Sili­ci­um und Kie­sel­al­gen im Natur­frei­bad

Kie­sel­al­gen sind ein fes­ter Bestand­teil der Algen­ge­mein­schaf­ten, die in Natur­frei­bä­dern wach­sen. Sie kom­men im Frei­was­ser und in den Bio­fil­men der Becken­wän­de vor. Zum Wach­sen benö­ti­gen Kie­sel­al­gen Sili­ci­um.

In der Ver­gan­gen­heit wur­de häu­fig ver­mu­tet, dass Kie­sel­al­gen auf­grund ihrer har­ten Zell­hül­len, die sie aus Sili­ci­um bil­den, beson­ders stark an den Becken­wän­den anhaf­ten. Dies wur­de als Erklä­rungs­mo­dell für die hart­nä­ckig zu rei­ni­gen­den Bio­fil­me her­an­ge­zo­gen. Im Som­mer 2022 wur­den nun erst­mals in einem Natur­frei­bad in der Schweiz Bio­film­un­ter­su­chun­gen durch­ge­führt (vgl. „Unter­su­chung des Foli­en­auf­wuch­ses in einem Natur­frei­bad mit bio­tech­no­lo­gi­scher Was­ser­auf­be­rei­tung wäh­rend des lau­fen­den Betrie­bes“). Hier­bei stell­te sie her­aus, dass trotz hoher Sili­ci­um­wer­te, die für die Kie­sel­al­gen ele­men­tar sind, im Bio­film kaum Kie­sel­al­gen vor­han­den waren. Statt der Kie­sel­al­gen schei­nen hier viel­mehr Kalk­ab­la­ge­run­gen für den hohen Rei­ni­gungs­auf­wand ver­ant­wort­lich zu sein, die durch bio­ge­ne Ent­kal­kung unter­schied­li­cher Algen­ar­ten ver­ur­sacht wer­den. Bio­ge­ne Ent­kal­kung ent­steht durch die Pho­to­syn­the­se­ak­ti­vi­tät der Algen. Die­se ver­brau­chen CO2, wodurch das Gleich­ge­wicht von Cal­ci­um­hy­dro­gen­car­bo­nat und Koh­len­säu­re im Was­ser ver­scho­ben wird. In der Fol­ge wird dann Cal­ci­um­car­bo­nat aus­ge­fällt.

Par­al­lel zu den Bio­film­un­ter­su­chun­gen wur­den die Phy­tol­pankton­ana­ly­sen von 8 Bädern aus den Jah­ren 2010 – 2021 aus­ge­wer­tet. Hier­bei zeig­te sich, dass im Durch­schnitt 56% aller Algen, die im Frei­was­ser vor­ka­men, Kie­sel­al­gen waren. Ein Ver­gleich mit den vor­lie­gen­den Sili­ci­um­wer­ten der Bäder zeig­te, dass nir­gend­wo die natur­bad­spe­zi­fi­sche Wachs­tums­li­mi­tie­rungs­gren­ze von 0,065mg/l Sili­ci­um unter­schrit­ten wur­de. Eine Begren­zung wäre durch die Ver­wen­dung von Eisen­gra­nu­la­ten oder flüs­si­gem Eisen mög­lich, da Sili­ci­um sich an Eisen bin­det. Da Kie­sel­al­gen jedoch im Bio­film der Becken­wän­de kei­ne spe­zi­el­le Bedeu­tung für die Rei­ni­gung hat und da Kie­sel­al­gen im Frei­was­ser nicht stö­ren­der wir­ken als ande­re Algen, ist dies für den Regel­be­trieb nicht erfor­der­lich.  Aus­nah­men kön­nen Kie­sel­al­gen betref­fen, die auf­grund ihrer spe­zi­fi­schen Eigen­schaf­ten selek­tiv besei­tigt wer­den sol­len. Ein Anwen­dungs­fall wären z.B. Kie­sel­al­gen gewe­sen, die in einem Bad 2019 und 2020 in einem Boden­fil­ter gewach­sen sind und so das Rein­was­ser belas­tet haben.  Hier hat­te damals jedoch auch die Zuga­be von Bak­te­ri­en und eine Neu­be­pflan­zung des Fil­ters Erfolg gezeigt. Somit ist die Sili­ci­um­li­mi­tie­rung durch Eisen nun ein wei­te­res Wer­j­zeug, mit dem zukünf­ti­ge Pro­blem mit Kie­sel­al­gen adres­siert wer­den kön­nen. 

Abbil­dung 1 Monats­mit­tel­wer­te des Anteils der Kie­sel­al­gen am Phy­to­plank­ton­ge­samt­bio­vo­lu­men aus 8 öffent­li­chen Natur­frei­bä­dern (2010–2021); Gesamt­mit­tel­wert: 56%