Wie funktioniert ein Glockensiphon?

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Aquaponic für Zuhause lässt sich einfacher realisieren, als man denkt. Einfache Technik und praktische Sets für Aquaponic-Hochbeete machen diese clevere Methode der Nahrungsmittelerzeugung auch für Einsteiger auf diesem Gebiet interessant. Etwas Basiswissen ist aber dennoch erforderlich. So sollte man sich mit dem Ebbe-Flut-System in aquaponischen Systemen vertraut machen, denn dieses stellt eine der wichtigsten Funktionen dar. Ein entscheidender Bestandteil des Ebbe-Flut-Systems ist der sogenannte Glockensiphon – ein Kernelemente in jeder Aquaponic-Anlage. Bauweise, Funktion und Aufgabe dieses Siphons stellen wir Ihnen in diesem Artikel genauer vor.

Was bedeutet Aquaponic?

Aquaponic beschreibt eine Kombination von Aqua- und Hydrokultur. So entsteht ein nachhaltiges System zur Nahrungsmittelerzeugung. Dabei werden einerseits Pflanzen, andererseits aber auch Fische gezüchtet. Einer der großen Pluspunkte dieses raffinierten Verfahrens ist, dass Aquaponic-Systeme sowohl für die Fische als auch für Pflanzen optimale Wachstumsbedingungen schaffen. Aqua- und Hydrokultur werden zu einem Kreislauf verbunden, der einen symbiotischen Effekt für Fische und Pflanzen bietet. Denn Aquaponic-Systeme sorgen für eine ideale Versorgung mit Nährstoffen. Jede Pflanze benötigt verschiedene Nährstoffe, allen voran Stickstoff. Ein Fisch erzeugt durch den ausgeschiedenen Kot genau diesen Stoff. Aquaponische Systeme machen sich diesen Zusammenhang zunutze und verschaffen den Fischen so frisches Wasser, während die Gewächse von den Stickstoffen der Fischausscheidungen profitieren.

Symbiose aus Hydro- und Aquakultur

Damit ein aquaponisches System funktionieren kann, sind zwei wesentliche Bausteine erforderlich. Auf der einen Seite gedeihen in der Aquakultur die Fische, die das Wasser über ihren Kot mit Nährstoffen anreichern. Das passende Gegenstück bildet ein Hochbeet in welchem die Gewächse im Wasser oder in einem speziellen Blähton gedeihen. Wenn beide Teilbereiche optimal aufeinander abgestimmt sind, entsteht ein Gleichgewicht aus Abgabe und Aufnahme der Nährstoffe – es entsteht ein stabiles System.

Simple Technik – Großer Erfolg

Damit Aquaponic für Zuhause tatsächlich funktioniert, kommt es auf eine besonders einfache, dauerhafte und unkomplizierte Technik an. Ein IBC-Container eignet sich hervorragend als Basis, um sowohl Gewächse als auch Tiere aufzunehmen. IBCs bieten perfekte technische Bedingungen, um ein stabiles System zu etablieren. Die Container, die höchsten technischen Standards entsprechen, verfügen über alle erforderlichen Fittings, Zu- und Abläufe, um alle Rohrverbindungen sicher zu integrieren. Von besonderer Bedeutung für die Funktion von Aquaponic-Systemen ist jedoch ein anderes Bauteil: das Glockensiphon. Es sorgt für die wichtige Verbindung zwischen Ober- und Unterbau, also zwischen Pflanzbeet und Fischbecken.

Der Glockensiphon als Herzstück

Die allermeisten aquaponischen Systeme verwenden ein so genanntes Ebbe-Flut-System. Dabei wird das Pflanzsubstrat regelmäßig mit dem Wasser aus dem Fischbecken geflutet, sodass die Nährstoffe unmittelbar an die Wurzeln gelangen. Wird das Wasser wieder abgelassen, kehrt es gefiltert zurück zu den Fischen. Dreh- und Angelpunkt bei jedem Ebbe-Flut-System ist ein Glockensiphon, auch Bell Siphon genannt. Der Siphon funktioniert ohne elektronische Regeleinrichtung und ganz ohne mechanische Klappen oder Ventile. Stattdessen sorgen physikalische Effekte dafür, dass ein bestimmter Wasserpegel erreicht wird und nach dessen Erreichen eine automatische Leerung bis auf ein vorgegebenes Niveau stattfindet. Anschließend beginnt der Prozess von Flut und Ebbe erneut. Solange das Glockensiphon unbeschädigt ist, funktioniert dieses System nahezu wartungsfrei.

Die Bauteile eines Bell Siphons

Die einzelnen Elemente, aus denen ein Glockensiphon besteht, sind recht einfach aufgebaut. Ganz innen befindet sich ein Standrohr, das am unteren Tank- oder Beckenboden eingedichtet ist. Über die Höhe des Rohres lässt sich der gewünschte Höchstwasserstand im Pflanzbeet festlegen. Umgeben wird es von einem Hüllrohr, das zum inneren Standrohr einen gewissen Abstand ausweist, sodass der Wasserfluss gewährleistet ist. Abgeschlossen wird es von einer Glocke, der der Glockensiphon seinen Namen verdankt. Sie verhindert, dass von oben Schmutz, Substrat oder auch Wasser ungewollt in den Abfluss gelangen. Am unteren Rand ist das Hüllrohr mit Durchlässen versehen, sodass aus dem umgebenden Substrat Nährwasser eintreten und zwischen Innen- und Hüllrohr aufsteigen kann. Zuletzt sorgt ein weiteres umgebendes, meist perforiertes Rohr für den nötigen Schutz der Konstruktion. So wird verhindert, dass Partikel des Pflanzsubstrats eindringen und sich die Durchlässe verschließen, so ist der Wasserdurchfluss jederzeit gewährleistet.

So funktioniert der Glockensiphon

Die Funktionalität eines Bell Siphons ist so einfach beschrieben, wie sein Aufbau: Das Gießwasser sickert in das Substrat des Pflanzbeets und breitet sich dort aus. An dem Schutzrohr angelangt, dringt es durch dessen Perforation hindurch und gelangt schließlich zu den Einlassöffnungen am unteren Ende des Hüllrohrs. Steigt nach und nach der Wasserstand erreicht das Gießwasser den oberen Einlauf des Innenrohrs, der unterhalb der Glocke liegt. Eigentlich sollte man annehmen, dass die Höhe des Innenrohres den maximalen Höchstwasserstand definiert, sodass auch bei einem minimalen Absinken unter dieses Niveau kein weiterer Wasserentzug erfolgt. Genau das verhindert ein Glockensiphon aber. Warum das so ist, lässt sich durch einen einfachen physikalischen Vorgang erklären.

Ebbe-Flut-Systeme mittels Glockensiphon sicher realisieren

Damit der Wechsel von Ebbe und Flut im Pflanzbeet gelingt, muss der Wasserstand auch absinken können, wenn er sein Maximum erreicht hat. Dies geschieht durch die so genannten Venturi-Kraft. Läuft das nährstoffreiche Wasser in das Innenrohr, erzeugt es einen Sog, der zwischen Innen- und Außenrohr weiteres Wasser von außen nachsaugt. Das geschieht so lange, bis der Wasserstand außerhalb des Glockensiphons auf die Höhe der unteren Einlauföffnungen abgesunken ist. Dann reißt der Volumenstrom mit der ersten Luft, die in das System gelangt, ab. Der Vorgang kommt zum Erliegen. Nach und nach steigt der Wasserstand wieder bis zum oberen Einlauf und der Prozess beginnt von neuem.

Fazit – mit einem Glockensiphon Aquaponic für Zuhause realisieren

Aquaponic mit einem praktischen Set, das aus einem umfunktionierten IBC-Container besteht, ist eine faszinierende Möglichkeit, um nachhaltig und effektiv Nahrungsmittel zu Hause zu erzeugen. Pflanzen und Fische gedeihen in einem symbiotischen Kreislauf. Besonders clever an diesem System ist, dass es mit wenig Technik auskommt. Das Glockensiphon erzeugt den gewünschten Wechsel zwischen Flutung und Drainage des Pflanzbeets, indem es geschickt physikalische Effekte ausnutzt. Ohne komplizierte Mechanik oder gar Elektronik fehlen fehleranfälligen Komponenten, was den Betrieb besonders effizient und nahezu wartungsfrei ermöglicht.