Der biologische Filterbereich der Gartenlagune - Eine GARTENLAGUNE selber bauen

Der biologische Klärbereich der Gartenlagune ähnelt im Wesentlichen einem Pflanzenfilter wie man sie aus Schwimmteichen und Naturpools kennt. Es gibt jedoch eine Reihe von Besonderheiten.

In jedem Kiesfilter sedimentieren organische Strukturen zu Schlamm, der sich in den Kies Zwischenräumen absetzt und nach und nach weiter zerfällt. Je nach Partikelzufuhr stellt sich entweder ein Gleichgewicht ein, oder der Filter verschlammt immer stärker, bis er seine Funktion einstellt. Eine Besonderheit des Gartenlagune Biofilters ist das optimierte Wasserverteilsystem.

In bepflanzten Bodenfiltern übernehmen mineralische Schüttgüter die Aufgabe des Filtermediums und Pflanzbodens. Je nach Betrachtungsweise unterscheidet man nach der Körnung (Kiese, Sande, Tone), nach der Gewinnungsart (Kies, Schotter, Splitt), nach Material ( Lava, Granit, Silikat, Zeolith) oder nach der Provenienz (Weserkies, Rheinkies). Als Spezialsubstrate finden häufig Mischungen aus verschiedenen Gesteinsarten Verwendung.

Basalt ist ein dunkler Naturstein vulkanischen Ursprungs und gilt als Urgestein der Erde. Er verfügt über eine hohe Dichte und ist damit sehr fest. Anwendung findet Basalt im Garten und Wasserbau. Es eignet sich auch als gebrochene Schüttung bis Korn 16 für den Einsatz in einem Pflanzenfilter.

Nitrifizierende Bakterien siedeln sich auf Oberflächen an. Sie bilden eine glibberige Schicht die "Bakterienrasen" oder "Biofilm"genannt wird. Wie gut sich der Bakterienrasen entwickelt, hängt von der maximalen Besiedlungsfläche und der Versorgung mit Nährstoffen und Sauerstoff ab. Auch die Temperatur spielt eine Rolle. Bei Wassertemperaturen unter 10 Grad stellen die Bakterien ihre Nährstoffmineralisierung ein.

Im klassischen Pflanzfilter stellt der Kies oder poröse Substrate die Besiedlungsfläche zur Verfügung. Die nutzbare Oberfläche wird durch die Berührungsstellen der Kieskörner allerdings eingeschränkt.

Auch eine rechnerisch große Oberfläche von porösen Filtermedien reduziert sich drastisch, wenn der Bakterienrasen das Korn umschliesst und die inneren Hohlräume nicht mehr  im Wasseraustausch erreicht werden.

Biochips oder auch Füllkörper genannt, sind speziell designte Trägermaterialien. Durch ihre Form werden sie gut vom Wasser umspült und haben somit exzellente hydraulische Eigenschaften mit geringstem Fließwiderstand. Die Rippen und Stege bieten viel geschützte Bewuchsfläche. Industrielle Verwendung finden diese Hochleistungschips in der Abwasserreinigung und der Fischzucht. Eine lohnende Investition auch imprivaten Bereich.

Vielfach werden Wasserpflanzen als Hauptakteure bei der Reinigung des Gewässers beschrieben. Dies ist bereits seit Anfang der 90er Jahre durch Untersuchungen widerlegt. Tatsächlich muss man den Anteil an der Reinigungsleistung bei 5-10% einordnen. Die wesentliche Arbeit übernehmen Mikroorganismen. Diese Erkenntnis sollte aber nicht zu dem Rückschluss führen, dass Pflanzen funktionell  bedeutungslos sind. Sie tragen über die Belüftungshohlräume in den Stängel-, Rhizom- und Wurzelsystemen Sauerstoff in den Teichboden ein und ermöglichen auch hier Kleinlebewesen und Bakterien zu leben und ihre Abbauleistungen unter aeroben Bedingungen zu entfalten. Sie lockern durch ihr permanentes Wurzel- und Rhizomwachstum den Boden auf und verhindern damit eine Verstopfung von Filterkieskörpern. Pflanzen sind also ein wichtiges Rad im Getriebe der Wasserreinigung. Ohne die Pflanzen könnten wichtige Prozesse nicht ablaufen, oder würden zumindest gestört. Vereinfacht kann man den Vergleich zu einem Restaurant heranziehen. Die Mikroorganismen sind die Köche, die aus den verschieden Zutaten ein schmackhaftes Gericht zubereiten. Die Pflanzen nehmen die Mahlzeit auf und wandeln sie in zusätzliches Körpergewicht um.

Nicht zu unterschätzen ist die Rolle der Wasserpflanzen beim Abbau von Phosphaten. Diese sind, um im Bild zu bleiben, das Salz in der Suppe. Phosphate können nur schwer eliminiert werden. Hier kommt den Pflanzen eine wichtige Rolle zu.

Den Repositionspflanzen werden folgende Wirkungen zugeschrieben:

Neben den vielen kleinwüchsigen eher solitär wachsenden Arten, gibt es in dieser Gattung mittelhohe bestandsbildende Vertreter, die dem Schilf in der Abbauleistung in nichts nachstehen. Die Schlanksegge (Carex gracilis), die Ufersegge (Carex riparia) und die Sumpfsegge (Carex acutiformis) sind Vertreter derartiger Wuchsformtypen. Dekorativ wirken die ganzjährig grünen Arten, die wie alle Carex-Arten einen dreikantigen Stängel besitzen. Carex gracilis und Carex riparia kommen mit den nährstoffarmen Verhältnissen im Schwimmteich gut zurecht. Carex elata kann als Verlandungspflanze bis in den trockenen Bereich hineingepflanzt werden. Sie eignet sich daher für separate Pflanzenklärbecken, die bis über den Wasserspiegel hinaus gebaut werden.

In älteren Publikationen wird der Einsatz von Unterwasserpflanzen in Schwimmteichen als wesentliches Instrument der Wasserreinigung empfohlen. Viele, die dieser Empfehlung gefolgt sind, wurden bitter enttäuscht. Die Wirkung blieb aus und die Unterwasserpflanzen starben nach kurzer Zeit ab. Das mag daran liegen, dass diese Pflanzenart keine Wurzeln zur Stoffaufnahme bilden und deshalb auf nährstoffreiches Wasser angewiesen sind.

Schilf ist die Repositionspflanze mit der größten Reinigungswirkung. Es ist eine ausgesprochen konkurrenzstarke Art im stehenden Gewässer. Dort verdrängt es weitgehend die anderen Wasserpflanzen oder wächst so dich, dass diese nicht mehr zur Geltung kommen. Die unterirdischen Ausläufer dringen tief in das Substrat ein. Schilf sollte man nur in Pflanzenfiltern einsetzen, deren Wasserverteilsystem nicht durch die Wurzel verstopft werden kann. Z.B. bei einem Gitterboden. Dort kann die Pflanze neben der technischen Reinigungsfunktion auch einen dekorativen Sichtschutz bieten. Etwas empfindlich ist die Schilfpflanze gegenüber Abknicken oder Abschneiden der Halme unterhalb der Wasseroberfläche. Die dann fehlende Belüftung der unterirdischen Rhizome hindert die Pflanze am Neuaustrieb.