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| TDS, EC, und PPM kurz erklärt

Schnelles Wachstum und hohe Erträge sind die Hauptziele in der Aqua- und Hydroponik. Dieser Erfolg wird durch viele Details entschieden.
Als Züchter müssen Sie die Wohlfühl-Zone der Nährstoffstärke finden, damit Ihre Pflanzen richtig wachsen können. Wenn Sie zu viele Nährstoffe zugeben, werden die Pflanzen von einem schweren Fall von Nährstoffverbrennung betroffen. Zu wenig Nährstoffe lassen die Pflanze verkümmern oder nur geringen Ertrag liefern.
Warten Sie nicht auf die Symptome. Vorbeugen ist in der Hydrokultur ist besser als Schadensberenzung oder gar ein Totalverlust.
Wichtig hier: die Nährlösung regelmäßig kontrollieren. Um ein vollständiges Bild zu erhalten, müssen Sie bestimmte physikalische und chemische Eigenschaften Ihrer Nährlösung analysieren.
Hier stoßen Sie auf Begriffe wie TDS, EC und PPM. Diese Begriffe drehen sich um die Konzentration der gelösten Nährstoffe - genauer gesagt den durch das Wasser gelösten Teilen der Nährstofflösung über die sich der Salzgehalt bestimmen läßt. Hierzu mehr Details zum elektrischen Leitwert unter Wikipedia.
Eine weitere Hürde ist bei Fehlbildungen oder Mangelerscheinungen das diese leicht falsch interpretiert werden können. Hierzu eine kurze Übersicht der Nährstoffe die sich bei falscher Konzentration gegenseitig in die Quere kommen können und im schlimmsten Fall sogar die Nährstoffaufnahme komplett blockieren können.
Bevor wir zur Sache kommen, sehen Sie hier, wofür diese Abkürzungen stehen:
TDS: Totally Dissolved Solids (vollständig gelöste Feststoffe)
Was sind vollständig gelöste Feststoffe (TDS)?
Der TDS-Wert von Wasser misst die Gesamtmenge der im Wasser gelösten Mineralien. Die Feststoffe sind entweder in Form von Ionen, Molekülen oder winzigen mikrogranularen Partikeln gelöst, die mit normalen Filtern nicht herausgefiltert werden können (Größe von zwei Mikrometern).
Diese Messung wird gewöhnlich im Zusammenhang mit Süßwasser verwendet. Für Salzwasser wird der Begriff "Salzgehalt" verwendet, der im Grunde dasselbe aussagt.
Der TDS-Wert ist ein Maß für die Wasserqualität, aber kein direkter Hinweis auf eine Verschmutzung. Er gibt Aufschluss über die Menge der gelösten Feststoffe, nicht über die gelösten Stoffe selbst. Jedes Wasser, auch Trinkwasser, enthält verschiedene Mineralien und Verbindungen in der Lösung.
Leitungswasser enthält Kalzium-, Magnesium- und natürlich Chlor-Ionen. Mineralwasser in Flaschen enthält sogar mehr gelöste Mineralien als Leitungswasser.
Je höher der TDS-Wert einer Wasserprobe ist, desto geringer ist auch ihre Eignung für verschiedene Zwecke. Die im Wasser gelösten Feststoffe werden in ppm gemessen. Als Anhaltspunkt sind hier einige TDS-Werte aufgeführt, die in der Natur vorkommen:
Süßwasser - TDS weniger als 1000 ppm (WHO-Standards)
Was ist die elektrische Leitfähigkeit (EC)?
Reines Wasser, d. h. H2O ohne andere darin gelöste Mineralien oder Moleküle, leitet keinen elektrischen Strom. Sobald jedoch Mineralsalze darin gelöst werden, ändern sich die elektrischen Eigenschaften des Wassers drastisch.
Und da Wasser sehr korrosiv ist, löst es leicht viele Mineralien, Salze und Verbindungen auf. Aus diesem Grund erweisen sich alle in unserer Umgebung vorkommenden Wässer als gute Leiter für elektrischen Strom.
Salze bilden im Wasser geladene Teilchen, so genannte Ionen. Dazu gehören positiv geladene Kationen (die aus Metallen bestehen) und negativ geladene Anionen (die aus Nichtmetallen bestehen).
Schon eine geringe Menge an gelösten Salzen reicht aus, um die elektrische Leitfähigkeit des Wassers drastisch zu erhöhen. Und je mehr Salze im Wasser gelöst sind, desto höher ist die Anzahl der Ionen und desto höher ist auch die elektrische Leitfähigkeit des Wassers.
Wie wirkt sich dies auf die Hydrokultur aus? Nun, die überwiegende Mehrheit der in der Hydrokultur verwendeten Nährstoffe enthält Salze wie Nitrate und Phosphate.
Wenn man also Nährstoffe hinzufügt, erhöht sich der EC-Wert des Wassers. Wenn Sie den EC-Wert messen, können Sie sich ein recht gutes Bild von der Nährstoffkonzentration in Ihrem Wasser machen.
Der EC-Wert wird mit zwei miteinander verbundenen Einheiten gemessen. Diese sind MilliSiemens und MikroSiemens. Zur Orientierung: 1 MilliSiemens = 1000 MikroSiemens.
Ein kurzer Blick auf Teile pro Million (PPM)
Wir haben ppm bereits bei der Erklärung von TDS erwähnt. In der Chemie ist ppm ein gebräuchlicher Wert zur Bezeichnung von Substanzen, die in kleinsten Mengen in Luft, Wasser und Boden gelöst sind.
PPM ist im Grunde genommen analog zum Prozentsatz. Genauso wie ein Prozent eins zu hundert bedeutet, entspricht ein ppm einem von einer Million Teilen von etwas.
Sie werden oft sehen, dass ppm verwendet wird, um den Grad der Verschmutzung in Wasser und Luft zu messen. PPM ist leichter zu verstehen, wenn man das metrische System verwendet.
Um beispielsweise eine Salzkonzentration von 1ppm in Wasser zu erreichen, muss man 1 Milligramm Salz in 1 Liter Wasser auflösen. (oder 1 Gramm in 10.000 Litern!)
Was ist die Beziehung zwischen TDS und EC?
In der Umwelt besteht oft nur ein teilweiser Zusammenhang zwischen der elektrischen Leitfähigkeit und dem TDS-Wert. In einem hydroponischen Anbausystem ist die Beziehung jedoch aus mehreren Gründen direkter.
Nehmen wir zum Beispiel das Wasser in einem See oder Brunnen. Es enthält eine erhebliche Menge an gelösten Mineralien, Salzen und anderen organischen und anorganischen Verbindungen. Nur ein Bruchteil des Gesamt-TDS, nämlich die Salze, wirken sich auf den EC aus.
Hydrokulturanbauer versuchen jedoch, wann immer möglich, eine höhere Wasserqualität für ihre Pflanzen zu verwenden. Und fast alle Bestandteile von hydroponischen Nährstoffmischungen liegen in Form von leicht löslichen Salzen vor.
Daher stehen EC- und TDS-Werte in hydroponischen Nährlösungen aufgrund des hohen Anteils an gelösten Salzen in einem direkteren Zusammenhang.
Ihr Hauptziel als Züchter ist es, eine genaue Einschätzung der Konzentration Ihrer Nährlösung zu erhalten. Sowohl der TDS- als auch der EC-Wert sind ein gangbarer Weg, um diese Informationen zu erhalten.
Wenn Sie den einen Wert kennen, können Sie den anderen mit Hilfe eines so genannten Umrechnungsfaktors berechnen.
Nicht alle Salze haben die gleiche elektrische Leitfähigkeit. Wenn ein Salz den EC-Wert des Wassers bei einem TDS-Wert von 1500 ppm um ein Mikrosiemens erhöht, braucht ein anderes Salz vielleicht nur 1000 ppm, um das gleiche Ergebnis zu erzielen.
Je nach Salz benötigen Sie also einen geeigneten Umrechnungsfaktor, um einen genauen TDS-Wert zu erhalten. Dieser Faktor liegt normalerweise zwischen 0,5 und 0,8. Die Grundformel für die Berechnung von TDS oder EC lautet also
TDS = ke*EC (wobei KE der Umrechnungsfaktor ist)
Ein weiterer wichtiger Faktor, der die obige Gleichung beeinflussen kann, ist die Temperatur des Wassers. Der EC-Wert einer Salzlösung kann bei Temperaturschwankungen schwanken. Je höher die Temperatur ist, desto besser ist die elektrische Leitfähigkeit.
Wie man TDS und EC misst
Aus der Sicht des durchschnittlichen Hydrokulturanbauers/Hobbyisten sind fortschrittliche Labormessungen jedoch nicht anwendbar.
Stattdessen verwenden die meisten Züchter einfache Handmessgeräte, um entweder TDS oder EC zu messen. Sie können entweder ein EC-Messgerät oder ein TDS-Messgerät verwenden.
Ein TDS-Messgerät ist eigentlich nichts anderes als ein EC-Messgerät, das über ein eingebautes Umrechnungssystem verfügt. Dieses System ist so programmiert, dass es einen bestimmten Ke-Faktor verwendet, um das Ergebnis in ppm oder mg/L statt in MilliSiemens zu erhalten.
Doch hier liegt ein grundlegendes Problem: Einige TDS-Messgeräte verwenden den Umrechnungsfaktor 442, der den EC-Wert für eine Mischung aus 4 Teilen Natriumsulfat, 4 Teilen Natriumbicarbonat und 2 Teilen Natriumchlorid angibt. Die Formel für die Umrechnung lautet 700 x EC in MilliSiemens.
Andere verwenden einen einfachen Natriumchlorid-Umrechnungsfaktor, der von einigen als näher am EC einer hydroponischen Mischung angesehen wird. Die Formel lautet hier 500 x EC in Millisiemens.
Je nach verwendetem Umrechnungsfaktor erhält man also unterschiedliche Ergebnisse mit einer Abweichung von etwa 600ppm. Das ist eine große Spanne für Hydrokulturen. Woher weiß man also, ob man die richtige Messung hat?
Am einfachsten ist es, sich an die EC-Messung zu halten. Wenn Sie jedoch TDS verwenden müssen, überprüfen Sie die Informationsquelle. Wenn in einem Buch oder einem Leitfaden für Nährstoffmischungen der PPM-Wert angegeben ist, wird in der Regel auch der verwendete Umrechnungsfaktor genannt.
Verwenden Sie diese Informationen, um den genauen Endwert zu berechnen. In den USA werden üblicherweise 500 oder 650 ke verwendet, während im Vereinigten Königreich und in Europa 700 ke bevorzugt werden.
Kontrolle von EC/TDS in Nährstofflösungen
Das Wichtigste ist die Einhaltung der empfohlenen Nährstoffwerte, entweder in MilliSiemens oder PPM. Wenn Sie eine handelsübliche Nährstoffmischung verwenden, wird dies deutlich auf dem Etikett angegeben sein.
Wenn der EC-Wert zu niedrig ist, fügen Sie mehr Nährstoffe hinzu, und wenn er höher ist als die empfohlenen Werte, fügen Sie mehr Wasser hinzu. Das war's auch schon.
Denken Sie daran, dass es sich um konzentrierte Mischungen handelt, und dass eine kleine Menge oft ausreicht. Aber mit etwas Übung werden Sie bald den Dreh raus haben.
Hydroponische PPM-Tabellen
Der oben genannte PPM-Wert gibt jedoch nur Aufschluss über den allgemeinen Zustand Ihrer Nährlösung. Er sagt nichts über den spezifischen Mineralgehalt in der Nährlösung aus. Auch hier gilt, dass jede Pflanze andere spezifische Mineral-ppm benötigt. Werfen wir einen Blick auf die empfohlenen Konzentrationen der Hauptelemente in Nährlösungen von Crop.
Angaben der Hauptelemente in mg/L (ppm)
Die Kenntnis des ppm-Gehalts jedes Minerals in der Lösung ist also der genaueste Weg, um die Qualität der Nährlösung zu bestimmen. Dazu ist jedoch ein ausführlicher Test erforderlich, der nicht billig ist und einige Zeit in Anspruch nimmt. Aus diesem Grund sollte er in einer kommerziellen Produktion durchgeführt werden. Für Hobbygärtner ist es nicht bequem und kostengünstig.
Oft wird der ppm-Wert der Nährstofflösung gemessen und der Zustand des Wassers und der Pflanzen beobachtet, um zu erraten, welche Nährstoffe die Pflanzen benötigen. Dann fügen sie die entsprechenden Mineralien hinzu.
Fazit
Jeder Hydrokulturanbauer sollte ein EC / PPM / TDS-Messgerät besitzen. Dies nimmt dem kritischen Prozess der Pflanzenernährung das Rätselraten - zumindest in großen Teilen.
Einem Anfänger mögen EC und TDS zu kompliziert erscheinen. Aber wenn Sie erst einmal die Grundlagen beherrschen, werden Sie sehen, dass es einfacher ist, als es aussieht.
Die größte Verwirrung entsteht durch die verschiedenen Umrechnungsfaktoren. Daran lässt sich leider nicht viel ändern, da verschiedene Salze unterschiedliche Umrechnungsfaktoren haben.
Wenn Sie die genauesten Messungen wünschen, z. B. bei fortgeschrittenen oder experimentellen Anbausystemen, müssen Sie einen Labortest durchführen lassen, um die erforderliche Genauigkeit zu erhalten. Dies bieten wir Ihnen hier an.
Aber für Anfänger und Hobbyzüchter sind EC-Messgeräte mehr als genug.
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