Das Märchen von der flüssigen CO2-Düngung – Sicherheit

Im vierten Teil der Beitragsserie „ Das Märchen von der flüssigen CO2-Düngung “ befassen wir mit dem wichtigsten Aspekt, in unseren Augen. Die Gesundheit der Tiere und auch der Aquarianer stehen für uns an erster Stelle. Daher möchten wir einige Informationen zum Wirkstoff Glutaraldehyd geben.

Ist Glutaraldehyd in jedem Fall schädlich und gefährlich?

Inwieweit ein Produkt als schädlich oder gefährlich eingestuft wird, richtig sich nach internationalen Richtlinien der Einstufung von Gefahrstoffen, die in der Europäischen Union in der „Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 des europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2008 über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen“ sowie den Fortschreibungen derselben Verordnung rechtlich verbindlich geregelt sind.

Die Auswirkungen des Stoffes sind abhängig von dessen Konzentration. Die am Markt bekannten Produkte enthalten eine Lösung mit 1 - 4% Anteil Glutaraldehyd. In folgender Tabelle ist die gesetzlich vorgeschriebene Deklaration als Gefahrstoff für verschiedene Konzentrationen von Glutaraldehyd wiedergegeben.

Erst ab einer Konzentration von unter 0,5 Prozent Glutaraldehyd entfällt die Kennzeichnung als Gefahrstoff nach der CLP Verordnung. Dennoch ist selbst bei geringeren Konzentrationen in der Europäischen Union der Zusatz auf dem Etikett zu nennen: „EUH208 Enthält Glutaral. Kann allergische Reaktionen hervorrufen.“

Glutaraldehyd 100 % (Reinstoff)

Signalwort: Gefahr Gefahrenhinweise: H301+H331 Giftig beim Verschlucken oder Einatmen. H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H334 Kann beim Einatmen Allergie, asthmaartige Symptome oder Atembeschwerden verursachen. H400 Sehr giftig für Wasserorganismen.

Glutaraldehydhaltiges Produkt 4 %

Signalwort: Gefahr Gefahr bestimmende Komponente zur Etikettierung: Glutaral Gefahrenhinweise: H315 Verursacht Hautreizungen. H318 Verursacht schwere Augenschäden. H334 Kann beim Einatmen Allergie, asthmaartige Symptome oder Atembeschwerden verursachen. H317 Kann allergische Hautreaktionen verursachen. H335 Kann die Atemwege reizen.

Glutaraldehydhaltiges Produkt 1 %

Signalwort: Gefahr Gefahr bestimmende Komponente zur Etikettierung: Glutaral Gefahrenhinweise: H315 Verursacht Hautreizungen. H319 Verursacht schwere Augenreizung. H334 Kann beim Einatmen Allergie, asthmaartige Symptome oder Atembeschwerden verursachen. H317 Kann allergische Hautreaktionen verursachen. H335 Kann die Atemwege reizen.

Glutaraldehydhaltiges Produkt 0,5 %

Signalwort: Achtung Gefahr bestimmende Komponente zur Etikettierung: Glutaral Gefahrenhinweise: H315 Verursacht Hautreizungen. H319 Verursacht schwere Augenreizung. H317 Kann allergische Hautreaktionen verursachen. H335 Kann die Atemwege reizen.

Glutaraldehydhaltiges Produkt 0,1 %

Signalwort: entfällt Gefahr bestimmende Komponente zur Etikettierung: entfällt Gefahrenhinweise: entfällt Zusätzliche Angabe: EUH208 Enthält Glutaral. Kann allergische Reaktionen hervorrufen.

Also: Von wirklich ungiftig oder unschädlich kann nicht gesprochen werden und Anbieter derartiger Produkte ohne Gefahrstoffkennzeichnung verstoßen bewusst gegen geltendes Recht und gefährden damit die Gesundheit des Anwenders.

Um das Pflanzenwachstum durch CO2 zu optimieren sind erfahrungsgemäß mindestens 20mg/l CO2 als Zielwert einzustellen und zu halten. Bei einem 50L Aquarium, müsste das Produkt anstatt mit 1ml pro 50L mit 284,1 ml (bei 4 %iger Lösung und realistischem Abbau) bzw. 113,8 ml (bei 4 %iger Lösung und vollständigem Abbau) dosiert werden:

um 20 mg/l CO2 im Wasser zu erreichen, brauche ich an CO2 in mg für ein 50 l Aquarium (20 x 50) = 1000
bei vollständigem Abbau von Glutaraldehyd benötigt man für 20 mg/l CO2 folgende Menge Produkt [ml] 11,38
bei realistischem Abbau von Glutaraldehyd benötigt man für 20 mg/l CO2 folgende Menge Produkt [ml] 28,41

Daraus ergeben sich, unabhängig von der Art des Abbaus, folgende Mengen an Glutaraldehyd im Wasser (jeweils nach der Dosierung):

ergibt Konzentration Glutaral im Wasser toxische Wirkung auf Fische toxische Wirkung auf aquatische Wirbellose toxische Wirkung auf Algen
in mg/l ab ab ab
Dosierung für vollständigen Abbau zu 20 mg/l CO2 9,1 11 mg/l 2,1 mg/l 0,9 mg/l
Dosierung für realistischen Abbau zu 20 mg/l CO2 22,73 11 mg/l 2,1 mg/l 0,9 mg/l

Diese Menge entspricht der 10-fachen Menge, um als Algizid zu wirken, der 4-fachen Menge, um für Wirbellose toxisch zu sein und liegt leicht unter der Menge, um bei Fischen erste toxische Vergiftungserscheinungen hervorzurufen (jeweils bei 4 %iger Lösung und angenommenen vollständigen Abbau des Glutaraldehydes).

Aus der letzten Spalte ergibt sich auch die von Anwender berichtete biozide Wirkung der Produkte auf Algen. Aber: Dieser Wirkstoff hat keine Zulassung als Biozidwirkstoff.

Dosiert der Anwender 1ml / 50L täglich, so ergibt sich rechnerisch folgende CO2 Produktion:

1 ml Glutaraldehyd haltiges Produkt 4 % ergeben
mg CO2 (vollständiger Abbau) je 1 ml 87,91
mg CO2 (realistischer Abbau) je 1 ml 35,17
dies entspricht einer Blasenanzahl CO2 einer Druckgasanlage bei vollständigem Abbau und 0,125 mg CO2 je Blase von 703,32
dies entspricht einer Blasenanzahl CO2 einer Druckgasanlage bei realistischem Abbau und 0,125 mg CO2 je Blase von 281,33
Verfügbare Zeit für die CO2 Versorgung bei 20 Blasen je Minute [Minuten] - bei vollständigem Abbau 35,17
Verfügbare Zeit für die CO2 Versorgung bei 20 Blasen je Minute [Minuten] - bei realistischem Abbau 14,07
Anzahl möglicher CO2 Blasen je Minute durch Glutaraldehyd-haltiges Produkt bei 12 stündiger CO2 Versorgung (= 720 Minuten) bei vollständigem Abbau 0,98
Anzahl möglicher CO2 Blasen je Minute durch Glutaraldehyd-haltiges Produkt bei 12 stündiger CO2 Versorgung (= 720 Minuten) bei realistischem Abbau 0,39

Im Prinzip kann der Anwender sein Aquarium zwischen 14 und 35 Minuten täglich mit Kohlendioxid versorgen (je nach Annahme vollständiger oder realistischer Abbau des Glutaraldehyds) oder auf 12 Stunden Beleuchtungszeit gerechnet zwischen 0,4 und 1 Blase CO2 je Minute. Es sollte einleuchtend sein, dass dieser Weg der Versorgung von Pflanzen mit Kohlendioxid eher homöopathisch ist und vom Anwender viel Glauben in die Wirkung des Produktes verlangt.

Abhängig von der Konzentration und Anwendung des Glutaraldehyd ist die Wirkung als Biozid, Algizid oder sogar als giftig zurückzuführen.

Fazit

„Flüssiges CO2“ auf Basis von Glutaraldehyd ist ein gefährlicher Stoff und ist in der Anschaffung etwa 1,5 x teuer wie eine konventionellen Kohlendioxid-Druckgas-Düngeanlage bzw. etwa 15 x so teuer wie die Wiederbefüllung einer 500 g Flasche Kohlendioxid, wenn die erforderliche Konzentration von 20mg/l CO2 angestrebt wird.

Ein denkbarer anderer Ansatz der Kohlenstoffversorgung?

Es sei an dieser Stelle angesprochen, dass nicht alle Anbieter von Produkten, die als flüssiger Kohlenstoff-Dünger ausgelobt werden, auf den Giftstoff Glutaraldehyd in wässriger Lösung setzen.

Mindestens 1 Anbieter geht einen anderen Ansatz, indem er organische Säuren oder zuckerartige Verbindungen in der Rezeptur hat. Der an sich nicht schlechte gedankliche Ansatz ist derjenige, dass diese Kohlenstoffquellen durch Bakterien „veratmet“ werden, d.h. die Bakterien nutzen den in diesen Verbindungen enthaltenen Kohlenstoff als Energiequelle (wie auch wir Traubenzucker als Energiequelle nutzen) und geben als Endprodukt Kohlendioxid an die Umgebung ab.

Es soll jedoch nicht verschwiegen werden, dass für diese bakterielle Produktion von Kohlendioxid Sauerstoff eben von den Bakterien verbraucht wird. Des Weiteren „füttert“ man alle Bakterien, die organische Stoffe als Energiequelle nutzen, darunter leider auch Arten, die bei höheren Dichten im Wasser Erkrankungen bei den Fischen auslösen können.

Für eine endgültige Bewertung der Effektivität dieser Art der Kohlenstoffversorgung für Pflanzen liegen JBL noch keine statistisch signifikanten Ergebnisse vor.

Warum produziert JBL keinen flüssigen Pflanzendünger auf Basis von Glutaraldehyd?

JBL lehnt die Produktion und den Vertrieb Glutaraldehyd haltiger Produkte aus Sicherheitsgründen und auch aus ethischen Gründen ab. Bitte beachten Sie bei Verwendung derartiger Produkte, dass Sie sich und Ihrer Gesundheit keinen Gefallen tun. Und halten Sie die Produkte fern von Kindern (Sicherheitshinweis P102: Darf nicht in die Hände von Kindern gelangen.)

Fazit: Für die Wasserpflanzen in unseren Aquarien ist Kohlendioxid (CO2) der wichtigste Pflanzennährstoff ( Wieso ist Kohlendioxid (CO2) der wichtigste Pflanzennährstoff im Aquarium? ). Die Bedeutung der zusätzlichen Dosierung von CO2 wird dennoch von einigen Aquarianern unterschätzt. Um diesen Mangel zu beseitigen, wird Kohlendioxid benötigt, welches für die Aquaristik über Druckgasflaschen oder BioCO2 hinzugefügt wird. Flüssiges CO2 gibt es, wie in der Einleitung dieses Blog-Beitrages unter Normalbedingung (Temperatur: 20 °C und Luftdruck: 1 bar oder 1013 hPa) ausgeführt, nicht.

© 06.07.2016
Ralf Rombach
Ralf Rombach
Dr. rer. nat.
JBL GmbH & Co. KG

Forschung & Entwicklung, Wasserpflege, Biozide, Düngung, Aquaristik, Gartenteich

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