Wellen und Laminarströmung am Beispiel der Abyzz 200

Rainer...

sehr gut erklärt.... vom wissenschaftlichen Punkt aus gesehen... eine zu 100 % laminare Strömung wird man kaum erreichen können. Das Experiement, welches ich mal im Internet gesehen hatte, war in der Tat ein, glaube ich , 200er Acryl- Rohr mit Acros drinnen. Es wurden bei dieser Art Strömung eindeutig festgestellt, dass die Steinkorallen von untern sich nicht mehr aufgelöst haben und deutliche Wachstumsverdickungen im Grundgerüst ausgebildet wurden.... Der Tenor im Test war so in der Art, dass eine laminare Strömung von Steinkrolallen, genau so elementar wichtig wäre wie Licht und Nährstoffe.
Nach meiner Vorstellung ist es auch nicht sinnvoll über einen längeren Zeitrahmen, die laminare Strömung aufrecht zu erhalten. Die Strömung soll mal aus der linken, dann wieder aus der rechten Box strömen... ist die gesamte Wassermasse einmal in Bewegung in Form einer laminaren Strömung und der Switch erfolgt, dann dürften die dadurch entstehende Schubumkehr, so dermaßen hohe Verwirbelungen entstehen, dass alle Korallen besser festgeklebt sein sollten.... Ich bin sicher, dass das auch in Praxis funktioniert. Eine, egal wie auch immer geartete Art der Strömung wird in einem Meerwasserbecken immer an seine Grenzen stoßen, aufgrund der kubischen Form, ergo die Seitenscheiben stören. Dieser Effekt dürfte, zumindest in der Theorie, aufgehoben werden, wenn man das Lochboxensytem verwendet. Wenn man auf der einen Seite, die gleiche Menge Wasser über die Boxen einzieht und auf der anderen Seite wieder ausdüst, ergibt sich automatisch nach einem Faktor XY-Zeit, eine laminare Strömung, oder laminar-ähnliche Strömung....

Grüße ...Klaus.

Zitat

Original von Benjaminb

Wenn ich das richtig verstehe, wäre eine wechselnde Strömungsrichtung mit verwirbelungsarmen Zwischenphasen der anzustrebende Zustand.

Gruß
Benjamin

Yep...... mit regelbaren Pumpen und einer Steuerung, könnte man nicht nur Links - rechts, sondern auch den Modus beide Pumpen, ergo voll Power, beide Pumpen aus, Links-Rechts. usw... einstellen. Im Meer ist bekanntermaßen auch nicht immer die gleiche Strömung. Laminare Strömung heißt ja nicht, dass immer nur die gleiche, Strömung anliegt.... nur und ausschließlich nur, über die Schubumkehr, entstehen Wirbel im Becken, die keine toten Zonen entstehen lassen.
Ich schätze mal, der Energieaufwand um die gesamte Wassermasse laminar in Bewegung zu setzen, geringer ein, als befürchtet.... man vergleiche das mal mit einem Güterzug, der bei Start mehr Energie braucht, aber rollt der Zug einmal, braucht man deutlich weniger Kraft, um ihn am Laufen zu halten.... Übertragen auf ein Aquarium hieße das : .. ist doch egal, wie lange es braucht... 1 Minute, 10 Minuten, bis eine gute Strömung anliegt... irgendwann hat sich eine Gleichmäßigkeit eingestellt und die Bewegung wird immer sichtbar gleichmäßig.... nach einer Zeit XY erfolgt die Schubumkehr..... man muss sich nur mal bildlich vorstellen, was in so einem Fall in einem Aquarium los ist, nur wenn die Pumpen abgeschaltet werden... die gesamte Wassermasse ist ja in Bewegung und trifft dann auf ein Hindernis, nämlich die Seitenwände.... allein bei diesem Modus entstehen große Verwirbelungen, aber eben sanfter Natur und nicht aus getakteten Förder-oder Strömungspumpen, die am Beckenrand hängen....

Ich bin sicher, dass das funktioniert....( zumindest in der Theorie...)

Mach mal bitte eine Skizze, mit der Idee doppelte Tiefe und Trennwand ... Bin immer offen für eine gute Idee.

Grüße ....Klaus

Moin!

Ich schreibe direkt vorab, dass ich kein Studium/ Ausbildung in diesem bereich habe und somit alles angelesen ist und ich mir nicht so sicher bin, dass ich nicht irgendwo einen Fehler eingebaut habe. Wenn dem so ist bitte ich um Korrektur, denn ich komme auf enorme L/h, die eine Pumpe für so ein Projekt mit Lochboxen haben muss.

Die Praxis wird uns vor allem vor Probleme bei der Pumpenauswahl stellen.

Angenommen wir haben ein Becken mit einem Querschnitt von 60x60cm und wollen jetzt eine Strömung von 10cm/s erzeugen, dann muss das Wasser bei der blauen Markierung (siehe Skizze) innerhalb einer Sekunde 10cm weiter fließen können (gelbe Markierung). Das Wasser im Bereich dazwischen (rot) muss demnach innerhalb einer Sekunde abgesaugt werden um dem nachfließendem Wasser „Platz zu machen“.

Dadurch ergibt sich, dass 60x60x10cm = 36L innerhalb einer Sekunde von der Pumpe bewegt werden müssen. Also 2.160L/min oder 129.600L/h.
Diese Leistung muss die Pumpe mindestens bringen um in einem Becken mit einem Querschnitt von 60x60cm auf die 10cm/s zu kommen. Eine Mehrleistung der Pumpe hilft nur um schneller auf diese 10cm/s zu kommen muss dann aber im richtigen Moment (kurz vor oder genau im Moment des Erreichens der 10cm/s) wieder auf die 129.600L/h gedrosselt werden, damit man nicht über das Ziel hinausschießt.
Bei dieser Überlegung sind Verluste, die vor allem durch die Reibung/ Rückstau in/ vor den Lochboxen entstehen werden noch gar nicht berücksichtigt. Also werden die ca. 130T L/h nicht mal reichen um in diesem Becken auf 10cm/s zu kommen.

Der Querschnitt des Beckens spielt die entscheidende Rolle. Die Länge des Beckens ist meiner Meinung nach unwichtig, da in einem Aquarium mit 60x60cm Querschnitt immer 36L/s transportiert werden müssen um eine Strömung von 10cm/s zu erreichen. Egal ob das Becken 1m oder 3m lang ist. Die Länge macht sich lediglich bei der Zeit bemerkbar, die benötigt wird um eine „laminare“ Strömung über das ganze Aquarium aufzubauen.
So würde man bei einem Querschnitt von 40x40cm nur 57.600L/h und bei einem Querschnitt von 80x70cm schon 201.600L/h benötigen.

Das sind ganz schöne Mengen Wasser, die bewegt werden müssen und somit brauchen die Pumpen mit Sicherheit auch nicht wenig Strom.
Alles machbar, aber zu welchem Preis, denn 60x60cm sind ja schon bei rel. kleinen Becken Standart und große Becken haben meistens auch deutlich mehr Tiefe und Höhe…

Als weiteren Punkt muss man den Druck berücksichtigen, der dabei in den Boxen/ Rohren/ Pumpe(n) zumindest kurzzeitig (zB Richtungswechsel) entsteht. Nicht dass einem die ganze Verrohrung auseinander fliegt. Aber das sind Details, die lösbar sein sollten.

Gruß Tjark

Ich sage nur:

GRAU ist alle Theorie! Vernünftige Software für die Pumpe und es läuft schon recht ähnlich ab, wie im Meer:

http://www.youtube.com/watch?v=wFGASFHEWL8

Man muß nur wissen wie!

Hallo Tjark

Und jetzt verbaust du noch 1/3 bis 1/2 des Querschnittes mit Steinen und Korallen zu und dann reduziert sich die benötigte Fördermenge schon erheblich. Berücksichtigt man nun noch die Strömungsverteilung über den Querschnitt, an den Randschichten ist die Geschwindigkeit gleich Null, dann reduziert sich das Ganze noch einmal. Und schon sind wir in Regionen welche heute ja schon empfohlen werden, bis 40-fache Umwälzung. Zudem wage ich zu bezweifeln, dass es die Korallen mögen, dauernd mit 10cm/s belastet zu werden, egal aus welcher Richtung.

Und das Geschaukel gefällt mir nicht ;), aber die Abyzz sind Top, auch für andere Anwendungen!

Hallo Ruedi,

ist schon richtig, durch Aufbauten/ Korallenwachstum reduziert sich der Querschnitt wieder, das habe ich nicht berücksichtigt. Wird aber auch schwer da einen Durchschnitswert zu errechnen.
Je nach Aufbau der Lochboxen dürfte die Strömung aber auch am Rand hoch sein (hmm, Torsten hat den Thread geteilt, deshalb hier noch mal ein LINK zu der Zeichnung von Klaus/ Kadatz, bitte runterscrollen...).

Wie stark der Querschnitt verengt wird hängt natürlich vom Aufbau ab, welcher aber gerade bei dieser Strömungserzeugung möglichst filigran sein sollte und davon wie lange das Becken schon steht (Korallenwachstum). Gleichzeitig bremsen Aufbau und Korallen aber auch den Wasserfluss und schatten Bereiche ab, wodurch wieder mehr Leistung gebraucht wird. Ich denke aber, dass der Effekt des kleineren Querschnitts mehr bewirkt, als die Abschattung. Deswegen berücksichtige ich die Abschattung jetzt mal nicht und rechnen mit den besseren Werten des kleineren Querschnitts.

Wenn ich jetzt bei 60x60cm 1/3 vom Querschnitt für die Deko abziehe (Annahme neues Becken nur Korallenableger, die ich außen vor lasse) dann brauche ich immer noch ca. 86T L/h um auf 10cm/s kommen zu konnen. Gut nicht jede Koralle braucht/ mag das und dauerhaft ist es bestimmt auch zu viel, aber die Möglichkeit sollte meiner Meinung nach schon gegeben sein.
Aber gut nehmen wir noch mal einen Abschlag von 50% vor, also 5cm/s... bleiben immer noch 43T L/h!

Da bräuchte man dann 2 Abyzz 420 je Strömungsrichtung, also 4 für ein Becken mit 60x60cm Querschnitt um auf 5cm/s zu kommen. Kein Pappenstiel, sowohl in der Anschaffung als auch im Verbrauch wenn rund um die Uhr 2 dieser Pumpe mit 100% laufen um die 5cm/s zu gewährleisten. Gerade wenn man bedenkt wie groß ein Becken mit 60er Höhe und Tiefe in der Regel so sein wird. Ich denke viel länger als 2m wird kaum jemand mit dieser Höhe und Tiefe haben wollen und dass sind dann mal gerade 720L brutto.

Selbst wenn ich von meiner Ursprünglichen Rechnung auf 1/2 des Querschnitts und 5cm/s runter rechne bleiben 32.500 L/h übrig, wofür immernoch 2 Abyzz 200er je Richtung nötig sind.

Die Pumpen sind mit Sicherheit toll und ihren Preis wert und auch die Videos von Torsten finde ich beeindruckend, so lassen sich die Abyzz sehr gut einsetzen, aber ob das mit den Strömungsboxen von Klaus/ Kadatz jemals so praktikabel wird weiss ich nicht (egal mit welcher Pumpe, denn viel günstiger werden gute Pumpen mit dieser einstellbarkeit wohl kaum werden).
Ich würds mir wünschen, denn ich finde die Idee der laminaren Strömung durch Strömungsboxen super und glaube, dass es für die Korallen neben einer vernünftigen Welle die natürlichste Art der Strömung ist.

Und wie du schon sagst, das hochfrequente geschaukel gefällt mir auch nicht, auch wenns evtl funktionieren kann...

Gruß Tjark

@Tjark...

mit "normalen" Förderpumpen sind die benötigen Wasserfördermengen, niemals zu erreichen, die Abyzz 200 wird bestenfalls einen Hauch in Becken eintragen können........ man muss dafür ganz spezielle Förderpumpen entwickeln, bzw. einen sehr speziellen Impeller, hier als alleinige Verwendung in einem CL-System, wo ja kein, bzw. geringer Gegendruck anliegt... Man benötigt keine Förderimpeller oder Propeller, sondern mehr oder weniger Schraubenförmige Walzen..... in der Industrie sind diese Pumpen schon länger bekannt, in der Koi-Teichszene, ebenfalls..... da sind 100.000 Liter/Std. kein Problem und mit ca. 250 Watt realisierbar..... dass das natürlich nicht in 50er PVC-Rohren machbar ist, dürfte klar sein.. Der Idealfall wäre "eine" Pumpe, die vor-und rückwärts läuft... so braucht man auch nur eine Verrohrung und eine Pumpe.... mit der neuen DC-Pumpentechnologie ist das möglich...
Die Berechnungen, wonach mindestens 10 m/sec Strömungsgeschwindigkeit gebraucht wird, ist technisch machbar.... im Grunde genommen, so sehe ich das jedenfalls, nutzen alle Berechnungen nicht viel, weil, z.B. die Strömungsgeschwindigkeit sich maßgeblich von der Anzahl und dem Durchmesser, der Lochbohrungen, in den Lochboxen, generiert.....Nur durch praxisnahe Versuche wird man hier ein reproduzierbares Ergebnis ermitteln können. Es ist ein Zusammenspiel von mehreren Faktoren, welches unterm Strich zum Erfolg führt. Die Leistung allein der Pumpe, ist nicht maßgeblich......
Technisches Neuland halt... aber wenn´s funktioniert, ist das die Lösung aller Strömungsprobleme in Meerwasseraquarien. Das Kabelwirrwarr hat ein Ende und man braucht keine Pumpen mehr im Aquarium oder an den Beckenrand montieren. Die Lochboxen können im Grunde nur 20-30 mm dick sein. Das reicht völlig, um das Wasser gleichmäßig aus allen Löchern zu verteilen. Es muss nur ein geringer Überdruck anliegen, den man leicht mit einem Drucktransmitter, (oben auf den Boxen montiert) , ermitteln kann. Auf der einen Box, liegt dann der Überdruck an und auf der anderen ein Unterdruck.....je nachdem, in welcher Richtung das Wasser gerade gezogen/gedrückt wird....

Grüße ...Klaus

Zitat

Original von klaus Jansen
Man benötigt keine Förderimpeller oder Propeller, sondern mehr oder weniger Schraubenförmige Walzen..... in der Industrie sind diese Pumpen schon länger bekannt, in der Koi-Teichszene, ebenfalls..... da sind 100.000 Liter/Std. kein Problem und mit ca. 250 Watt realisierbar.....

Hallo Klaus, was sind denn das für Pumpen?

... z.B. die hier.... http://www.linn-geraetebau.de

Moin,

@ Klaus, schön zu hören dass es durchaus Pumpen gibt, die eine Entsprechende Leistung haben und dabei sogar noch vom Verbrauch im Rahmen liegen. Die Pumpen wirds logischerweise nicht um sonst geben, aber dann lässt sich das ganze evtl. doch in einem vernünftigen finanziellem Rahemn verwirklichen. (falls sich mal jemand mit den entsprechenden Möglichkeiten ran traut und es einfach mal durchprobiert... ich weiß es kostet bestimmt nicht wenig, vorallem Zeit...)

Zitat

Original von Rainer S.
Hallo zusammen!

@Tjark
du hast es dir selbst sehr anschaulich erklärt. Untern Strich landest du dort, wo Giovanni Battista Venturi und Daniel Bernoulli auch angekommen sind, nämlich bei
Q=v[t]m[/t] * A (Volumenstrom = mittlere Geschwindigkeit * Fläche des durchströmten Querschnittes)
Wie du siehst spielt die Länge des Beckens tatsächlich keine Rolle. Du bist nur ca 200 Jahren zu spät mit deiner Entdeckung.

@ Rainer
dass meine Überlegungen nicht neues sind war mir durchaus bewusst, und ich hätte vermutlich noch ewig gebraucht um die entspreche Formel aufzustellen. Aber da ich wie bereits gesagt keinerlei Vorbildung im Bereich der Physik habe (hatte ich zuletzt in der 9. Klasse und das ist mehr als 10 Jahre her) fasse ich das ganze einfach als Kompliment auf, immerhin bin ich zum richtigen Ergebniss gekommen

Meinst du wirklich, dass riffbewohnende Fische Probleme mit 10cm/s hätten? Ich kanns mir nicht so recht vorstellen. Mann muss ja auch nicht den ganzen Tag diese Strömungsgeschwindigkeiten erzeugen.

Es allen Korallenarten in einem Aquarium recht zu machen ist auch mit herkömmlichen Pumpen nur begrenzt machbar, klar man hat Bereiche mit viel und welche mit weniger Strömung, aber dafür sind die Bereiche mit starker Strömung evtl. nicht so gut für SPS geeignet, wie es ein Becken mit den Strömungsboxen wäre... Selbst in der Natur passen die Bedingungen eines Standortes besser für die eine oder für die andere Art an Korallen. Ein gemischtes Becken mit Weichen, LPS und SPS (evtl sogar Azoos) ist machbar, aber man läuft evtl. Gefahr, dass die Strömung für große SPS auf Dauer doch nicht ausreicht und sie vom Fuß/ von innen heraus anfangen zu degenerieren. Von daher müssen wir bisher immer irgendeinen Kompromiss eingehen.

Gruß Tjark