CO₂ aus pH und KH ablesen, ganz ohne Messgerät

Für eine CO₂-Zahl brauchst du kein Messgerät, dein pH- und dein KH-Test reichen: CO₂ (mg/L) = 12,839 · KH (°dKH) · 10^(6,35 − pH) – bei KH 4 und pH 6,8 sind das rund 18 mg/L, bequem im Zielbereich von 15 bis 30 mg/L fürs Pflanzenbecken. Miss pH und KH innerhalb derselben Stunde, dann lies das Ergebnis aus der Tabelle unten ab oder tipp beide Werte in den CO₂-Rechner. Die Schätzung trägt, solange allein die Kohlensäure deinen pH drückt; Torf, Tannine und aktive Soils lassen sie zu hoch ausfallen.

Das gelöste Gas füttert das schnelle Pflanzenwachstum, und es ist zugleich der Wert, der am ehesten klammheimlich Fische umbringt, wenn eine Injektionsanlage zu hoch wegdriftet. Ein richtiges CO₂-Messgerät für die Aquaristik kostet mehr, als die meisten von uns ausgeben mögen. Dauertests, diese kleinen Glaskugeln mit Farbindikator, hinken rund einen Tag hinterher und sortieren die Welt nur in „zu wenig", „passt" und „zu viel".

Es gibt einen dritten Weg, und er steckt die ganze Zeit schon in der Karbonatchemie. Zwei Werte, die du ohnehin misst, pH und KH, legen das gelöste CO₂ exakt fest, weil alle drei Größen auf demselben Gleichgewicht sitzen. Keine neue Technik. Nur Rechnen.

Diese Anleitung geht die Formel durch, die Bedingungen, unter denen sie trägt, und die Bedingungen, unter denen sie dich leise in die Irre führt. Wer lieber direkt zur Antwort springt: der CO₂-Rechner rechnet das live durch.

Das Gleichgewicht, in einer Zeile

Löst sich CO₂, wird daraus Kohlensäure, die wiederum in Hydrogencarbonat und ein Wasserstoff-Ion zerfällt:

CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H⁺

Der letzte Schritt ist der, auf den es ankommt. Dieses Wasserstoff-Ion liest dein pH-Meter. Das Hydrogencarbonat liest dein KH-Test. Misst du beides, hast du zwei der drei Mitspieler im Gleichgewicht festgenagelt, und dem dritten, dem CO₂, bleibt kein Versteck mehr.

Die Variante, die Hobbyisten tatsächlich in den Rechner tippen, ist diese:

CO₂ (mg/L) = 12,839 · KH (°dKH) · 10^(6,35 − pH)

Die 6,35 ist pKa₁, die erste Dissoziationskonstante der Kohlensäure, und sie passt bei üblicher Zimmertemperatur gut genug. Die 12,839 ist reine Buchhaltung. Sie fasst die molare Masse von CO₂ mit der Umrechnung von °dKH in eine Hydrogencarbonat-Konzentration zusammen, damit du einen Härtewert in deutschen Graden hineingibst und eine Antwort in mg/L zurückbekommst. Herleiten musst du das nicht. Du musst nur wissen, dass es kein Schummelfaktor ist, den jemand rückwärts gebastelt hat, damit die Zahlen hübsch aussehen.

Wie der Zielbereich aussieht

In den meisten Pflanzenbecken liegt das Optimum für gelöstes CO₂ bei 15 bis 30 mg/L. Das ist der Bereich, in dem das Wachstum gut aussieht und die Fische entspannt bleiben. Fällst du unter etwa 10 mg/L, bremsen die Pflanzen sichtbar. Schiebst du über rund 35 mg/L, hängen die Fische plötzlich an der Oberfläche und schnappen nach Luft. Es ist nicht so, dass ihnen der Sauerstoff ausgeht. Ihre Kiemen werden das CO₂ nur nicht schnell genug los, hinaus in ein Wasser, das damit ohnehin schon gesättigt ist.

Eine Handvoll Stützpunkte, um das Gefühl zu eichen:

pH	KH	CO₂ (mg/L)
7,0	3	8,6
6,8	4	18,2
6,8	5	22,8
6,6	4	28,9
6,4	5	57,2

Die unterste Zeile ist das, was eine Druckgasanlage anrichtet, wenn sie die ganze Nacht ohne Abschaltung durchläuft. Keine Zahl, mit der du beim Morgenkaffee begrüßt werden willst.

Wann die Methode lügt

Die ganze Rückrechnung steht auf einer einzigen Annahme: dass Kohlensäure das Einzige ist, was deinen pH nach unten zieht. Bricht diese Annahme, liest die Formel höher als das echte CO₂, manchmal absurd hoch, weil sie jedes verirrte Wasserstoff-Ion dem gelösten Gas gutschreibt. Die üblichen Verdächtigen:

• Torf, Falllaub, Tannine, Schwarzwasser-Extrakte. Humin- und Gerbsäuren senken den pH, ohne das CO₂ auch nur anzurühren. Der Rechner brüllt vielleicht „60 mg/L", während deine Fische seelenruhig atmen und das tatsächliche CO₂ gemütlich im mittleren Bereich liegt.
• Hohe organische Belastung. Zu viele Fische oder zu viel Futter, mit dem der Filter nicht mehr hinterherkommt, bilden organische Säuren, die sich genauso verhalten.
• Puffernde Soils wie ADA Amazonia. Die binden aktiv KH und geben eigene organische Säuren ab. Beide Eingangsgrößen der Formel werden verzerrt, und das Ergebnis bedeutet nichts mehr, womit du arbeiten kannst.

Bei einem sauberen Aufbau, einer Mischung aus Osmose- und Leitungswasser, ohne Torf, mit geringem bis mittlerem Besatz und inertem Bodengrund folgt die Rechnung dem echten CO₂ eng genug, um danach zu dosieren. Bei einem Schwarzwasser-Apistogramma-Becken oder einem Iwagumi auf Amazonia in seinen ersten Monaten lies die Zahl als groben Wink und nicht mehr.

Beide Werte zeitlich zusammen nehmen

Das Timing ist die andere Falle, und es ist die, die gerade die Sorgfältigen erwischt. Eine CO₂-Anlage legt einen Sägezahn über den pH-Tagesverlauf. Über Nacht steht der pH hoch, während die Injektion leerläuft oder abschaltet, fällt scharf, sobald morgens das Magnetventil zündet, driftet über die Beleuchtungsphase tiefer, weil die Pflanzen CO₂ aus dem Wasser ziehen, und klettert bei Lichtaus wieder hoch. KH rührt sich über einen Tag kaum, also ist es egal, wann du ihn misst. Der pH ist eine ganz andere Geschichte. Erwischst du den falschen Punkt in diesem Zyklus, ist deine CO₂-Zahl frei erfunden.

Die Regel ist also einfach. Miss pH und KH innerhalb derselben Stunde, idealerweise innerhalb weniger Minuten, und erst, wenn die Anlage mindestens zwei Stunden auf ihrer Tagesrate läuft. Dieses Fenster gibt dir einen Wert, der wirklich einem stabilen Zustand entspricht. Eine durchgehend mitloggende pH-Sonde verdient sich hier ihr Geld. Wenn du von Hand testest, leg dich einfach auf eine Tageszeit fest und bleib bei jeder Messung dabei, damit du immer denselben Punkt der Kurve abgreifst. Das Paar gemeinsam zu loggen, dieselbe Stunde, jedes Mal, ist die Gewohnheit, die Manfred still belohnt: eine ordentliche Spalte, der du später trauen kannst, statt zweier Werte, die einen halben Tag auseinanderliegen.

Der Dauertest hat trotzdem seinen Platz

Nichts davon schickt den Dauertest in Rente. Die Kugel hält eine bekannte KH-Referenzlösung, vom Beckenwasser abgeschottet, und ihr Indikator reagiert auf das CO₂ im Luftpolster über dieser Lösung. Dieses Polster setzt sich mit dem gelösten CO₂ im Becken ins Gleichgewicht, also misst der Dauertest CO₂ direkt. Er ist nur langsam dabei und hinkt rund einen Tag hinterher. Die Farbablesung ist in der Praxis grob, gelb für zu viel, blau für zu wenig, grün für gut, aber innerhalb dieser Bänder lügt sie nicht.

Denk dir die beiden als verschiedene Instrumente für verschiedene Aufgaben. Eine pH-plus-KH-Rechnung ist schnell und präzise, schwindelt aber in dem Moment, in dem nicht-karbonatische Säuren ins Spiel kommen. Ein Dauertest ist träge und grob und lügt nie. Nutz beide. Lass den Dauertest an der Scheibe als deinen ständigen Frühwarner sitzen, und greif zur pH-plus-KH-Rechnung, wenn etwas schief aussieht und du es genauer wissen willst.

Eine Sache noch, die man ruhig laut sagen darf: nichts davon heißt, dass du injizieren musst. Viele wunderschöne Becken laufen mit dem CO₂, das Fischatmung und Oberflächenaustausch ohnehin liefern, und wenn du in diese Richtung tendierst, zeigt dir Pflanzenbecken ohne CO₂, wie du Arten auswählst und deine Erwartungen auf diesen Stil einstellst. Aber falls du injizierst, ist das pH-und-KH-Paar die billigste ehrliche Rückmeldung, die du finden wirst, solange du die zwei Bedingungen beachtest: saubere Wasserchemie und Werte, die gemeinsam zum selben Zeitpunkt des Tages genommen sind.