Biofilter

Definition & Überblick

Ein Biofilter ist ein biologisches Filtersystem in der Aquaristik, das mithilfe von Mikroorganismen – vor allem nitrifizierenden Bakterien – giftige Stoffwechselprodukte der Aquarienbewohner in weniger schädliche Substanzen umwandelt. Er bildet das Herzstück jeder funktionierenden Aquarienfilterung und ist untrennbar mit dem sogenannten Stickstoffkreislauf verbunden. Ohne einen eingefahrenen Biofilter ist eine artgerechte Haltung von Fischen, Garnelen oder anderen Wasserlebewesen nicht möglich.

Im Gegensatz zur rein mechanischen Filterung, die Schwebstoffe und Partikel aus dem Wasser entfernt, leistet der Biofilter eine chemische Umwandlung: Ammoniak (NH₃) und Ammonium (NH₄⁺), die durch Fischausscheidungen, Futterreste und abgestorbenes Pflanzenmaterial entstehen, werden zunächst durch Bakterien der Gattung Nitrosomonas zu Nitrit (NO₂⁻) oxidiert. Anschließend wandeln Bakterien der Gattung Nitrobacter das ebenfalls giftige Nitrit in das vergleichsweise ungefährliche Nitrat (NO₃⁻) um. Dieser zweistufige Prozess wird als Nitrifikation bezeichnet und läuft ausschließlich unter aeroben Bedingungen – also bei ausreichender Sauerstoffversorgung – ab.

Grundlagen & Voraussetzungen

Damit ein Biofilter zuverlässig arbeitet, müssen mehrere Grundvoraussetzungen erfüllt sein:

• Besiedlungsfläche: Nitrifizierende Bakterien benötigen eine möglichst große Oberfläche, auf der sie sich als Biofilm ansiedeln können. Poröse Filtermaterialien wie Siporax, Lavagestein, Keramikröhrchen oder spezielle Bio-Bälle bieten pro Volumeneinheit eine enorme Oberfläche und eignen sich hervorragend als Substrat.
• Sauerstoff: Die Nitrifikation ist ein aerober Prozess. Eine gute Durchströmung des Filtermediums mit sauerstoffreichem Wasser ist daher unverzichtbar. Stehendes Wasser oder verstopfte Filtermatten führen zu anaeroben Zonen, in denen der biologische Abbau zum Erliegen kommt oder unerwünschte Fäulnisprozesse einsetzen.
• Temperatur und pH-Wert: Die Bakterienkolonien arbeiten am effektivsten bei Temperaturen zwischen 24 und 30 °C und einem pH-Wert im leicht alkalischen Bereich (7,0–8,0). In sehr saurem Wasser unter pH 6,0 verlangsamt sich die Nitrifikation erheblich.
• Einfahrzeit: Ein frisch eingerichtetes Aquarium verfügt über keine ausreichende Bakterienpopulation. Die vollständige Besiedlung des Filtermediums – das sogenannte Einfahren des Aquariums – dauert in der Regel drei bis sechs Wochen. Während dieser Phase sind regelmäßige Wassertests auf Ammoniak, Nitrit und Nitrat zwingend erforderlich.

Praktische Umsetzung

In der Praxis findet die biologische Filterung in verschiedenen Filtertypen statt. Innenfilter eignen sich für kleinere Aquarien bis etwa 100 Liter und bieten begrenztes Volumen für Biomaterial. Außenfilter (Topffilter) sind die gängigste Lösung für mittelgroße bis große Becken und erlauben eine mehrstufige Bestückung mit mechanischen Vorfiltermatten und biologischen Filtermedien. Hamburger Mattenfilter (HMF) nutzen eine großporige Schaumstoffmatte als Besiedlungsfläche und gelten als besonders wartungsarm und effektiv – vor allem in der Garnelenhaltung und Zucht. Rieselfilter und Fließbettfilter kommen eher in der professionellen Aquaristik und bei großen Anlagen zum Einsatz.

Die Schichtung im Filter folgt einer bewährten Reihenfolge: Zuerst durchströmt das Wasser grobes mechanisches Filtermaterial (Filterschwämme, Filterwatte), das Schwebstoffe zurückhält und verhindert, dass die biologischen Medien verschlammen. Danach passiert es die biologische Filterstufe mit den porösen Substraten. Optional kann am Ende eine chemische Filterstufe mit Aktivkohle oder Zeolith folgen.

Im Bereich der Terraristik spielen Biofilter vor allem bei Aquaterrarien und Paludarien eine Rolle, wo ein Wasserteil gepflegt werden muss. Auch bei der Haltung aquatisch lebender Amphibien wie Axolotl oder Wasserschildkröten ist eine funktionierende biologische Filterung entscheidend für die Wasserqualität und damit für den Tierschutz.

Häufige Fehler

• Zu frühes Einsetzen von Fischen: Der häufigste Fehler in der Aquaristik überhaupt. Wer Tiere in ein nicht eingefahrenes Becken setzt, riskiert eine Nitritvergiftung – das gefürchtete Nitritpeak. Dieser kann innerhalb weniger Stunden zum Tod des gesamten Besatzes führen.
• Filterreinigung mit Leitungswasser: Chlor und Chloramin im Leitungswasser töten die Bakterienkolonien ab. Filtermedien sollten ausschließlich in abgestandenem oder entnommenem Aquarienwasser ausgewaschen werden.
• Kompletter Filtertausch: Wer alle Filtermedien gleichzeitig ersetzt, zerstört die biologische Filterleistung vollständig. Einzelne Medien sollten versetzt und niemals alle auf einmal gewechselt werden.
• Übermäßiger Medikamenteneinsatz: Viele Fischmedikamente – insbesondere antibakterielle Mittel – schädigen die Filterbakterien massiv. Nach einer Behandlung muss der Filter häufig neu eingefahren werden.
• Zu geringer Durchfluss: Ein schwach durchströmter Filter kann nicht genügend Sauerstoff an die Bakterienkolonien liefern. Die Pumpenleistung muss zum Filtervolumen und zum Besatz passen.

Tipps für Anfänger

• Starten Sie den Filter bereits beim Einrichten des Aquariums und lassen Sie ihn mindestens drei bis vier Wochen ohne Fischbesatz laufen. Ein sogenannter Starterbakterien-Zusatz kann den