CO₂-Steuerung über pH-Sonde: Stabiler Gasfluss im Pflanzenbecken

Im High-Tech-Pflanzenbecken ist Kohlendioxid der wichtigste Dünger – und gleichzeitig das größte Risiko für Fische. Oquari verwandelt im Pflanzenprofil eine pH-Sonde und ein einfaches Magnetventil in einen Regler, der die CO₂-Konzentration während des gesamten Lichtzyklus konstant hält und sicherstellt, dass nachts nicht unkontrolliert gegast wird.

pH als Maßstab für CO₂

Gelöstes CO₂ macht das Wasser saurer: Je mehr Gas im Wasser ist, desto niedriger der pH-Wert. Bei einer konstanten Karbonathärte (KH) ist dieser Zusammenhang so vorhersehbar, dass der pH-Wert zum indirekten Indikator für CO₂ wird. Dies ist ein Standardverfahren; pH-KH-CO₂-Tabellen finden Sie in jedem Pflanzenaquaristik-Leitfaden.

Beispiel: Bei einer KH von 4 entspricht ein pH-Wert von ca. 6,8 etwa 30 mg/l CO₂ – das typische Ziel für ein High-Tech-Becken. Anstatt Gas „auf Gefühl“ anhand der Blasenanzahl zu dosieren, legen Sie einen ZielpH-Wert fest. Der Regler gibt dann genau so viel Gas hinzu, wie nötig ist, um diesen Wert zu halten.

Messen Sie die KH vor der Einrichtung und nach jeder größeren Änderung des Bodens oder der Dekoration. Die pH-CO₂-Tabelle gilt nur für Ihre aktuelle KH. Bestimmen Sie den ZielpH-Wert anhand der Tabelle für ca. 25–30 mg/l CO₂ und überprüfen Sie ihn mit einem Drop-Checker sowie durch Beobachtung der Fische.

Hardware: Sonde, Ventil, Relais

• pH-Sonde – Angeschlossen an das Oquari-Sense-Sensormodul (isolierte, präzise Messschaltung, unempfindlich gegen Störungen von Pumpen und Beleuchtung). Kalibrieren Sie die Sonde vor der ersten Inbetriebnahme mit dem Konfigurationsassistenten.
• Magnetventil – Der Oquari-Core verfügt über einen dedizierten, niedrigspannungsbetriebenen Ausgang für das CO₂-Ventil; ein 230-Volt-Ventil kann alternativ an eine Steckdose des Strommoduls angeschlossen werden. Das Ventil wird in die Gasleitung zwischen Flasche und Diffusor eingebaut; bei Stromausfall bleibt es geschlossen.
• Der restliche CO₂-Aufbau (Flasche, Reduzierventil, Präzisionsventil, Blasenmesser, Diffusor) bleibt unverändert, wie bei jedem Standardset.

Stellen Sie das Präzisionsventil so ein, dass es bei geöffnetem Magnetventil etwas schneller Gas liefert, als der Beckeninhalt verbraucht – die Regelung erfolgt dann durch kurze Schließvorgänge statt durch Daueröffnung.

Inverse Hysterese – Heizung umgekehrt

Die Regelung ist das Spiegelbild einer Heizungssteuerung. Die Heizung schaltet ein, wenn es zu kalt wird; das CO₂-Ventil öffnet sich, wenn der pH-Wert zu hoch ist (also zu wenig Gas im Wasser). Für einen ZielpH von 6,8 und einer Hysterese von 0,1 bedeutet das:

• Das Ventil öffnet, wenn der pH-Wert über 6,85 steigt,
• Das Ventil schließt, wenn der pH-Wert unter 6,75 fällt,
• Zwischen diesen Schwellenwerten ändert sich der Zustand nicht.

Die Hysterese schützt das Magnetventil vor Flattern (pH-Messungen schwanken leicht) und hält das CO₂ in einem engen, stabilen Bereich. Typische Hysterese: 0,05–0,15 pH.

Zeitfenster: Nachts nicht gassen

Nachts nehmen Pflanzen kein CO₂ auf – die Photosynthese ruht, und Gas würde nur Fische belasten und die Flasche unnötig entleeren. Noch dazu sinkt der nächtliche pH-Wert natürlicherweise; ein Regler ohne Zeitbegrenzung würde dann gerne nachgassen. Daher ist die CO₂-Regelung durch den Lichtplan gesteuert:

• Die Dosierung beginnt mit einer vorgegebenen Vorlaufzeit vor dem „Sonnenaufgang“ (standardmäßig eine Stunde – das Wasser hat Zeit, sich für den Start der Photosynthese zu sättigen) und endet vor Einbruch der Dunkelheit (das restliche Gas wird verbraucht),
• Außerhalb dieses Fensters bleibt das Ventil durch eine Sicherheitsebene zwangsgeschlossen – dieselbe übergeordnete Sperre, die bei der Heizung als Notabschaltung dient. Keine Regel oder Befehlsfolge kann es öffnen,
• Ändern Sie den Lichtplan, verschiebt sich auch das CO₂-Fenster automatisch. Eine Entkopplung ist nicht möglich.

Zwei zusätzliche Sicherheitsnetze: Harter unterer pH-Grenzwert – Fällt der pH-Wert unter den eingestellten Mindestwert, schließt das Ventil sofort und löst einen Alarm aus, unabhängig von der Regelung; sowie Sensorkurzschluss-Schutz – Wenn die pH-Sonde nicht mehr reagiert oder einen Fehler meldet, schließt das Ventil sofort ab, anstatt blind zu dosieren.

Konfiguration im Bedienfeld

1. Wählen Sie den Pflanzenprofil (falls dies nicht bereits vom Einrichtungsassistenten durchgeführt wurde).
2. Bedienfeld → CO₂.
3. Legen Sie den ZielpH-Wert (aus der pH-KH-CO₂-Tabelle für Ihre KH) und die Hysterese (Startwert: 0,1) fest.
4. Stellen Sie die Vorlaufzeit vor dem Lichtstart und die Ablaufzeit vor dem Lichtende ein (Start: jeweils 60 Minuten).
5. Legen Sie den harten unteren pH-Grenzwert fest – darunter schließt das Ventil immer.
6. Speichern Sie die Einstellungen.

Typische Starteinstellungen

Änderungen schrittweise durchführen. Senken Sie den ZielpH-Wert alle paar Tage um 0,05–0,1 und beobachten Sie die Fische zum Beginn des Lichtzyklus – dies ist der Zeitpunkt mit der höchsten CO₂-Konzentration. Schnappen an der Wasseroberfläche bedeutet: Einstellung zurückdrehen.

Häufig gestellte Fragen

Warum reicht ein Blasenmesser nicht aus?

Ein Blasenmesser zeigt nur die Gasmenge, nicht den tatsächlichen Gehalt im Wasser. Durch unterschiedliche Strömung, Temperatur und Pflanzenaktivität variiert die Aufnahme stark. Eine pH-gesteuerte Regelung passt sich automatisch an diese Veränderungen an und hält die Konzentration stabil.

Kann ich das CO₂-Fenster manuell überschreiben?

Nein. Das Zeitfenster ist fest mit dem Lichtplan verknüpft, um nachts eine Überdosierung zu verhindern. Diese Sperre kann nicht deaktiviert werden, da sie als kritischer Sicherheitsschutz dient.

Was passiert bei einem Stromausfall?

Das Magnetventil ist so konstruiert, dass es bei Stromausfall automatisch schließt. Der Oquari-Core startet nach dem Wiederkehr des Stroms in einer sicheren Reihenfolge und überprüft alle Sensoren, bevor die Regelung wieder aufgenommen wird.

Wie oft muss ich die pH-Sonde kalibrieren?

Die Häufigkeit hängt von der Wasserqualität ab. Im Allgemeinen empfiehlt sich eine regelmäßige Kontrolle und Kalibrierung gemäß den Herstellerangaben der Sonde, um Messgenauigkeit zu gewährleisten. Oquari unterstützt diesen Prozess über seinen Konfigurationsassistenten.

Ist die Integration in Home Assistant möglich?

Ja. Oquari bietet eine native MQTT-Integration. Das Aquarium erscheint automatisch als vollständige Entitätenliste in Home Assistant, ohne Cloud-Zwischenschaltung oder Herstellerkonto.