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Thema: LED-Beleuchtung (http://m.naturaquaristik-live.de/topic.php?id=4056)

Geschrieben von: Lumpensammler am: 04.01.2012, 19:47:41
Hallo,

@Monika: Der Dinosaurier HQL ist immer noch nicht ausgestorben, Bresslein und ach Giesemann bauen nach wie vor HQL-Strahler für die Aquaristik. Die Nachfrage scheint immer noch entsprechend zu sein. Erschwingliches in LED wird wohl noch etwas auf sich warten lassen, auch beim Selbstbau sind die Kosten hoch. 2011 war zwar für mich das Jahr der LED-Beleuchtung, weil sehr viel Neues und Innovatives auf den Markt kam. Die Preise bröckeln aber nur langsam. Um 2 x 80 Watt HQL zu ersetzen, reichen 2 x 39 Watt T5. 2 x 54 W T5 erzeugen ein Fünftel mehr Licht als die 2 x 80 Watt HQL. Du solltest darüber nachdenken, neben der Stromersparnis profitierst Du von Der sichtbar bessere Farbwiedergabe der Leuchtstofflampen.

@Ingo: Ich gehe davon aus, daß man die Panels auch einfarbig bestückt ordern kann. Zumindest läßt der Slogan "Fully Customizable Design" darauf schließen.

Viele Grüße
Lǎo Luó

Geschrieben von: MonikaW am: 04.01.2012, 20:28:36
Hallo Robert, ok, danke für die konkreten Wattzahlen, die meine Lampen ersetzen könnten...Der Lack bröselt nämlich schon bedenklich mislay ...
Gilt das auch, wenn sie ca. 40-50cm über der Wasseroberfläche hängen?
Soviel Platz brauchen die Pflanzen nämlich ab und zu...die HQL hätten eigentlich laut Bedinungsanleitung 60cm über dem Wasser hängen sollen...aber so haben sie zu sehr beim Fernsehen geblendet...
VG Monika

Geschrieben von: Lumpensammler am: 05.01.2012, 09:01:35
Hallo Monika,

ich habe nur Erfahrungen mit meiner Eigenbau-Hängeleuchte, aber die würde ich nicht so hoch über's Aquarium hängen. Vielleicht meldet sich ja noch jemand mit einer käuflichen Leuchte, 40 bis 50 cm halte ich - für Leuchtstofflampen - schon ziemlich hoch.

Viele Grüße
Lǎo Luó

Geschrieben von: unbekannt am: 05.01.2012, 09:06:40
Hi Monika,

die wesentlichen Gründe, weshalb sich kaum jemand aus der Industrie damit beschäftigt:

1) der Aquaristik-Markt ist vergleichsweise klein (die Industrie denkt in anderen Kategorien, als wir)

2) die zu erwartende Gewinnspanne in einem preissensitiven Markt ist gegenüber dem der Entwicklungs-/Fertigungsaufwand zu gering

3) die wenigsten Unternehmen kennen sich mit unserer Thematik hinreichend aus - Konzeptionen für Nutzpflanzenzuchten sind etwas anderes als solche für unsere Zwecke

4) wer sich an Ansätzen zu Lösungen für uns schon mal "die Finger verbrannt" hat, wird das nur ungern wiederholen wollen...

Die Frage nach mehr Angeboten für weniger Geld macht zZt noch keinen Sinn, das dürft ihr mir glauben - zumindest solange nicht, wie wir im Markt nicht wenigstens ein paar stark nachgefragte Systeme haben, die auch den Herstellern entsprechende Gewinnmargen lassen. Davon sind die Hersteller aber noch "Lichtjahre" entfernt, sie haben mehrheitlich nicht mal einen Sinn machenden Ansatz, von einer Lösung ganz zu schweigen - Ausnahmen bestätigen die Regel. Der LED-AQ-Beleuchtungsmarkt wird vorerst ein experimenteller und tendenziell hochpreisiger bleiben, von mE Schustereien, wie denen des holländischen Anbieters mit seinen "wassergekühlten LED-Strip-Alublöcken", abgesehen. Roberts Erklärung zu dieser Thematik stimme ich zu. Er hat es im Grunde schon auf den Punkt gebracht.

Geschrieben von: unbekannt am: 05.01.2012, 09:28:07
Hallo,

@Robert: vielen Dank für den Link. Hinsichtlich der farbigen Schatten kann ich Dir folgen, aber, wie Du auch schon geschrieben hast, es ist auch eine Sache des Empfindens. Durch entsprechende Mischung mit Überwiegen des Weißanteils läßt sich das zumindest mildern. Ideal, da gebe ich Dir völlig recht, ist es nicht. Ich hatte eine Beleuchtung mit 80% weißen und 20% RGB LEDs, wo bei anthrazitfarbenem Bodengrund meines AQ (der kaum reflektiert) keine farbigen Schatten wahrnehmbar waren - ich muß aber fairer Weise sagen, daß ich "farbenblind" bin, weshalb die Einschätzung eines "Normalsichtigen" hier sicher besser wäre.

@all: die Preise zur Mazarra Serie würde ich persönlich als moderat bezeichnen. Verglichen mit manchen Systemen zB eines bekannten deutschen AQ-Beleuchtungsherstellers (fängt mit "G" an, hört mit "n" auf) für T5- und HQI- oder Mischsysteme ist das fast noch preiswert.

Der Hersteller der Mazarra Beleuchtungen, so ergab das Telefonat mit dem französischen Anbieter, erfragt von jedem Käufer VOR Zusammenstellung der Beleuchtung, welche LEDs (hinsichtlich Lichtfarben etc.) der Kunde wünscht; d.h. jeder Kunde kann sich seine Lampe individuell bestücken lassen - wie es hieß, ohne Aufpreis. Die Linsen liegen als vollständiger Satz in allen Varianten dem Paket bei; d.h. der Kunde kann sich die von ihm gewünschte Linsenbestückung selbst zusammenstellen und jederzeit selbst ändern. Damit wird zB ermöglicht, bestimmte Stellen im AQ betont beleuchten zu können. Eine gute Idee, die auch Risiken birgt (zB Ausbleichung von Korallen durch zu starkes Licht), worauf, zumindest für Meerwasser, vom Hersteller allerdings auch hingewiesen wird. In Sachen SW-AQ-Beleuchtung scheint man sich beim französischen Anbieter jedoch noch nicht so gut auszukennen, zumindest ließen die Äußerungen des Gesprächspartners diesen Schluß zu. Aber das kann sich ja noch ändern und wenn man als Kunde selbst wählen kann, spielt es eine eher untergeordnete Rolle, solange der Kunde selbst sich hinreichend damit auskennt.

@ Ingo: wie Robert schon sagte und ich im Absatz hier drüber, sind die Mazarra individuell bestückbar. Wegen des "Plug-and-Play"-Stecksystems ist das weiter kein Problem, auch später änderbar, wobei es wohl auch das eine oder andere zu beachten gibt, wild und wahllos ändern wird man auch da nicht können, aber in gewissen Grenzen schon. Immerhin.

Geschrieben von: Ingo am: 05.01.2012, 22:03:46
Hallo Joachim,

die Lampe interessant! Schon mal die 180 Lumen/Watt.
Doch wo steht der RA-Index? Oder wird dieser nie bei LED's angegeben.

Geschrieben von: unbekannt am: 05.01.2012, 22:15:41
Hi Ingo,

gute LED-Hersteller geben den CRI- oder RA-Index oft auch an.

Ich halte nur nicht viel davon, weil er nur wiedergibt, worauf unser menschliches Sehsystem besonders optimiert ist; anders formuliert, er ist auf ein Gelb-Grün betontes Wahrnehmungssystem optimiert.

Für Lackierer zB ist das sicher eine wichtige Sache, denn deren Kundschaft (und demzufolge sie selbst) beurteilt als Mensch ja danach.

Für eine Wasserpflanze jedoch gelten andere Optima und so gesehen, kommt es bei der Frage, wie wichtig der CRI- oder RA-Wert ist, sehr darauf an, von welche Warte aus man das Ganze betrachtet.

Ich würde es so formulieren: ein hoher CRI-Wert schadet nicht, sollte jedoch, wenn es in erster Linie um optimalen Pflanzenwuchs geht, nicht überbewertet werden. Dort wäre ein möglichst hoher PAR-Wert viel wichtiger.

Geschrieben von: Ingo am: 05.01.2012, 22:33:29
Hallo Joachim,

vielen dank für die Aufklärung, nur eine Frage hab ich noch, was genau besagt der PAR-Wert? So wie ich auf der Seite gesehen hab ist der ziehmlich hoch.

Geschrieben von: unbekannt am: 05.01.2012, 23:04:20
Hi Ingo,

die Abkürzung PAR steht für Photosynthetic Active Radiation und bezeichnet den für die Photosynthese relevantesten Teil des auf eine so aktive Pflanze strahlenden Lichtes einer Lichtquelle, eben in PAR-Einheit gemessen. Im Gegensatz zu zB Lumen o.ä. Einheiten reagieren PAR-Meßsonden auf spektrale Anteile, die für die Aktivierung der Photosynthese resp. deren optimale Aktivität besonders relevant sind, was eben nicht Gelb-Grün, sondern in spezieller Weise eher Blau-Rot betont ist. Anders formuliert, werden mit einer PAR-Messung die spektralen Anteile des für uns sichtbaren Lichtes betont erfaßt, die gerade dem Photosynthe-"Apparat" (= zellinternes System der Pflanze) der Pflanze besonders dienlich sind, und zwar vor allem hohe Werte im blauen Bereich des für uns sichtbaren Spektrums und (etwas niedriger anzusetzen, aber auch noch als ordentlicher Peak) im roten Bereich. Der Gelb-Grün-Bereich fällt dagegen etwas ab.

Nun muß man auch noch wissen, daß besonders Algen (= niedere Pflanzen) eben den Gelb-Grün-Bereich durch Zusatz- oder Hilfspigmente noch besonders gut nutzen können, "höhere" Pflanzen dagegen, wie zB unsere geliebten Wasserpflanzen, eher nicht oder zumindest deutlich schwächer. Es macht, um das Wachsen und Gedeihen höherer Pflanzen zu optimieren, daher Sinn, gerade den Blau-Rot Peak zu betonen.

Der "Nachteil" dabei ist, daß solches Licht alleine für unser menschliches Auge so ungewohnt ist, daß wir es meist als "unnatürlich" empfinden und da die Sonne in allen für uns sichtbaren Spektralbereichen recht hohe Werte erreicht, ihre Spektralkurve hier kontinuierlich; d.h. ohne besondere Peaks irgendwo, verläuft, ist dieses Empfinden nachvollziehbar. Es läßt sich jedoch durch Verwendung von entsprechenden LEDs oder Mischung mit anders strahlenden LEDs mildern, und so gut lösen. Ein Beispiel aus der LSR-Welt für derart extreme Banden ist die Osram L-Fluora Röhre, vielen von uns noch gut bekannt. Mit Tageslichtweiß gemischt, war sie erträglich, ohne wirkte alles ein wenig plakativ. Es gibt sicher noch andere Beispiele.

Gelb-Grün betonte Lampen (zB LEDs) erreichend daher vergleichsweise hohe CRI-, aber niedrigere PAR-Werte, während vor allem blaubetonte hohe PAR-, aber niedrigere CRI-Werte erzielen. So etwa könnte man es ausdrücken.

Geschrieben von: Lumpensammler am: 06.01.2012, 10:24:34
Hallo,

der CRI-Wert nach CIE 013.3-1995 ist ein rein rechnerischer Wert, bei dem der Farbort der Lichtquelle im Cielab-Farbraum gemessen (bzw. aus dem Spektrum errechnet) und die Farbortverschiebung von 8 Testfarben (TCS01 bis 08) daraus errechnet wird. Aussehen tut das ungefähr so. Da sitzt niemand davor und vergleicht visuell. Mit der Augenempfindlichkeitskurve hat das nichts zu tun, sie wird bei der Berechnung gar nicht verwendet. Daß es überhaupt einen Farbwiedergabeindex gibt, bzw, daß wir überhaupt Farben wahrnehmen können, liegt an den drei in verschiedenen Wellenlängenbereichen des sichtbaren Spektrum empfindlichen Farb-Sehzellen im menschlichen Auge. Das ist eine Binsenweisheit, das weiß jeder, aber eben wegen der Aufteilung auf drei Rezeptoren gibt den Farbwiedergabeindex überhaupt. Das Phänomen heißt "Metamerie" und der Farbwiederabe-Index ist eigentlich ein Metarie-Index.

Was jahre-, ja, jahrzehntelang bei herkömmlichen Lichtquellen gut funktioniert hat, klappt bei LEDs nun nun plötzlich nicht mehr. Es mehrten sich die Berichte, daß der CRI von LEDs nicht mit dem CRI anderer Leuchtmittel unmittelbar vergleichbar ist, LEDs erscheinen dem menschlichen Auge besser, als es die rein zahlenmäßige Einstufung erwarten läßt. Beschrieben ist das in der CIE 177:2007, als von dem Institut, aus dem auch die noch aktuelle gültige Vorschrift zu Bestimmung des CRI stammt. Die frei herunterladebare Zusammenfassung dieses Papers gibt bereits einen guten Überblick. Interessant ist auch dieser Artikel zu lesen, leider nur in englischer Sprache. Da stehen dann so nette Sachen drin, daß LEDs selbst mit einem CRI von nur 25 ein visuell angenehmes Licht erzeugen können.

Zitat von joe :
die Abkürzung PAR steht für Photosynthetic Active Radiation und bezeichnet den für die Photosynthese relevantesten Teil des auf eine so aktive Pflanze strahlenden Lichtes einer Lichtquelle, eben in PAR-Einheit gemessen.
Soweit stimmt es noch. PAR ist definitionsgemäß der Bereich zwischen 400 und 700 nm des sichtbaren Spektrums.

Zitat:
Im Gegensatz zu zB Lumen o.ä. Einheiten reagieren PAR-Meßsonden auf spektrale Anteile, die für die Aktivierung der Photosynthese resp. deren optimale Aktivität besonders relevant sind, was eben nicht Gelb-Grün, sondern in spezieller Weise eher Blau-Rot betont ist. Anders formuliert, werden mit einer PAR-Messung die spektralen Anteile des für uns sichtbaren Lichtes betont erfaßt, die gerade dem Photosynthe-"Apparat" (= zellinternes System der Pflanze) der Pflanze besonders dienlich sind, und zwar vor allem hohe Werte im blauen Bereich des für uns sichtbaren Spektrums und (etwas niedriger anzusetzen, aber auch noch als ordentlicher Peak) im roten Bereich. Der Gelb-Grün-Bereich fällt dagegen etwas ab.
Das dagegen ist leider falsch. PAR gewichtet definitionsgemäß alle Wellenlängenbereiche gleich. Gute PAR-Sensoren besitzen daher im gesamten Bereich zwischen 400 und 700 nm eine möglichst gleichbleibende Empfindlichkeit, hier ein käufliches Beispiel.

Zitat:
Nun muß man auch noch wissen, daß besonders Algen (= niedere Pflanzen) eben den Gelb-Grün-Bereich durch Zusatz- oder Hilfspigmente noch besonders gut nutzen können, "höhere" Pflanzen dagegen, wie zB unsere geliebten Wasserpflanzen, eher nicht oder zumindest deutlich schwächer.
Oh, gelb-grün-absorbierende Carotinoide (man kennt inzwischen 4) besitzen auch die Lichtsammelfallen unserer geliebten Wasserpflanzen. Wenn Du Dir die in der Literatur gängigen Wirkspektren der Photosynthese anguckst, davon gibt es mittlerweile ein paar :wirst Du unschwer bemerken, daß grünes Licht immer noch mit einem Wirkfaktor von 40 bis 60 % von den Pflanzen zur Photosynthese genutzt werden kann. Die Unterschiede in den verschiedenen Wirkspektren rühren von unterschiedlichen Pflanzen und unterschiedlichen Versuchsbedingungen her. Ich lege auch noch den Artikel "Green Light Drives Leaf Photosynthesis More Efficiently than Red Light in Strong White Light: Revisiting the Enigmatic Question of Why Leaves are Green" (Ichiro Terashima, Takashi Fujita, Takeshi Inoue, Wah Soon Chow and Riichi Oguchi, Plant Cell Physiol. 50(4): 684–697 (2009))" ganz besonders ans Herz. Grün kann die Pflanze durchaus nutzen! Was Algen den Pflanzen voraushaben, sind die Phycobiline und die Fähigkeit, ihre Lichtsammelfallen schneller auf ein gegebenes Lichtspektrum einstellen zu können als höhere Pflanzen. Das sind die Gründe, warum sich zu jedem Spektrum garantiert eine Alge finden läßt, die unter diesem Licht besonders gut wächst. Licht, daß nur den höheren Pflanzen schmeckt und den Algen nicht, gibt es nicht.


Zitat:
Gelb-Grün betonte Lampen (zB LEDs) erreichend daher vergleichsweise hohe CRI-, aber niedrigere PAR-Werte, während vor allem blaubetonte hohe PAR-, aber niedrigere CRI-Werte erzielen. So etwa könnte man es ausdrücken.
Nein, kann man nicht. Der CRI hat mit Gelb-Grün nichts zu tun. Schwarzkörperstrahler besitzen immer einen CRI von 100, egal, ob ihr Strahlungsmaximum jetzt bei Dunkelrot (725 nm, T=4000 K), Grün (560 nm, T=5200 K) oder Blau (445 nm, T=6500 K) liegt. Gelb-Grün-betonte LEDs weisen im Gegenteil einen eher niedrigen CRI-Wert auf, weil ihnen die Wiedergabe der rotbetonten Testfarben nur schlecht gelingt. LEDs mit einem breiten, schwarzkörperähnlichen Spektrum (wie z. B. eine Nichia NS6W183AT-H1) kommen dagegen auf hohe Farbwiedergabewerte. Und das mit dem PAR hatten wir schon mal. Drei einfarbige LEDs, die jeweils ein Watt bei Blau, Grün oder Rot abstrahlen, besitzen alle den gleichen PAR-Wert: 1 Watt.

Für ein Aquarium, an dessen Aussehen ich mich erbauen möchte, ist mir der optische Eindruck immer wichtiger als das letzte Quentchen Photosyntheselichtausbeute. Bei der Pflanzenzuchtstation im Keller mag der Schwerpunkt woanders liegen, aber in der guten Stube ziehe ich Lichtquellen vor, unter denen das Aquarium gut aussieht.

Viele Grüße
Lǎo Luó