetterstationen abrufen: https://www.dwd.de/DE/leistungen/bodentemperatur/bodentemperatur.html

Noppenbahn

Damit die Isolierung weitestgehend gegen Beschädigungen und äußere Einflüße geschützt bleibt, wird sie mit einer sogenannten „Elefantenhaut“, also einer auf PE basierenden Noppenbahn umwickelt. Zu diesem Thema werde ich in Kapitel 6 „Isolierung“ noch etwas genauer eingehen, denn man kann die Noppenbahn auf verschiedene Weise einbauen. Dazu aber später mehr.