Stickstoff baut Lebewesen auf

Aquarien beherbergen als Kleinbiotope verschiedene Stoffkreisläufe, wie sie auch in der Natur zu finden sind. Zu den wichtigsten Stoffkreisläufen zählen der Kohlenstoff-, Schwefel- und Stickstoffkreislauf. Besonders letzterer hat in der Aquaristik einen hohen Stellenwert. Stickstoff (Elementsymbol N) ist das fünfthäufigste Element auf der Erde und macht mit etwa 78% in Form von molekularem Stickstoffgas (N₂) den Großteil der Erdatmosphäre aus. Stickstoff ist für alle Lebewesen essentiell, da es in den zentralen Grundbausteinen aller lebenden Zellen vorkommt, darunter Nukleinsäuren (bspw. DNA) sowie Proteine (Eiweiße), die sich aus Aminosäuren aufbauen. Durch den Stickstoffkreislauf sind der in lebenden Organismen gebundene Stickstoff und der Luftstickstoff miteinander verbunden, wobei es einige wichtige Stickstoffverbindungen gibt, die als Zwischenstufen im Stickstoffkreislauf zu finden sind.

Aller Organismen, egal ob Bakterien, Pilze, Pflanzen oder Tiere müssen Biomasse aufbauen und brauchen dafür unter anderem Stickstoff. Der Aufbau von Biomasse wird als Assimilation bezeichnet. Für den Aufbau von Aminosäuren verwenden Bakterien und Pflanzen Ammonium (NH₄⁺). Manche Bakterien (z.B. Cyanobakterien) sind jedoch auch in der Lage den Luftstickstoff aus der Atmosphäre zu fixieren. Diese Stickstofffixierung beherrschen nur einige wenige Bakterienarten. Dafür wird der Stickstoff (N₂) jedoch zunächst zu Ammonium reduziert, da nur Ammonium in Eiweiße eingebaut werden kann. Pflanzen sowie einige Bakterien sind jedoch auch in der Lage Nitrat zur Assimilation zu nutzen. Dafür wird das Nitrat jedoch ebenfalls zunächst zu Ammonium reduziert. Die Produzenten (Pflanzen & Bakterien) werden von Konsumenten (Tieren) konsumiert, wodurch Letztere ihren Stickstoff- bzw. Aminosäurebedarf decken.

Durch absterbendes Gewebe und Ausscheidungen gelangt der in Lebewesen gebundene Stickstoff zurück in Umwelt. Tiere scheiden Stickstoff häufig in Form von Harnstoff über den Urin aus. Fische hingegen sind ammoniotelisch und scheiden primär Ammoniak (NH₃) bzw. Ammonium (NH₄⁺) über die Kiemen aus.

Bakterien bauen Stickstoffverbindungen ab

Während Tiere und Pflanzen Stickstoff nur für den Aufbau von Biomasse benutzen, können einige Bakterien Stickstoffverbindungen auch für ihre Zellatmung verwenden, auf unterschiedliche Art und Weise. Die Konservierung von Energie im Zuge der Zellatmung, bei der Stoffe verbraucht werden, wird als Dissimilation bezeichnet. Die Konservierung chemischer Energie läuft in allen Zellen nach demselben Prinzip ab: Elektronen werden aus Stoffen herausgeholt und als Antriebskraft verwendet. Dies ist der oxidative Schritt (Stoff gibt Elektronen ab). Im Anschluss müssen diese Elektronen auf einen passenden Abnehmer übergeben werden. Diese Entsorgung der Elektronen ist der reduktive Part (Stoff nimmt Elektronen auf).

Zu der oxidativen Dissimilation zählt z.B. die Nitrifikation. Hierbei dienen Stickstoffverbindungen als Elektronenquellen und Sauerstoff in der Regel als das Empfängermolekül für die verbrauchten Elektronen. Entgegengesetzt werden Stickstoffverbindungen durch Reduktion dissimiliert, indem sie unter anaeroben (sauerstofffreien) Bedingungen als Empfängermoleküle für verbrauchte Elektronen dienen.

Nitrifikation

Das von den Fischen ausgeschiedene Ammonium wird im Zuge der Nitrifikation zu Nitrat oxidiert. Dies geschieht häufig in zwei verschiedenen Schritten und wird von verschiedenen Bakterien übernommen. Zunächst wird Ammonium (NH₄⁺) zu Nitrit (NO₂^-) oxidiert. Diese Ammonium oxidierenden Bakterien (AOB) gehören zu den Gattungen Nitrosomonas, Nitrosospira und Nitrosococcus. Die allgemeine Reaktionsgleichung lautet:

2 NH₃ + 3 O₂ → 2 H⁺ + 2 NO₂^- + 2 H₂O

In einem zweiten Schritt wird Nitrit zu Nitrat (NO₃^-) oxidiert, durch Nitrit oxidierende Bakterien (NOB) der Gattungen Nitrobacter, Nitrospira und Nitrococcus. Hier lautet die allgemeine Reaktionsgleichung:

2 NO₂^- + O₂ → NO₃^-

Anammox & Comammox

Lange Zeit galten zwei Regeln bei der Nitrifikation: 1.) sie findet nur unter aeroben (sauerstoffreichen) Bedingungen statt, 2.) sie findet immer in zwei Schritten statt durch zwei verschiedene Bakteriengruppen.

Dass die Nitrifikation nur unter aeroben Bedingungen stattfindet, wurde durch die Entdeckung der Anammox-Reaktion (anaerobe Ammonium-Oxidation) widerlegt. Diese Bakterien nutzen Nitrit und Ammonium und machen daraus Stickstoffgas (N₂). Nitrit dient hierbei als Elektronenakzeptor (Reduktion). Das entstehende Stickstoffmonoxid wird zusammen mit Ammonium zu Hydrazin umgewandelt, welches die Elektronen liefert.

Die komplette Ammoniumoxidation (engl. complete ammonia oxidation) wird vor allem durch einige Arten/Stämme der Gattung Nitrospira durchgeführt. Hierbei wird Ammonium in einem Bakterium direkt vollständig zu Nitrat oxidiert.

Denitrifikation

Ähnlich wie der Mensch atmen auch viele Bakterien Sauerstoff, um die Elektronen nach der Energiekonservierung loszuwerden. Bakterien haben im Laufe der Evolution jedoch zusätzliche Mechanismen entwickelt, um im Gegensatz zum Menschen auch unter anaeroben Bedingungen atmen zu können. Viele Bakterien können statt Sauerstoff oxidierte Stickstoffverbindungen wie Nitrat oder Nitrit als Elektronenakzeptor nutzen. Sukzessive wird Stickstoff hierbei reduziert, über Stickstoffmonoxid (NO) und Distickstoffmonoxid (N₂O, Lachgas) bis hin zu gasförmigen N₂. Denitrifikation findet in der Regel nur unter anaeroben Bedingungen statt, also wenn kein Sauerstoff zur Verfügung steht. Können Bakterien zwischen Nitrat und Sauerstoff wählen, bevorzugen sie den Sauerstoff.

Denitrifikation findet nahezu in jedem Aquarium statt, da sich quasi in jedem Aquarium anaerobe Milieus befinden, egal ob im Bodengrund oder im Filter. Es ist wichtig zu verstehen, dass Mikroorganismen auch Mikro-Habitate haben! Bakterien sind im Schnitt zwischen einem und fünf Mikrometer (µm) groß. Für ein 3 µm großes Bakterium entsprechen 3 mm etwa der Länge von 18 Fußballfeldern für einen 1,80 m großen Menschen, was etwa der Länge Monacos entspricht. Bereits in einem 200 µM großen Bodenpartikel kann die Sauerstoffverfügbarkeit aufgrund des Sauerstoffverbrauchs von Bakterien radiär so stark abnehmen, dass im Kern ein anaerober Bereich entsteht. Hier können bspw. Denitrifikanten Nitrat abbauen.

Der Stickstoffkreislauf im Aquarium

Die genaue Zusammensetzung der vorhandenen Bakterien im Aquarium ist ungewiss und variiert wahrscheinlich von Aquarium zu Aquarium. Es sind jedoch in jedem Aquarium assimilatorische und dissimilatorische Prozesse zu finden, sowohl aerob als auch anaerob. Inwiefern Anammox und Comammox in Aquarien eine Rolle spielen, lässt sich nicht verallgemeinernd beurteilen. Zumindest in Kläranlagen wird die Anammox-Reaktion mittlerweile gezielt gefördert. Da die vollständige Oxidation von Ammonium zu Nitrat, das anschließend durch Denitrifikation und Reduktion zu N₂ entfernt wird, sehr energie- und damit kostenaufwändig ist, setzen viele Kläranlagen mittlerweile auf die die partielle Nitrifikation. Ammonium wird dabei nur bis zum Nitrit oxidiert und Nitrit und Ammonium werden direkt zu N₂ über entsprechende Comammox-Stämme veratmet.

Im Aquarium wird Nitrat gebildet, das lässt sich bei ausbleibenden Wasserwechseln messen. In Altwasseraquarien, in denen kein Wasser gewechselt, maximal aufgefüllt wird, ist die Menge an Produzenten (Pflanzen) und Konsumenten (Fischen) so ausgewogen, dass das entstehende Nitrat durch die Pflanzen verbraucht wird und kein stetig zunehmender Nitrat-Überschuss entsteht. Stickstofffixierung im Aquarium findet selten statt und ist oftmals ungewollt. Viele Blaualgen (Cyanobakterien) sind dazu in der Lage N₂ zu fixieren. Damit erschließen sie im Gegensatz zu Aquarienpflanzen eine zusätzliche exklusive Stickstoff-Quelle, die der Aquarianer quasi nicht abstellen kann. Hier müssen andere Faktoren (bspw. Licht) zu einem limitierenden Faktor gemacht werden.

Toxizität von Ammoniak - eine frage des pH-Werts

Oft wird vor einer Ammoniak-Vergiftung bei pH-Werten größer 7 gewarnt, doch diese Warnung muss man etwas entschärfen. Ammonium und Ammoniak sind sein Säure-Base-Paar. Ammoniak ist eine schwache Base und kann Protonen (H⁺) aufnehmen, wodurch die saure Form Ammonium entsteht. Bei leicht alkalischem pH-Wert (pH >7) wird die Konzentration freier Protonen (H⁺) im Wasser prinzipiell niedriger als die Konzentration der basisch wirkenden Hydroxidionen (OH^-). Doch ab einem pH-Wert von 7 liegt Ammonium nicht automatisch als Ammoniak vor. Da Ammoniak eine schwache Base ist, kann es einem Wassermolekül ein Proton entreißen, sodass nur noch ein basisches Hydroxidion übrigbleibt. Bei einer Temperatur von 25°C liegt erst ab einem pH-Wert von 9,25 die Hälfte des Ammonium/Ammoniak Pools als Ammoniak vor. Bei pH 8 und 25°C liegen lediglich 6% des Ammonium/Ammoniaks als Ammoniak vor.

Im Gegensatz zum ungefährlichen Ammonium ist Ammoniak ein Zellgift. Als ungeladenes Molekül kann Ammoniak die Zellbarrieren durchdringen und den pH-Wert innerhalb der Zelle verändern, was bei höheren Konzentrationen zum Tod führt. Ab einer Konzentration von 0,02 mg/L wirkt Ammoniak für Fische toxisch und führt bei längerer Exposition zu Schädigungen. Um diesen toxischen Grenzwert zu überschreiten, müssen bei pH 7 mehr als 4 mg/L Ammonium/Ammoniak vorliegen und bei pH 8 muss der Gesamtgehalt von NH₄⁺/NH₃ bei 0,4 mg/L liegen. In eingefahrenen Aquarien liegen normalerweise etwa 0,1 bis 0,4 NH₄⁺/NH₃-Gesamtgehalt vor, da Pflanzen und Mikroorganismen Ammonium schnell verwerten. Ammoniakvergiftungen spielen besonders dann eine Rolle, wenn ein alkalischer pH-Wert vorliegt, wenig Pflanzenwachstum vorhanden ist und der Eintrag an Ammonium/Ammoniak plötzlich ansteigt.

Die Einfahrzeit und der gefürchtete Nitrit-Peak

Oftmals wird für ein Aquarium eine sogenannte Einfahrzeit empfohlen. In neu aufgesetzten Aquarien müssen sich Bakterienpopulationen und Biofilme erst noch ausbilden, damit mikrobielle Abbauprozesse ablaufen können. Dabei vermehren sich Bakterien jedoch nur dann, wenn sie eine entsprechende Nahrungsgrundlage finden und vermehren sich auch nur in dem Ausmaß, wie es das Nahrungsangebot zulässt. Zu Beginn steigt die Ammonium-Konzentration im Aquarium an, z.B. bis auf ein Maximum von 4 mg/L. Da nun ein Angebot für nitrifizierende Bakterien besteht, steigt deren Teilungsrate. Ammoniumoxidierende Bakterien wie Nitrosomonas europaea vermehren sich und die Nitrit-Konzentration steigt, bis nach einigen Tagen ein Maximum erreicht ist, der sogenannte Nitrit-Peak. Ebenfalls zeitverzögert vermehren sich nun Nitritoxidierende Bakterien wie Nitrospira, die das giftige Nitrit zu Nitrat oxidieren.

Nitrit bindet an das Hämoglobin des Fischblutes und blockiert die Sauerstoffaufnahme. Die Fische drohen zu ersticken und schwimmen daher oftmals nah unter der Wasseroberfläche, wo die Sauerstoffkonzentration aufgrund des Gas-Austausches am höchsten ist. Bereits 0,5 – 1 mg/L Nitrit können zu derartigen Vergiftungs-Erscheinungen führen. Neben großen Wasserwechseln, welche die Nitrit-Konzentration im Wasser senken, hilft auch die Zugabe von Kochsalz (Natriumchlorid). Die Chlorid-Ionen konkurrieren mit den Nitrit-Ionen um die Aufnahmetransporter im Kiemenepithel der Fische. Eine erhöhte Chlorid-Konzentration im Wasser verringert die Wahrscheinlichkeit für eine Nitrit-Aufnahme in den Kiemen.

Ein großer Trugschluss ist der Glaube, dass der „Nitrit-Peak“ ein einmalig auftretendes Phänomen ist. Wann immer die Menge an Stickstoff bzw. Ammonium erhöht wird und die bakteriellen Kapazitäten der Nitrifikanten nicht mehr ausreichen, kann es zu einem gefährlichen Nitrit-Peak kommen. Eine Einfahrzeit von 4 Wochen ohne jegliche Stickstoffquelle hat wenig Nutzen, wenn plötzlich der vollständige Besatz eingesetzt wird. Vielmehr sollte das Ziel sein die Nitrit-Peaks, die bei jedem Einsetzen mehrerer neuer Fische auftreten, derart gering zu halten, dass sie ungefährlich bleiben. Es empfiehlt sich das Aquarium Schritt für Schritt zu besetzen. Bereits kurz nach dem Befüllen des Aquariums können erste Bewohner in das Aquarium einziehen. Hierbei ist zu beachten, dass besonders bei Revier-bildenden Arten Probleme auftreten können, da Nachzügler automatisch bereits bestehende Reviergrenzen verletzen können.

Der Nitrit-Peak muss nicht zwangsläufig auftreten. Wird ein Aquarium bspw. primär durch Comammox-Bakterien besiedelt, fällt das giftige Nitrit als Zwischenprodukt im Wasser gänzlich weg.

"Bakterienstarter" zur Verkürzung der Einfahrzeit

Der Handel bietet mittlerweile verschiedene Bakterienpräparate an, die eine verkürzte Einfahrzeit versprechen, indem sie nitrifizierende Bakterien wie Nitrosomonas, Nitrobacter oder sogar Comammox-Bakterien enthalten sollen. Prinzipiell stehe ich dem skeptisch gegenüber. Es gibt einige Bakterien, die Überdauerungsstadien in Form von Sporen bilden. Hierzu zählen zum Beispiel Arten der Gattung Bacillus, nicht jedoch die nitrifizierenden Bakterien. Laut Hersteller sollen diese flüssigen Bakterienpräparate bei 4 bis 30°C bis zu 1,5 Jahre haltbar sein. Als Mikrobiologe stehe ich dem sehr kritisch gegenüber. Normalerweise werden Bakterien im Labor kryokonserviert, indem sie mit Glycerol versetzt und bei -70°C eingefroren werden. Nur so wird jegliche Zellaktivität pausiert und die Mikroben benötigen keinerlei Nahrung. Auch Mikroben brauchen eine Nahrungsquelle und sterben, wenn sie zu lange hungern. In der wissenschaftlichen Literatur (Wilhelm et al. 1998) wurde bereits berichtet, dass Nitrosomonas europaea auch nach 341 tägiger Hungerphase ohne Ammonium-Zugabe noch in der Lage war Ammonium bei einer erneuten Zugabe zu oxidieren. Jedoch wurde nicht beschrieben, ob die Zellen noch teilungsfähig waren. Viele Bakterien können extreme Hungerperioden zwar überleben, jedoch verlieren sie ihre Teilungsfähigkeit.

Selbst wenn die nitrifizierenden Bakterien in diesen Präparaten auch nach der langen Lagerzeit noch teilungsaktiv sind bleiben die Werbeversprechen jedoch fragwürdig. Manche Hersteller versprechen, dass ein Besetzen mit Fischen bereits nach 24 Stunden kein Problem darstellt. Das tut es auch ohne Zugabe entsprechender Bakterienpräparate nicht, wenn wie bereits zuvor erwähnt moderat besetzt wird. Binnen 24 Stunden schaffen die meisten nitrifizierenden Bakterien selbst unter optimalen Bedingungen im Labor im Durchschnitt nur eine Verdopplung. Bis sich die in das Aquarium gegebenen Nitrifikanten in einem Aquarium in dem Ausmaß vermehrt hätten, um dieses entsprechend zu besiedeln, müssten nach wie vor Wochen vergehen.

In einem mikrobiologischen Labor habe ich Insgesamt vier verschiedene Bakterienpräparate untersucht (nachfolgend bezeichnet als P1, P2, P3 und P4) von drei verschiedenen Herstellern (P3 und P4 wurden vom selben Hersteller bezogen). Zur Vermeidung von Kontaminationen durch Umweltkeime wurden die Präparate, Medien und Kulturen ausschließlich unter sterilen Bedingungen in einer mikrobiologischen Sicherheitswerkbank Klasse II geöffnet und genutzt. Um möglichst viele verschiedene Mikroorganismen zu kultivieren, wurden verschiedene selektive Anzuchtmethoden angewandt. Da verschiedene Bakterienspezies unterschiedliche Wachstumsgeschwindigkeiten (Verdopplungszeiten) besitzen, ist es wichtig verschiedene Anzuchtmethoden zu verwenden, da auf komplexen Nährmedien schnellwachsende Spezies dominieren. Insgesamt wurden vier verschiedene Nährmedien verwendet. Das LB-Komplexnährmedium enthält Hefeextrakt und Pepton und enthält damit sämtliche zum Überleben essentielle Bestandteile, wie Kohlenstoffe (Zucker), Aminosäuren/Stickstoff, etc. Auf solchen Nährmedien lassen sich besonders schnellwachsende heterotrophe Bakterien wie Bacillus sehr gut anzüchten. Für die Anzucht von Ammonium- bzw. Nitrit-oxidierenden Bakterien wie Nitrosomonas oder Nitrobacter wurde ein spezielles Minimalnährmedium hergestellt, wie es die Deutsche Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) vorgibt. Es enthält entweder Ammonium oder Nitrit als Stickstoffquelle und keine organische Kohlenstoffquelle in Form von Zuckern oder Ähnlichem, da nitrifizierende Bakterien wie Nitrosomonas und Nitrobacter im Gegensatz zu heterotrophen Bakterien wie Bacillus autotroph leben und ähnlich wie Pflanzen CO₂ fixieren. Zusätzlich wurde ein spezielles Medium für Sulfatreduzierende Bakterien verwendet.

Wie in den Abbildungen zu sehen ist zeigte sich auf Agarplatten mit LB-Komplexnährmedium bereits nach 24 Stunden Inkubationszeit im 30°C Brutschrank ein deutliches Wachstum. Für alle drei Produkte konnte Wachstum in Form von Bakterienkolonien beobachtet werden, wobei P3 deutlich weniger Wachstum zeigte. Die Anzucht in speziellen Flüssigmedien für Ammonium- bzw. Nitritoxidierer zeigte auch nach 4 Wochen Inkubation bei 30°C auf dem Schüttelinkubator keinerlei Wachstum. Die Anzucht in speziellem Medium für Sulfatreduzierende Bakterien bei Licht führte nach 3 Wochen zu einer Trübung und schwarzem Niederschlag für P2 und P4. Hierbei handelt es sich um ausgefallenes Eisensulfid, das bei der anaeroben Sulfatreduktion entsteht, indem Sulfid und Eisenionen ausfallen. Zusätzlich war ein deutlicher Geruch nach Schwefelwasserstoff zu vernehmen.

Diese Bakterienpräparate scheinen vor allem schnellwachsende heterotrophe Bakterienarten zu enthalten wie bspw. Pseudomonas- oder Bacillus-Arten. Letztere können in Form von Sporen lange ohne Nahrungsangebot überdauern. Diese Bakterien haben deutlich kürzere Verdopplungszeiten als nitrifizierende Bakterien und wirken einem Nitrit-Peak insofern entgegen, als dass sie das entstehende Ammonium für ihre Assimilation nutzen. Eine Nitrifikationskette bildet sich daraus jedoch nicht.

Der Einsatz bereits eingefahrener Filterschwämme, Bodengrund sowie Mulm aus bereits laufenden Aquarien ist deutlich zielführender, wobei hier darauf geachtet werden muss, dass keine Krankheitserreger oder unerwünschte Algen in neu aufgesetzte Aquarien eingebracht werden.

Bakterienblüte in der Einfahrzeit

Eine Bakterienblüte in der Einfahrzeit wird aufgrund ihrer langen Verdopplungszeiten nicht durch nitrifizierende Bakterien verursacht, sondern durch schnellwachsende heterotrophe Bakterien wie bspw. Bazillen, Pseudomonaden und Aeromonaden. Kurzfristig verbraucht eine Bakterienblüte zwar Ammonium, jedoch bildet sich dadurch keine vollständige Nitrifikationskette. Das plötzliche Absterben dieser Bakterienblüte führt viel mehr dazu, dass große Mengen Stickstoff (ebenso wie Kohlenstoff) plötzlich wieder in das Aquarienwasser eingetragen werden, was zu einem Nitrit-Peak und Faulprozessen im Aquarium führen kann. Eine in der Anfangsphase eines Aquariums auftretende Bakterienblüte sollte daher durch großzügige Wasserwechsel entfernt werden. Die Anzahl nützlicher nitrifizierender Bakterien wird hierdurch nicht merkbar verringert.

Der Säuresturz im Aquarium

Während der Nitrifikation entstehen Protonen (H⁺), die den pH-Wert senken. Pro Ammoniak-Molekül entsteht ein Proton. Oftmals wird daher vor einem Säuresturz (dem plötzlichen Abfallen des pH-Werts) gewarnt. Auf dem Papier mag es so aussehen als wäre durch die Entstehung von salpetriger Säure (HNO₂) ein Säuresturz unvermeidbar, doch im Aquarium laufen dutzende andere bakterielle Stoffwechselprozesse ab, die sich gegenseitig beeinflussen. Während der Denitrifikation und anderen reduktiven Prozessen werden bspw. Protonen verbraucht. Die Gesamtgleichung der Denitrifikation lautet:

2 NO₃^- + 12 H⁺ + 10 e^- → N₂ + 6 H₂O

Zudem werden auch während der Sulfatreduktion Protonen verbraucht. Da sich in quasi jedem Aquarium und in jedem Filter anaerobe Milieus für Mikroorganismen bilden, ist der Säuresturz durch Nitrifikation in laufenden Aquarien quasi unmöglich und hat i.d.R. andere Ursachen. Lediglich in leeren Aquarien (bspw. Händlerbecken) mit hohem Fischbesatz kann ein Säuresturz durch salpetrige Säure vorkommen. Altwasserbecken in denen teilweise jahrelang kein Wasser gewechselt wird zeigen jedoch, dass sich oxidative und reduktive Prozesse im Aquarium die Waage halten können, wenn das Verhältnis zwischen Pflanzen-, Fisch- und Wassermasse ausgewogen ist.

Sterben nitrifizierende Bakterien bei Sauerstoffarmut automatisch?

Häufig besteht die Angst, dass ein Stromausfall dazu führt, dass sämtliche aerobe Bakterien in einem Topffilter oder HMF sterben. Viele der gewünschten Filterbakterien können jedauch auch anaerob überleben bzw. überdauern, auch wenn manche die Zellteilung kurzfristig einstellen. Für Nitrosomonas europaea ist bspw. bekannt, dass dieses Bakterium unter anaeroben Bedingungen Denitrifikation betreiben und anstelle von Sauerstoff Nitrit als Elektronenakzeptor nutzen kann, was zur Bildung von Stickoxiden führt. Da bereits nach wenigen Stunden die reduktiven Prozesse im Filter überwiegen, ist es sinnvoll nach einem Stromausfall die ersten Liter aus dem Filter aufzufangen und zu verwerfen, da sie Stoffwechselprodukte wie Nitrit, Stickoxide, Sulfid oder Ähnliches enthalten können.