Hi Martin,

danke für Deine Beschreibung und den Tip. Habe heute mit einem Anbieter telefoniert, der mich auf ein im Elektronikhandel erhältliches Isolierspray aufmerksam machte.

Also ich habe, wie beschrieben, vor, evtl. selbst Linearlinsen zu gießen. Das Harz-Binder-Gemisch muß dabei sehr dünnflüssig sein, was bei Epoxy durch entsprechende Zusätze, mit denen ich schon erfolgreich gearbeitet hatte, gut möglich ist. Die Materialien dazu sind nicht billig, insbesondere glasklares Epoxy nicht, aber 1a Qualität, denn ich hatte es auch in meiner Zeit als aktiver, manntragender Segelflieger genutzt, um bei Reparaturen mitzumachen - also das Zeug hat eine Prüfzulassung vom Luftfahrtbundesamt und ich kenne keine Behörde bei uns, die akribischer Materialprüfung betreibt.

Eine Alternative hätte ich auf anderer Basis auch noch. Das im Bootsbau üblichere Polyesterharz ist zwar weitgehend UV-beständig, aber für diesen Zweck nicht so gut, weil es einen wesentlich höheren Schrumpfungsgrad hat, als das erwähnte Epoxy und somit das Risiko auf Rißbildung oder / und Verformung erhöhen würde. Davon abgesehen kann starke, lokale Erwärmung hier rasch zu Verfärbungen führen. Für sehr dünne Deckschichten gibt es allerdings z.Zt. nichts besseres, als Polyester-Gelcoat.

Eine weitere Alternative wäre, was ich früher im Biologie-Labor regelmäßig nutzte, um meine Ultradünnschnitt-Präparate einzubetten, PMMA. Das gibt es in hoher Qualität glasklar. Sein Nachteil: es bindet oberflächlich relativ schnell; d.h. hie könnte es, wenn man nicht schnell genug arbeiten kann, zu lokalen Benetzungsproblemen kommen.

Mals sehen, werde wahrscheinlich vorab Versuche machen. Nochmal Dank für Deine Antwort und auch Dir ein schönes WE.

Hallo....................................................................................................meine Hilfsmitteln,

die Eule unten liegend vor den einheimischen Altrhein Fjordmuscheln ist fähig.

eine min..papp zeit dann ähnlich wie der sec.kleber mit der spendablen Finggermassache (viole)



Behelfsmitteln,




Gruß Sergio

Hallo,

Nachtrag zum besseren Verständnis (drücke mich manchmal komplizierter aus, als nötig, sorry): das Gießen auf den LED-Strips muß natürlich so erfolgen (können), daß es NICHT zu Lufteinschlüssen kommen kann. Genau darin liegt die Schwierigkeit des Ganzen, stimmt. Stelle mir das als Mehrschritt-Verfahren vor: zuerst Linse im Negativ gießen, parallel die Strips (auf das Aluprofil geklebte) bis Oberkante Aluprofil, anschließend mit zähflüssigerem Harz beide als Sandwich zusammen - nicht einfach, aber hoffentlich machbar.



Würde mich, Martin, noch interessieren, ob Du davon ausgehst, daß ein Harzkörper über den LEDs an sich zu beschleunigter Alterung führen kann?

Hallo,

habe noch mal nachgedacht und folgende Idee. Es geht auch folgendermaßen: eine im Querschnitt passende Holzleiste besorgen, die rundum winkelgenau gehobelt ist. Dann wird mit dem Hobel ein Kreisabschnittform resp. eine dem angenäherte, leicht parabelförmige Form seitensymetrisch heraus gearbeitet - das wird das Positiv-Modell für die Herstellung eines Negativs, mit dessen Hilfe ich Kleinserien einer Linse gießen kann. Der Nachteil: ein aufwendiger Arbeitsschritt mehr. Der Vorteil: aus dem Positiv kann ich mehrere Negative erstellen, falls mal eines defekt wird (ginge im Styroschneideverfahren mittels Schablonen allerdings auch). Vor allem aber habe ich eine rundum dichte Gußform und kann munter drauf los gießen, viele Male.

Hallo zusammen,

möchte meine eigenen Erfahrungen zum Thema LED-Beleuchtung von AquaScapes in kleineren Maßen hier wiedergeben und dazu ein paar Überlegungen einfließen lassen, die zum Thema gehören. Das Thema soll als Info-Serie gedacht sein.

Ich mache keinen Hehl daraus, Befürworter der LED-Beleuchtung von Aquarien zu sein, wobei es Grenzen gibt. Selbstverständlich gibt es auch Gegner, aus welchen Gründen auch immer, auch das ist ok. Meinungen auszutauschen, gehört dazu, wobei es mir in diesem Thread (wie in meinen anderen) in erster Linie um Daten und Fakten, weniger um Gefühle geht. Die sollen natürlich auch ihren Platz haben, solange sie nicht im Vordergrund stehen.

Die LED-Technik ist inzwischen zwar nicht mehr neu zu nennen, steckt aber innerhalb der Aquaristik offensichtlich noch am Anfang ihrer Entwicklung. Die Zahl der industriell gefertigt im Handel erhältlichen Lösungen ist noch überschaubar klein und technisch nicht immer zweckmäßig oder / und optisch nicht immer ansprechend. Zudem scheint das Wissen um diese Technik zwar vielleicht auf dem Gebiet der Elektrik, weniger aber auf dem der Physiologie ausreichend zu sein – zumindest im Moment und obwohl gerade seit Kurzem mehr in Sachen LED-Beleuchtung angeboten wird. Kurzum, da ist noch viel Spielraum und es sieht so aus, als ob noch ein wenig Zeit vergehen soll, bis sich dieser Zustand bemerkenswert ändert. Was uns bleibt, sind eigene Versuche.

Eines noch vorweg: wer eine billige Beleuchtung sucht, ist hier nicht richtig, eher schon, wenn es auf Dauer preiswert und umweltschonend sein soll. Das gilt für AQ-Beleuchtungen generell, aber für die LED-Beleuchtung, zumindest bislang, in besonderem Maße. Ausnahmen bestätigen die Regel. In der Anschaffung sind derzeit kaum oder nur in geringerem Maß Einsparungen drin, es sei denn, man vergleicht mit Nobelmarken, die teils horrende Preise haben (andererseits durchaus, zumindest zum Teil, auch ihre Berechtigung). Ich gehe da eher von einem guten Durchschnittsprodukt anderer Technik aus und vergleiche damit. Und da bleibt im Moment nicht so viel Luft, was sich jedoch rasch ändern kann, da abzusehen ist, daß LEDs billiger werden (hoffentlich preiswerter, nicht billiger). Im Betrieb sind, möchte man eine hinreichend intensive Beleuchtung, auch nicht die von manchen Anbietern m.E. unseriös versprochenen 50% oder mehr Energieeinsparungen drin, sondern realistisch vielleicht bis etwa 20% - immerhin. Auch hier ist noch Potential für Verbesserungen, warten wir’s ab.

Im Handel sind, für eigene Konstruktionen, um die es hier geht, sowohl sogenannte Strips, als auch einzelne oder in kleinen Gruppen auf Platinen verschaltete HighPower-LEDs zu haben. Die Gruppe der Strips bietet derzeit noch am ehesten die Chance, mit überschaubar kleinem finanziellen Aufwand zu einer physiologisch brauchbaren Lösung, vor allem für bestimmte Formen von Süßwasser-Aquarien, zu kommen. Die auf kleine, meist runde oder sternförmige Platinen verlöteten LED-Gruppen liegen, zumindest bei hohen Lichtleistungen, idR im preislich höheren Segment, vor allem, wenn man (wie meist) mehrere davon braucht. Doch sie bilden für größere Becken eine hochinteressante Variante.

Hallo,

weiter zum vorherigen Textteil:

Aus eigenen Versuchen mit einem anspruchsvoll bepflanzten Süßwasser-Aquarium (AquaScape) kann ich folgende Schlüsse ziehen:

1. Wichtig ist eine flächige Durchdringung des Wasserkörpers bis zum Boden mit mindestens 8000 Lumen pro Quadratmeter Lichtmenge, besser noch mehr.

2. Ebenso wichtig ist die Verwendung von LEDs hoher Farbtemperatur; sie sollte für Süßwasser bei mindestens 6000K, besser bis etwa 8000K, liegen (Begründung folgt). Bei Meerwasser sollte die Farbtemperatur möglichst über 10000K, besser 14000K, liegen. Für beide Anwendungsfälle gibt es LED-Module.

3. Wichtig ist ebenso, die Strahlung möglichst wenig streuen zu lassen; d.h. zu parallelisieren / bündeln. LED-Strips haben Abstrahlwinkel um etwa 120°, das ist recht viel, eigentlich zu viel. Die Platinen-gebundenen, nicht langgestreckten LEDs ebenso, jedoch lassen die sich, im Gegensatz zu den Strips, per vorgesetztem Linsensystem gut auf bis zu (unvernünftigen) 6° herunter fokussieren und damit extrem viel Lichtenergie auf eine sehr kleine Fläche bringen. Dazu später mehr.

4. Wichtig ist ebenfalls, die an den LEDs entstehenden, teils hohen Temperaturen unbedingt rasch und sicher kontinuierlich abzuführen, da jede Erhitzung deren Lebensdauer drastisch verkürzt (ebenso, wie statische Entladungen, Kurzschlüsse, zu hohe Ströme / Spannung etc.).

5. Und zu guter Letzt ist wichtig, eine Stromquelle anzuschließen, die möglichst konstant eine bestimmte Energie (Strom, Spannung) liefert, um die LEDs nicht unnötig zu stressen, was deren Lebensdauer ebenso rasch verkürzen würde.

Elektronische Schaltungen zur Simulation von z.B. Blitzlichtgewittern hingegen schaden LEDs nicht, wenn alle vorgenannten Bedingungen erfüllt sind. Ebenso schadet Fading (langsames, gedimmtes Ein-/Ausschalten, auch im Wechsel) nicht unbedingt, wenn die Anlage richtig ausgestattet und konzipiert ist.

Deckscheiben zwischen LED und Wasseroberfläche wären hier zwar genauso möglich, wie bei anderen Beleuchtungsformen, aber ebenso ein Hindernis, wie dort. Deren Streuung und durch sie verursachter Lichtenergieverlust sind aus meiner Sicht viel zu groß, als das ich das empfehlen würde - lieber ohne. Das bedingt natürlich auf der anderen Seite, die Beleuchtungen gegen eindringendes Wasser abzudichten, was im Falle von LEDs mindestens so wichtig ist, wie bei anderen Beleuchtungsarten. Und dieses Thema sollte man nicht unterschätzen. Das bedeutet nicht, daß man hierin für LEDs besonders hohen Aufwand treiben müßte, aber sehr wohl sorgsam damit umgehen sollte.

Das Schöne an LEDs, vor allem hinsichtlich Sicherheit, ist ja auch, daß wir uns hier problemlos im für den Menschen eher ungefährlichen Niedervoltbereich bewegen. Wobei man es, zumindest bei den auf kleine Platinen gebundenen HighPower LEDs, mit teils beachtlich hohen Strömen zu tun hat, die hohe Anforderungen an die Leiterbahnen und die Themen Isolation sowie Wärmeabfuhr, Querschnittdimensionierung etc. stellen.

Insgesamt ist das Thema LED-Beleuchtung für Aquarien kein Buch mit sieben Siegeln, aber ein ebenso anspruchsvolles, wie spannendes Thema.

Weiter:

Zu 1) der Lumenwert, den man als Mindestmenge an Licht zur Orientierung nutzen sollte, ist eine praktische Erfahrung aus dem AQ-Betrieb mmttels UltraBright LED-Strips in 6500-8000K Lichtfarbe. Diese Strips haben 60 LEDs pro laufendem Meter und einen etwa 10mm schmalen Layer, auf dem alle Leitungen, Vorwiderstände und LEDs fertig montiert sind. Der Orientierungswert läßt sich wahrscheinlich auch auf andersartige Hochleistungs-LEDs übertragen, doch welche möglichen Besonderheiten uns hier erwarten, wäre noch durch praktische Erfahrungen zu ergänzen.

Zu 2) Ich bin, erst Recht nach den gemachten praktischen Erfahrungen, überzeugt davon, daß die gängigen AQ-Beleuchtungen, zumindest im Süßwasser, viel zu sehr auf eine irrige Annahme gestützt sind, was das Farbspektrum betrifft. Statt auf starke Rotanteile zu setzen, sind die wesentlich energiereicheren Blauanteile wichtiger und nützlicher. Selbst empfindliche und sehr anspruchsvolle Pflanzen, wie z.B. Rotala wallichii und HCC, reagieren eindeutig positiv auf stark blauanteilige Beleuchtung mit 6500-8000K.
Es ist wohl unstrittig, daß blaues Licht energiereicher ist, als rotes (oder dazwischen anzusiedelndes gelb-grünes). Da im AQ durch Reflexions- und andere Verluste auf dem Weg des Lichts von der Wasseroberfläche zum AQ-Boden viel (rund 90% bei einem 50cm hohen AQ) nachweislich verloren geht, ist es nur vernünftig, stärker auf blauanteiliges Licht zu setzen. Die Geschichten von Förderung des Algenwachstums sind aus dem Zusammenhang gerissen und in dieser Form nachweislich falsch.
In der MW-Aquaristik haben sich inzwischen 10000-14000K Beleuchtungen etablieren können, hier denkt man offenbar praxisorientierter und logisch richtiger.

Zu 3) Streuung des von Oben in den Wasserkörper eintretendem Licht ist, wie Versuche eindeutig belegen, ganz wesentlich an den hohen Verlusten auf dem Weg bis zum AQ-Boden beteiligt, wenn nicht sogar Hauptverursacher. Der Vermeidung oder zumindest weitgehende Minimierung solcher Streuung muß daher viel mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden, als bislang. Hier sehe ich die Technik der AQ-Beleuchtung erst am Anfang möglicher Entwicklungen. Effiziente Linsen- bzw. Reflektorsysteme, verstärkte Parallelisierung der Einstrahlung und extrem sauberes Wasser sehe ich dabei als die im Moment wichtigsten Faktoren, auf die zu achten ist und die es dringend weiter zu entwickeln gilt.
Ein Abstrahlwinkel von 120° oder gar mehr sollte in der Gestaltung einer AQ-Beleuchtung unbedingt auf einen Wert irgendwo zwischen etwa 45-20° reduziert werden, in Einzelfällen auch andere Werte, aber eher nicht größer als rund 45°. Anders ist eine bedeutende Parallelisierung der Einstrahlung nicht realisierbar. Zwei prinzipielle Optionen stehen uns hierbei zur Verfügung: geeignete Reflektoren und / oder Linsensysteme.

weiter:

noch zu 3) Linsensysteme zu LED-Strips gibt es als Clipausätze für Alu-Kühlprofile. Der Haken daran: Wenn die im Querschnitt einen Kreisabschnitt resp. dessen Modifikation darstellende Linse links und rechts nicht bündig mit den senkrechten Wänden des Alu-Kühlprofils in Flucht steht, entstehen waagrechte Planflächen über den LEDs, die, seien sie auch noch so schmal, zu Streuungseffekten führen, mit denen ein nicht unerheblicher Teil der Parallelisierung zunichte gemacht wird. Anders ausgedrückt sind nur Linsensysteme zu empfehlen, deren Querschnittprofil über den LEDs seitlich keine Lücken läßt. Alles andere sind Reflexionsfallen, die den vermeintlichen Vorteil erheblich stören. Das ist der Grund, weshalb ein solches z.B. 45°-Modell gegenüber einem richtig konstruierten 60°-Modell im Ausleuchtungstest keine Vorteile zu haben scheint - kann es eben auch nicht.
60° Abstrahlwinkel jedoch ist noch eine mE zu breite Streuung, die gerade bei linearen LED-Modellen zu unnötigen Reflexionsverlusten im AQ führt. Sehen kann man das erst, wenn man beide Optionen realisiert und vergleichend gemessen hat.

zu 4) eine kontinuierliche und ausreichende Wärmeabfuhr ist für LEDs lebenserhaltend; d.h., je besser das funktioniert, desto größer die Chancen, daß die entsprechenden LEDs ihre maximal mögliche Lebensdauer erreichen (die idR als MTBF bis Abfall auf 70% der ursprünglichen Leistung bemessen wird). Als ausreichend (aber noch nicht optimal) wird idR bei linearen LED-Strips eine Kühlfläche vom doppelten, besser dreifachen der Strip-Layerfläche betrachtet, bei auf Platinen anderer Art / Geometrie montierte / gelöteten LEDs darf es ruhig noch mehr sein.
Es gibt, zumindest für runde oder sternförmig angelegte HighPower-LEDs, auf Platinen gelötete Fertigprodukte, inzwischen auch "aktive" Kühlelemente. Das sind Kühlrippenkonstruktionen, die eine elektrisch betriebene Vibration einer dünnen Metallmembran erzeugen und so einen Luftstrom entlang der Kühlrippen erzeugen, also einen aktiven Transport von kühlender / wärmeabführender Umgebungsluft unmittelbar am Kühlelement. Wer das versuchen möchte, kann es tun, ausreichend dimensioniert und klug montiert reichen passive Kühlelemente jedoch aus, sind günstiger und störunanfälliger.
Statische Aufladung und zu hohe Ströme / Spannung sind unbedingt zu vermeiden. Ersteres erreicht man durch gezielte Entladung allen Werkzeugs und des eigenen Körpers vor dem Hantieren mit LEDs, letzteres durch Nutzung entsprechend geeigneter NTs (Netzteile), KSQs (Konstantstronquellen) etc., je nach Erfordernis / Situation.

Hallo,

kurzer Sprung in die Praxis: plane z.Zt. die Erneuerung meiner LED-Strip Beleuchtung mit UltraBright-Strips für mein 85er.

Bislang mit 4x 0,5m à 450 Lumen, also 1800 Lumen insgesamt, beleuchtet, werde ich jetzt auf die 1,5-2fache Lichtmenge erhöhen, also 2700-3600 Lumen. Das bringt mehr Stromverbrauch, auf den es mir in diesem Fall nicht ankommt, aber auch mehr Licht, worauf es mir ankommt. Ich möchte wissen, ob sich das Wuchsverhalten der Bepflanzung meines 85er durch diese Maßnahme nachvollziehbar ändert.

Eine Narva T5 BioVital (ca. 6500K) in 549mm Länge bringt 1400 Lumen. Um die o.a. Lichtmenge von 2700 Lumen zu erreichen (resp. knapp zu überschreiten) braucht man also 2x diese T5 und verbraucht dabei 28 Watt - deutlich weniger, als die 43,2 Watt der LED-Beleuchtung mit den Strips (immehin 54% weniger). Mit andersartiger LED-Beleuchtung, nämlich einer Cree-Rundplatine, die 4 Cree HighPower LEDs trägt und bei 14V nur 9,8 Watt verbrät, sind, mit 0,7A an einer KSQ betrieben, bis 3000 Lumen drin. Diese Cree-Platine kostet knapp 50.- €, das KSQ dazu noch mal rund 10.- bis 15.- €, ein passender Kühlkörper kostet 2.- bis 5.- €, eine passende 45° Linse kostet 5.- €, den Rest (NT, Kabel etc.) rechne ich nicht, da er in beiden Fällen anfiele. Die Cree-Rundplatine wäre also vergleichsweise teuer in der Anschaffung, würde jedoch den Stromverbrauch deutlich senken; d.h. sie wäre auf Dauer die kostengünstigere Anschaffung.

Meine LED-Strip Beleuchtung über dem 85er soll eine Machbarkitsstudie sein, die Möglichkeiten und Grenzen einer LED-Beleuchtung aufzeigen soll.

Die erste Stufe konnte zeigen, daß mit vergleichsweise geringem Aufwand eine pflanzenwuchstaugliche Beleuchtung per LEDs machbar ist, wobei die Kosten im Rahmen bleiben, der technische Aufwand ebenso.

Die geplante zweite Stufe, jetzt in Arbeit, soll zeigen, ob eine Optimierung der Lichtmenge weitere Vorteile bringt und zu welchem Preis.

Die dritte, in Planung befindliche Stufe soll zeigen, welche Kosten-/Nutzenoptimierung mit einer alternativen LED-Lösung machbar sind.

Bin selbst sehr gespannt und guter Dinge.

Hallo Joachim,

wollte dir nur mal ein kurzes Feedback geben. Auch wenn ich der Thematik nicht immer ganz folgen kann, lese ich doch gerne mit, da es hier und da doch recht interessante Ansätze zur LED in der Aquaristik gibt.
Ich denke das hier viele User sind die aus deinen Überlegungen und Ausführungen einige Anregungen und Nutzen ziehen. Und darauf kommt es ja an.