Borgmann Aquaponik Hydroponik
Hier eine kurze Übersicht von Geräten und Zubehör der Mess- und Analysetechnik für Aquaponik und Hydroponik.
Wir stehen mit keinem Hersteller in Geschäftsbeziehung, um unsere Objektivität zu wahren. Wie Sie sind auch wir nur Kunde dieser Firmen. Wir bieten Ihnen ebenfalls einen Analyse-Service an.
| Methode | Makronährstoffe | Mikronährstoffe | Spurenelemente | Aufwand | Kosten (Gerät) | Kosten (Reagenz/Test) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Teststreifen | ●●○○○ | ●○○○○ | ✗ | Minimal | € 0 – 50 | 0,20 – 1,50 € |
| Titration | ●●●●○ | ●●○○○ | ✗ | Mittel | € 50 – 500 | 1 – 5 € |
| Elektrochemie / ISE | ●●●○○ | ●●○○○ | ✗ | Mittel | € 200 – 2.000 | Elektroden-Wartung |
| Photometrie | ●●●●○ | ●●●○○ | ●●○○○ | Mittel | € 800 – 16.000 | 2 – 15 € |
| AAS | ●●●●● | ●●●●● | ●●●●○ | Hoch | € 15.000 – 40.000 | Verbrauchsmittel + Gas |
| ICP-OES | ●●●●● | ●●●●● | ●●●●● | Sehr hoch | € 20.000 – 60.000 | Argon + Standards |
| Ionenchromatographie | ●●●●● | ●●●●○ | ●●●○○ | Hoch | € 10.000 – 30.000 | Eluenten |
Analysemethoden im Detail
Teststreifen & Schnelltests
Der einfachste Einstieg: Streifen in die Lösung tauchen, Farbvergleich mit der Skala auf der Packung. Taugt für einen groben Überblick über pH, KH, NO₂ und NO₃ – für präzise Spurenelementmessungen jedoch völlig ungeeignet.
- Kein Gerät nötig, überall einsetzbar
- Günstigste Lösung für Screenings
- Hohe Messunschärfe (±20–30 %)
- Spurenelemente: nicht messbar
Titration
Klassische nasschemische Methode: Eine Reagenzlösung bekannter Konzentration wird so lange zugegeben, bis ein Umschlagspunkt (Farbwechsel oder pH-Sprung) eintritt. Sehr präzise für Makronährstoffe wie Ca²⁺, Mg²⁺, Gesamthärte und Karbonathärte. Für Spurenelemente (Fe, Mn, Zn, Cu, B) ist die Nachweisgrenze jedoch in der Regel zu hoch.
- Sehr gute Genauigkeit für Ca, Mg, KH
- Günstige Ausstattung, robuste Methode
- Spurenelemente: Nachweisgrenze zu hoch
- Zeitaufwand pro Probe: 5–15 min
Elektrochemie & Ionensensoren (ISE)
Ionenselektive Elektroden (ISE) messen direkt die elektromotorische Kraft, die ein bestimmtes Ion in Lösung erzeugt. pH- und EC-Messung gehören in diese Kategorie, darüber hinaus gibt es Elektroden für NO₃⁻, NH₄⁺, K⁺ und Ca²⁺. Kontinuierliche Online-Überwachung ist möglich. Die Selektivität ist jedoch begrenzt – Störionen können das Ergebnis verfälschen.
- Echtzeitmessung, auch als Dauersensor
- pH, EC, NO₃⁻, NH₄⁺ sehr gut abgedeckt
- Kreuzempfindlichkeit gegenüber Störionen
- Regelmäßige Kalibrierung unerlässlich
Photometrie & Spektralphotometrie
Ein Lichtstrahl bekannter Wellenlänge durchquert die aufbereitete Probe. Je nach Konzentration des Analyten wird mehr oder weniger Licht absorbiert (Lambert-Beer-Gesetz). Einfache Kolorimeter decken einzelne Parameter ab; Spektralphotometer messen über ein breites Wellenlängenspektrum und ermöglichen die simultane Bestimmung vieler Stoffe. Für die meisten Makro- und viele Mikronährstoffe in Aquaponik und Hydroponik ist dies die empfohlene Labormethode.
- Sehr gute Abdeckung Makro- & Mikronährstoffe
- Validierte Reagenzien-Kits verfügbar
- Reagenzien-Kosten summieren sich
- Sehr niedrige Spurenelemente: Grenze erreicht
Atomabsorptionsspektroskopie (AAS)
Die Probe wird in einer Flamme oder einem Graphitofen atomisiert. Jedes Element absorbiert Licht einer ganz spezifischen Wellenlänge. AAS ist die klassische Referenzmethode für Spurenmetalle wie Eisen (Fe), Mangan (Mn), Zink (Zn), Kupfer (Cu) und Bor (B) – allesamt kritische Mikronährstoffe in der Aquaponik, die mit einfacheren Methoden kaum zuverlässig erfasst werden können.
- Sehr niedrige Nachweisgrenzen (µg/L)
- Goldstandard für Spurenmetalle
- Hohe Anschaffungs- und Betriebskosten
- Jeweils nur ein Element pro Messung
- Shimadzu – AA-7000 Serie (~€ 18–25k)
- PerkinElmer – PinAAcle 500 (~€ 20–35k)
- Analytik Jena – contrAA 800 (~€ 20–30k)
ICP-OES (Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma)
ICP-OES ist der Goldstandard für die simultane Bestimmung von 20–70 Elementen in einem einzigen Messdurchgang. Die Probe wird in einem Argon-Plasma bei ca. 6.000–10.000 K vollständig atomisiert und ionisiert. Nachweisgrenzen liegen im Bereich von µg/L bis ng/L. Für eine vollständige Nährstoffbilanz einer Aquaponik-Anlage – inklusive aller Spurenelemente – ist ICP-OES die umfassendste verfügbare Methode.
- Simultane Multi-Element-Analyse
- Nachweisgrenzen bis in den ng/L-Bereich
- Sehr hohe Investitions- und Betriebskosten
- Hoher Argon-Verbrauch, Fachpersonal nötig
- Agilent Technologies – ICP-OES 5110/5800 (~€ 30–55k)
- PerkinElmer – Avio 220 (~€ 25–45k)
- Thermo Fisher – iCAP 7400 (~€ 30–50k)
- Shimadzu – ICPE-9820 (~€ 25–40k)
Ionenchromatographie (IC)
In der Ionenchromatographie werden Ionen einer wässrigen Probe durch eine Trennsäule geleitet und anhand ihrer unterschiedlichen Wechselwirkung mit dem Säulenmaterial separiert. Ein Leitfähigkeitsdetektor registriert die eluierten Ionen. IC eignet sich hervorragend für die simultane Bestimmung aller wichtigen Anionen (NO₃⁻, NO₂⁻, SO₄²⁻, Cl⁻, PO₄³⁻) und Kationen (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, NH₄⁺) in einem Lauf.
- Simultane Anionen- und Kationenbestimmung
- Sehr gute Genauigkeit (ppb-Bereich)
- Schwermetalle / Spurenelemente: begrenzt
- Hoher Wartungsaufwand der Säulen
- Metrohm – 930 Compact IC (~€ 12–20k)
- Thermo Fisher – Dionex ICS Serie (~€ 15–28k)
- Shimadzu – HIC-ESP (~€ 12–22k)
Wer keine eigene AAS oder ICP-OES betreiben möchte oder kann, greift auf akkreditierte externe Labore zurück. Das ist für periodische Vollanalysen (z. B. quartalsweise) in der Regel die wirtschaftlichste Lösung. Die Probennahme erfolgt selbst, der Versand per Post oder Kurier – Ergebnisse meist innerhalb von 3–7 Werktagen.
| Labor / Anbieter | Schwerpunkt | Analysepakete (Richtwerte) | Verfügbarkeit |
|---|---|---|---|
|
LUFA-Institute (z. B. LUFA Nord-West, LUFA Speyer, LUFA Bayern) |
Wasser, Boden, Pflanzenanalyse |
Wasseranalyse Basis (pH, EC, Hauptionen): ~€ 30–60 Spurenelemente (ICP): ~€ 40–80 zusätzlich Vollpaket inkl. Mikronährstoffe: ~€ 80–150 |
D, A, CH |
|
Eurofins eurofins.com |
Umwelt, Wasser, Lebensmittel |
Trinkwasserpaket: ~€ 50–120 Nährstoff-Vollanalyse: ~€ 100–250 Express-Service +25–50 % |
D, A, CH, EU-weit |
|
SGS Germany sgs.com |
Wasser, Umwelt, Industrie |
Wasseranalyse Standard: ~€ 80–200 Multi-Element ICP: ~€ 60–100 (Zusatz) |
D, EU-weit |
|
Labor Veritas laborveritas.ch |
Lebensmittel, Wasser |
Basiswasser: ~CHF 60–100 Spurenelemente: ~CHF 80–150 |
CH, A |
|
Unsere eigener Analyse-Service borgmann-aquaponik-hydroponik.ch |
Aquaponik & Hydroponik spezifisch | Auf Anfrage – auf Ihre Anlage zugeschnitten | CH, D, A |
Nur Hobby-Anlage, kein kommerzieller Druck?
→ Teststreifen für tägliche Kontrolle + Titrations-Set für Ca/Mg/KH + gutes pH-/EC-Gerät. Budget: unter € 300.
Semi-professionell oder kleine Produktion?
→ Ergänzend ein Kolorimeter oder Einstieg-Photometer (Hanna, Hach). Für Spurenelemente: 1–2 mal pro Jahr externe Laboranalyse (~€ 80–150). Budget: € 500–2.000 + Laborkosten.
Professionelle Produktion, regelmäßige Prozesskontrolle?
→ Spektralphotometer (€ 2.000–8.000) für täglichen Einsatz. Quartalsweise ICP-OES Vollanalyse beim externen Labor. Kontinuierliches ISE-Monitoring für pH, EC, NO₃⁻, NH₄⁺.
Forschung, Züchtung oder Zertifizierung?
→ Eigene AAS oder ICP-OES, ergänzt durch Ionenchromatographie. Alternativ: Dauerhafter Servicevertrag mit akkreditiertem Labor. Budget: € 30.000–100.000+ für eigene Ausstattung.
Analyse-Tipps für die Praxis – Firma Xylem
Wir bieten unter anderem Sensoren der Firma Xylem an. Eine Auswahl hilfreicher Dokumente direkt beim Hersteller: xylemanalytics.com
- Grundlagen der photometrischen Messung
- Praxistipps zur Photometrie (PDF)
- Unterwegs Messen – Tipps für photometrische Messungen
- pH-Messung (Fibel)
- Titrations-Fibel (PDF)
Weitere Quellen und Zubehör
Spektralphotometer – Hersteller & Links
Analytik Jena
SPECORD plus Serie (UV/VIS)Jenway (via Fisher Scientific)
Xylem / WTW
PHOTOLAB 7000 SerieSeal Analytical
AA3-HR AutoAnalyzer (Fließinjektionsanalyse)
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