Wieviele Kiesel sind im Aquarium? Und wie groß ist die Oberfläche der Kiesel?

Man kann die Größenordnung annähernd abschätzen, wie viele Kieselsteine in einem Aquarium sind, wenn man von einem Kieselstein als Kugel ausgeht.

Von praktischer Bedeutung ist die Oberfläche sämtlicher Kiesel zusammen, da an dieser Oberfläche eine Vielzahl wichtiger, biologischer Prozesse stattfinden.

Ich gehe von einem Aquarium mit 100*40cm Grundfläche und einer 5cm Kiesschicht aus. Das entspricht 20 Liter (erfahrungsgemäß ca. 25kg) 

1.) 1mm Kiesel

ein Kiesel hat ein Volumen von 0,000000523599 Liter

Daraus ergibt sich, dass rund 30,5 Millionen Kiesel im Bodengrund sind. 

Diese Kiesel haben wiederum eine Oberfläche von rund 96qm


2.) 2mm Kiesel

ein Kiesel hat ein Volumen von 0,00000418879 Liter

Daraus ergibt sich, dass rund 4 Millionen Kiesel im Bodengrund sind. 

Diese Kiesel haben wiederum eine Oberfläche von rund 50qm 

3.) 6mm Kiesel

ein Kiesel hat ein Volumen von 0,00113097 Liter

Daraus ergibt sich, dass rund 180.000 Kiesel im Bodengrund sind. 

Diese Kiesel haben wiederum eine Oberfläche von rund 20qm


Fazit:

Die Gesamtoberfläche nimmt also mit feiner werdenden Kieseln drastisch zu. Bei 6mm entspricht die Gesamtoberfläche der Kiesel dem 8-fachem der Aquariengrundfläche, bei 2mm dem 20-fachem und bei 1mm fast dem 40-fachem.

Die tatsächliche Öberfläche wird sogar deutlich höher sein, da natürliche Kiesel keine glatte, sondern eine gefurchte Oberfläche aufweisen. 

Auf die Bedeutung der Kiesoberfläche werde ich in einem späteren Artikel genauer einegehen.

An dieser Stelle sei nur gesagt, dass wohl nichts im Aquarium auch nur annähernd über eine so große Oberfläche verfügt wie der verwendete Kies.


Berechnung:

Dazu bedienen wir uns zuerst der dichtesten Kugelpackung, laut der 74% des Raumes durch gleichgroße Kugeln ausgefüllt werden. Oder anders ausgedrückt Bei der dichtesten Anordnung gleich großer Kugeln bleiben 26% an Zwischenraum.

Da Kiesel weder exakt rund, noch alle gleichgroß sind, werden die Zwischenräume kleiner sein. Für meine Rechnung bin ich von 20% ausgegangen. Aber auch 90% würde die Ergebnisse nicht großartig verändern.

20 Liter Volumen im Aquarium entsprechen demnach 16 Liter reinem Kiesvolumens ohne jegliche Zwischenräume.

Das Volumen eines einzelnen Kiesels, wieder unter der Annahme einer Kugel, berechnet sich aus V = 4/3 * Pi * r^3

Die Oberfläche eines einzelnen Kiesels, als Kugel ergibt sich aus A = Pi * d^2