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Temperaturverlauf im Fischtank - Druckversion

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Temperaturverlauf im Fischtank - Gigatroniker - 25.09.2014

Hallo

Ich habe mich in der letzten Zeit einige Gedanken über die Temperatur des Fischtanks und dessen Verlauf über das Jahr gemacht. BITTE: „Dies ist keine wissenschaftliche Arbeit und soll auch nicht dieses Nivea erreichen.“
Fragestellung war:
Welche Fische kann ich in meinem System halten?
Mit welchem Aufwand kann ich gute/ideale Bedingungen herstellen?
Welche Temperatur herrscht zu welcher Jahreszeit?

Rahmenbedingungen (stichwortartig, damit es nicht so viel Text ist):
- Bezugsjahr 2011 (stündlich)(Quelle: http://www.dwd.de/bvbw/appmanager/bvbw/dwdwwwDesktop?_nfpb=true&_pageLabel=_dwdwww_klima_umwelt_klimadaten_deutschland&T82002gsbDocumentPath=Content%2FOeffentlichkeit%2FKU%2FKU2%2FKU21%2Fklimadaten%2Fgerman%2Fausgabe__stundenwerte__tu.html) (kaltes Frühjahr, eines der fünf wärmsten Jahre +1,4°K, lange Dürreperioden, kräftige Regenschauer)(Grund: Zufall)


BILD 1


So, weitere Überlegung und Annahmen:
- 3000 l Wassertank (Wärmespeicher 3,348 kWh/K) (250 W/K Verlust) (Freiland)
- keine Verdunstungsverluste (könnte man erreichen wenn man eine Noppenfolie auf das Wasser legt – ähnlich denen von Kinderpools) (Verdunstung steigt mit der Windgeschwindigkeit und ist nicht berücksichtigt)
- täglich von 8:00 bis 18:00 stündliche Flutung (24xKisten (80x40x10) ca. 32 Liter (mit Kies etwa 20l pro Flutung = 480l) (Kisten stehen auf einem Gestell und sind somit komplett mit „Luft“ umströmt)
- nach dem Fluten hat das Wasser die Temperatur zu 50% der Außentemperatur angenommen

BILD 2


Wie man sieht fällt selbst Ende Mai die Temperatur noch einmal auf 10°C und nach dem 20. Sept. ebenfalls. Selbst im Hochsommer gibt es immer wieder Stellen wo die Temperatur um die 12 – 14 °C schwankt. Nachfolgend ein Außschnitt im Juli:

BILD 3

Das die Temperatur stärker steigt und langsamer fällt liegt hier an den Flutungen am Tag, damit wird Energie am Tage schneller aufgenommen.



- Isolierung des Wassertanks (15cm Wärmedämmung + isolierter Deckel + isolierter Boden = 35 W/K) ----> (ist sehr optimistisch)

BILD 4

BILD 5

Mit Isolierung schwankt die Temperatur lange nicht mehr so. Man kann sehen, dass der Wassertank in der Nacht deutlich weniger Energie verliert. Die Temperatur steigt Ende Mai und im September (gleiche Zeitpunkte wie oben) um 2-4 °C Delta.
Nun hab ich mir gedacht, dass ich die Außentemperatur tagsüber mit der Wassertemperatur vergleiche und die Flutungen reduziere wenn die Außentemperatur weniger als Wassertemperatur ist. (Delta: 2 K / Wassermenge Stufe 1: 480 Lieter / Wassermenge Stufe 2: 240 Liter)
BILD 6
Man sieht eine kleine Veränderung (Mitte des Bildes).

Nachfolgend wurde mit einem Luftkollektor simuliert. Der über Plattenwärmetauscher die Temperatur der Umgebung benutzt um den Wassertank am Tage stärker aufzuheizen und in der Nacht abgeschaltet wird. (Wärmetauscher im Becken – Pumpe – Luftkollektor außerhalb des Beckens: 100m Schlauch oder zwei Ölheizkörper die Zweckentfremdet wurden). (max 500W/°K)(750 l/h) (Temperaturdelta: 2 °K)

BILD 7

BILD 8

Man sieht eine deutliche Verbesserung im Jahresverlauf. Die Temperatur ist immer im oberen Bereich der Tag/Nachtschwankung.
Will man aber Tilapien halten, ist die Session trotz Isolierung und enormen technischem Aufwand sehr eingeschränkt: ab 17.05 – Sep. oder Okt. (2011 war der Oktober extrem heiß). Man kann ja im Voraus nicht die Temperatur wissen, dadurch verkürzt sich die Session noch, weil man einfach nicht weiß, ab wann die Temperatur die 13°C Grenze nicht mehr reißt.

Nachfolgend nochmal mit den gleichen Gegebenheiten wie oben nur mit einer Zusatzheizung von 200 W auf 22°C eingestellt:
BILD 9
Und mit 500 W

BILD 10

Hier eine deutliche Verbesserung, dennoch nicht ideal
Und mit 1000 W (Stromverbrauch: 1647 kWh von April bis Sept):

BILD 11

Nachfolgend eine 1000 W Heizung die nur über 17 °C eingeschaltet wird:
BILD 12
Sieht ja eigentlich ganz gut aus. Bedeutet „NUR“ einen Stromverbrauch von April bis Sept von 359 kWh.

Jetzt mal den ganzen Spieß rumdrehen: FORELLEN. D.h. den Luftkollektor auf möglichst kalte Wassertemperatur polen:
BILD 13
Für Forellen sieht es eigentlich gar nicht schlecht aus. Die Temperatur steigt nur an wenigen Stellen über 20 °C.
Wenn man die Steuerung kombiniert. Könnte man im Frühjahr den Luftkollektor auf „Wärmen“ stellen und im Sommer auf „Kühlen“.

Mich würde jetzt natürlich eure Einschätzung interessieren. Also für mich sehen gerade Forellen wesentlich realistischer aus als Warmwasserfische.
Ich bitte diejenigen die Warmwasserfische halten (auch im Gewächshaus): Wie macht ihr das mit der Temperatur??????
@Tiggar: Wie hältst du die Fische. Du hast doch Freilandbeete und hältst Warmwasserfische, oder irre ich mich hier?
Matthias

weitere Daten:

weitere Daten:


RE: Temperaturverlauf im Fischtank - DomWeb - 25.09.2014

Hey,
wir haben Karpfen im Teich und setzen "nur" Tilapia zu.
Temperatur ab 22°C im Juni.
Die thermale Masse von 35m³ puffert ziemlich lang und gut.
Deswegen sind wir gerade in Verhandlung bwzgl. Streifenbarschlarven.


RE: Temperaturverlauf im Fischtank - Gigatroniker - 25.09.2014

Ja das merkt man natürlich stark ob man 3 m3 oder 35 m3 als Wärmespeicher nimmt. Bei der Simulation merkt man, dass die Wassermenge wie auch die Flutungsmenge extreme Auswirkung auf die Pufferung haben.

Gruss Matthias


RE: Temperaturverlauf im Fischtank - juergen_ - 27.10.2014

(25.09.2014, 16:16 )Gigatroniker schrieb: Mich würde jetzt natürlich eure Einschätzung interessieren. Also für mich sehen gerade Forellen wesentlich realistischer aus als Warmwasserfische.
Ich bitte diejenigen die Warmwasserfische halten (auch im Gewächshaus): Wie macht ihr das mit der Temperatur??????

Sehr interessant! Danke!

Mich würde auch interessieren -> Ohne großem Aufwand an einer Wassererwärmung, verlieren eure Fische an Gewicht übern Winter?


RE: Temperaturverlauf im Fischtank - DomWeb - 27.10.2014

Tilapien ohne Warmwasser nehmen 100% ab.
Die sterben einfach.


RE: Temperaturverlauf im Fischtank - MayFlower - 27.10.2014

Die einfachste Alternative ist wohl, sie bei -18 Grad zu überwintern. ;)

Aber ich mache mir auch derzeit Gedanken, wie ich das auf Dauer am besten lösen kann.
Da meine Aquarien drinnen gerade dank Baby-Boom reichlich überlastet sind, würde ich das Außensystem gerne günstig zuheizen. Am liebsten mit Holz. Ich bekomme hier fertige Birke auf Palette für 65,- pro Stapelmeter.
Meine Gedanken zu einer dauerhaften legalen Lösung ohne extra Aufwand stehen in meinem neuen Post:
http://aquaponik-forum.de/showthread.php?tid=1141&pid=15727#pid15727

Kurzfristig werde ich wohl einen alten Schlachtkessel zum Zuheizen verwenden. Den habe ich für 1 Euro auf ebay geschossem und der hat eine Emailleschüssel mit Ablauf. Tagsüber soll das Ding ohne Schüssel und Ofenrohr als Grill getarnt rumstehen. Dann werde ich abends die Schüssel reinhängen und Wasser reinpumpen das per Überlauf zurückgeht.
Ich hoffe, die Temperaturschwankungen sind nicht zu hoch. Mal sehen, wie gut die Temperatur tagsüber bei knapp 2000 Liter Wasser, isoliert mit 4cm Styropor,gehalten wird.
Ist natürlich viel Arbeit und bestimmt nicht für richtig kalte Temperaturen tauglich.
Ob man das überhaupt darf weiß ich ehrlich gesagt nicht. Wegen dem fehlenden Kamin etc.
Aber ein Pizzaofen im Garten ist ja auch erlaubt, also warum nicht auch ein alter Schlachtkessel. So viel höher ist der Kamin ja auch nicht, wenn ich an die Belästigung durch Rauch denke.

So ein Backes mit einem zweiten Brandofen mit einem wasserführenden Kamineinsatz zum Beispiel habe ich mir auch schon als mögliche Lösung gedacht.
Eine Bauanleitung für einen Backes habe ich schonmal gefunden und würde darauf gerne mal meinen Vermieter für nächstes Jahr drauf ansetzen.
http://www.ebay.de/itm/121023610967?ssPageName=STRK:MEWAX:IT&_trksid=p3984.m1423.l2649

Ich bin Neuling, ist mein erster Aquaponik-Winter. Daher habe ich leider noch keine Erfahrungswerte.
Aber da sich gerade nicht nur die Esculentus gut vermehren sondern ich auch noch 1000 unerwartete Cichliden-Junge auf Verkaufsgröße bringen möchte, hilft mir jede Woche, die ich die Tilapien noch draußen lassen kann.
Durch den späten Start und den kalten Sommer sind sie leider noch nicht wirklich auf Tellergröße.
Die nachbestellten Naturfarbenen sind sogar so klein geblieben, daß ich sie wohl drinnen im 375er überwintern muss, vielleicht kann ich ja noch ein bezahlbares 600 Liter-Becken finden. Dann ist drinnen aber auch wirklich meine Kapazität am Ende.
Bei wieviel Grad überwintert ihr eure Tilapien denn, wenn ihr nicht mit ihnen züchten wollt, sondern damit sie gaaanz langsam vor sich hin wachsen um im Frühling wieder durchzustarten?

Chris


RE: Temperaturverlauf im Fischtank - DomWeb - 27.10.2014

Hey Chris,
wir haben das erfolgreich bei 19°C betrieben, allerdings sind die Nachteile der schwachen Filterleistung zu berücksichtigen.


RE: Temperaturverlauf im Fischtank - Gigatroniker - 28.10.2014

Hallo,

Bei deinen erwähnten 4 cm Isolierung und 2000liter wird die Temperatur im Herbst keine Nacht ohne Zuheizung über 13 °C bleiben. Ich habe bei meiner Simulation mit 15 cm Isolierung gerechnet. Ich kann dir das per Simulation auch mal für 4 cm durchrechnen sobald ich wieder an meinem Rechner bin.

Gruß Matthias


RE: Temperaturverlauf im Fischtank - MayFlower - 29.10.2014

Das wäre super nett von dir.
Kannst du es vielleicht auch so berechnen, daß nur nachts geheizt wird? Sagen wir mal von 22.00 Uhr bis 7.00 Uhr in etwa.
Die Beckenmaße sind 1.40x1.8x0.80
Falls das kein Riesenaufwand ist, würde mich besonders interessieren, was passiert wenn ich eine Nacht lang mal nicht heizen würde.

Schön, daß der Herbst so gnädig zu uns ist. Aber dafür habe ich im Sommer ja auch schon ziemlich viel zuheizen müssen, um überhaupt die 20 Grad zu knacken.
Auf Teneriffa müsste man wohnen, da hat es fast das ganze Jahr über relativ stabil ~ 25 Grad.

Chris


RE: Temperaturverlauf im Fischtank - Gigatroniker - 29.10.2014

Hallo,
hab mal deine Werte berechnet. Sieht gar nicht so schlecht aus. Was jedoch nicht berücksichtigt ist: Das Wasser muss auch durch die Beete laufen. Dadurch bekommst du natürlich enorme Verlustleistungen (das habe ich bei meiner Berechnung drin)

Annahme:
1.40x1.8x0.80=10,16 m^2 (vernachlässigt wurde, dass die Isolierung zusätzlich außen auf die Tankmaße kommt)
Teichfolie + 4 cm Styropor: 0,85 W/m2K (Wasserverdunstung ist nicht berücksichtig: gehe von der Isolierung rundherum aus, also auch Boden + gutschließender Deckel)
dadurch Verlustleistung pro K: ca. 9 W
Bild 1
Mit 500 W Heizung kannst du das Becken ganzjährig auf Temperatur halten (20°C)
Bild 2
Sind dann aber 787 kWh Heizleistung
Wenn ich mal die Flutungen auf 500l/h tagsüber setze, sieht die Kurve eigentlich wieder genauso aus wie bei mir im ersten Beitrag.
Bild 3

Wenn du jetzt für eine Nacht keine Heizung an hast, fällt die Temperatur doch nicht so gravierend, wie ich gedacht habe. Schlimmer sind die Kälteperioden die über mehrere Tage gehen. Aber ohne ordentliches zuheizen geht leider nichts.
Gruß Matthias


RE: Temperaturverlauf im Fischtank - MayFlower - 30.10.2014

Vielen Dank hierfür!
Was mich jetzt sehr interessieren würde: wie sieht so ein einzelner Tagesverlauf ungefähr aus?
Sagen wir mal der Einfachheit halber: Ich schaffe es (wenn ich morgens noch einmal Holz nachlege und mir die sichtbare Rauchentwicklung egal wäre) das System für 12 Stunden pro Tag auf stolze 25 Grad zu bringen, von neun Uhr abends bis neun Uhr morgens. Wie kalt darf es dann tagsüber werden, damit ich abends noch eine vertretbare Temperatur habe?

Welche Temperatur wäre wohl noch vertretbar? Fällt sie zB für 2-3 Stunden auf ~ 18 Grad, machen das die Tilapien mit?
Ist die hohe Temperatur in der Nacht gut für sie oder vertragen sie die hohen Schwankungen schlechter als wenn es nachts etwas kühler ist? Kann ich sie dadurch überhaupt zu einem Fress-Endspurt veranlassen?

Ich habe mein kleines Growbed jetzt vom Fischtank abgekoppelt, das macht die Rechnerei vielleicht einfacher. Dafür gibt es ein ständiges kleines "Leck" : Der Rieselfilter ist nicht gut isoliert und natürlich braucht es auch eine Belüftung.

Wenn du mir die errechneten Daten für den nächsten Tag raussuchst, dokumentiere ich gerne mal den echten Temperaturverlauf. Montags habe ich frei, da ginge das meißtens am besten. Ich muss ja manuell nachmessen. Es sei denn, dir reichen die Temperaturen morgens und abends.

Grüße, Chris


RE: Temperaturverlauf im Fischtank - Gigatroniker - 30.10.2014

Hallo,

ich habe mal alle Verluste durch Flutungen und Filter rausgenommen. Nur ein Wasserpott mit deinen Maßen und einer 4cm Styroschicht ringsrum. Die Außenluft wird als KONSTANT angenommen.

Bild 1

in Bild 1 habe ich im Winter mit -15 °C Außenluft und 25 °C Wassertemperatur gerechnet. An einem Tag bekommst du etwa 4 °C Temperturverlust und in der Woche etwa 20 "C. (Gibt pro Tag 8,64 kWh Verlust/ 60,48 kWh pro Woche)
Nachfolgend im Frühjahr bei 15 °C

Bild 2

hier etwa 1 °C pro Tag. (immer noch ca. 1,116 kWh pro Tag)
Im Frühjahr kanns du also einmal pro Woche aufheizen und am Ende der Woche hast du noch 20 °C. Bedenke aber dass du jeglichen Verlust ausschließen musst (Filter, Wasserverdunstung, Wärmebrücken,Belüftung, Flutungen...)

Ich kann die Berechnung leider nicht im Voraus machen, da die Temperaturen ja leider kein Hellseher bin. Ich kann aktuell nur für das Jahr 2011 berechnen. Dafür habe ich die Temperaturdaten stündlich für das ganze Jahr. Mich würde es aber echt interessieren, was du bei deinem Wasser für reale Temperatur misst.

Bei meinem System stehen die Pflanzboxen bereit. Was noch fehlt ist das Fischbecken. Es kristaliert sich aber immer mehr heraus, dass ich zwei getrennte Kreisläufe erstelle, die über einen Wärmetauscher verbunden sind. So bekommen meine Pflanzen normal kaltes Wasser und in einem anderen Tank befinden sich meine Fische. Über den Wärmetauscher kann ich verschmutztes Wasser aus dem Fischtank in den Pflanzentank überführen und frisches Wasser vom Pflanzentank in den Fischtank. Den Pflanzentank würde ich gerne vergraben, so ist auch im Frühjahr/Herbst die Temperatur nicht kleiner 4 °C.

Dennoch: Ohne zuheizen wird auch hier nichts laufen. Bei der ersten Simulation (ganz am Anfang diese Threads) wollte ich ganz auf eine Zuheizung verzichten.

Abschließend noch die Exelberechnung. Ich habe die Wetterdaten rausgenommen, da diese zu viel Daten waren und ich somit das Limit für Datenvolumen sprenge.
Falls jemand selbst ein paar Berechnungen anstellen will. Falls jemand einen Fehler findet, kann er es mir gerne sagen: Nobody is perfect.

Gruß
Matthias