Hallo,
ich glaube, hier sollten mal einige Dinge bezüglich Beleuchtung klargestellt, bzw. auf den Punkt gebracht werden werden.
Prinzipiell sollte man seine Leuchten nach folgenden Kenndaten auswählen:
- Leuchtkraft
- Farbwiedergabeindex CRI
- Effizienz
Leuchtkraft:
Hier kommt es sicherlich sehr auf den Einzelfall an.
Ich beziehe mich hier nun auf die physikalische Einheit Lumen.
Zitat Wikipedia:
Das
Lumen (
lateinisch für
Licht,
Leuchte; abgekürzt
lm) ist die Einheit des
Lichtstroms Φv. Als
photometrische Einheit berücksichtigt es die
unterschiedliche Helligkeitsempfindlichkeit des menschlichen Auges bei verschiedenen Farben: zwei baugleiche
Lichtquellen werden – unabhängig von ihrer Farbe - als gleich
hell wahrgenommen, wenn sie den gleichen Lichtstrom bzw. gleich viele Lumen aussenden, aber nicht unbedingt, wenn sie mit der gleichen Leistung (in
Watt) strahlen.
1 Lumen ist definiert als
der Lichtstrom einer 1,464 mW starken 555-nm-Lichtquelle (gelbgrün) mit 100 % Lichtausbeute. Dabei ist 555 nm diejenige
Wellenlänge, bei der das menschliche Auge gemäß
V-Lambda-Kurve seine maximale Empfindlichkeit hat. Dagegen liefert eine ebenfalls 1,464 mW starke
rote Lichtquelle nur etwa 0,1 lm, d.h. sie wird als 10mal weniger hell wahrgenommen, da das Auge in diesem Farbbereich nur 10 % der Empfindlichkeit im Vergleich zum Grünen besitzt.
Hier wird das erste Mal ein kleines Problem hier in der Diskussion deutlich.
Es wird ein Mal von rein Weißen LEDs gesprochen und von RGB-Leisten. Man erkennt aber deutlich, dass z.B. der Rot-Kanal dieser Leisten nur ein Zehntel des Lichtstrom bei gleicher Leitung erzeugen kann.
Den benötigten Lichtstrom für ein Becken zu ermitteln ist leider nicht so einfach.
Man kann nicht einfach sagen, dass X Lumen pro Liter Beckeninhalt 'richtig' sind.
Unabhängig davon, dass verschiedene Pflanzen mehr Licht benötigen.
Entscheidend ist hier die Lichtmenge, die bei den Pflanzen ankommt.
Man kann sicherlich leicht erkennen, dass bei einem Becken, dass 60cm tief ist, mehr Licht abgestrahlt werden muss, wie bei einem 25cm hohen Becken. Jeder weiß ja, dass die Beleuchtungsstärke mit der Entfernung abnimmt.
Hier wäre es sicherlich von Vorteil, wenn man von der am Beckenboden ankommenden Beleuchtungsstärke (Lux) sprechen würde.
Was ist ein Lux?
Die
Beleuchtungsstärke in lx ist der Quotient der Lichtstärke einer punktförmigen Lichtquelle in
cd und dem Quadrat der Entfernung in m.
Hier sieht man, dass die Entfernung der Lichtquelle, sowie der Abstrahlwinkel einen Einfluss auf die ankommende Beleuchtungsstärke haben.
In unseren Aquarien kommen noch diverse andere Einflussgrößen hinzu.
- Lichtbrechung an der Wasseroberfläche
- 'Lichtwiderstand' des Wassers, der höher ist als in Luft
Um die Beleuchtungsstärke am Beckenboden zu erhöhen kann man bei Leuchtstofflampen Reflektoren nutzen. Bei LEDs setzt man Linsen ein, um den Abstrahlwinkel zu verkleinern.
Also die nächsten Einflüsse:
Zusammenfassend, was beeinflusst die Beleuchtungsstärke am Beckenboden:
- Lichtstrom in Lumen
- Zu beleuchtende Fläche
- Entfernung der zu beleuchtenden Fläche
- Abstrahlwinkel der Lichtquelle
- Schwebeteilchen im Wasser
- ...
Den Wert der Beleuchtungsstärke müssten wir also im Wasser am Beckenboden messen um über Werte diskutieren zu können. Wer macht das? Keiner!
Um eine Diskussionsgrundlage zu schaffen nehmen wir doch einfach mal den Beleuchtungsrechner von Flowgrow, da dort in der Pflanzendatenbank auch die Beleuchtungsstärke in schwach, mittel und stark klassifiziert ist.
- gering <30 Lumen pro Liter
- mittel >30 <50 Lumen pro Liter
- hoch >50 Lumen pro Liter
Farbwiedergabeindex CRI:
Aus Wikipedia:
Der
Farbwiedergabeindex
(
englisch Colour Rendering Index,
CRI) ist eine
Kennzahl einer
photometrische Größe, mit der die Qualität der
Farbwiedergabe von
Lichtquellen gleicher
korrelierter Farbtemperatur beschrieben wird. Das Index-a im Formelzeichen steht für den
allgemeinen Farbwiedergabeindex, der nur die Werte der ersten acht Testfarben nach
DIN einbezieht.
Ein
CRI von 100 ist der Referenzwert einer Glühlampe.
Vereinfacht ausgedrückt:
Je weiter vom Referenzwert entfernt ein CRI ist, desto farbverfälschender ist die Lichtquelle.
Wie sind denn Standardwerte der verschiedenen Leuchtmittel?
Wikipedia:
Lampe Ausführung Index
Ra
Glühlampe[1] bis 100
LED weiß
[2] 80…95
OLED weiß
[3][4] 80…90
Leuchtstofflampe weiß de Luxe 85…100
weiß 70…84
Standard
[1] 50…90
Halogen-Metalldampflampe[1] 60…95
Natriumdampf-Hochdrucklampe warmweiß 80…85
farbverbessert
[1] 60
Standard
[1] 18…30
Quecksilberdampf-Hochdrucklampe[1] 45
Natriumdampf-Niederdrucklampe −44
Man erkennt, dass weder eine Leuchtstofflampe (CRI 85 - 100) noch eine LED (CRI 80 - 95) pauschal 'besser' ist. Man benötigt zur Beurteilung die Angaben der ausgewählten Leuchtstofflampe bzw. des ausgewählten oder verbauten LED-Emitters.
Effizienz:
Hier ist, mit dem Wissen aus der Erklärung zu 'Lumen' wiederum die Art der Lichterzeugung entscheidend.
Bei rein weißen LEDs und Leuchtstofflampen kann man sehr gut den Quotienten aus Lichtstrom und elektrischer Leistung nehmen.
Eine Leuchte die aus 20 Watt elektrischer Leistung 1000 Lumen erzeugt (50 Lumen pro Watt) ist weniger effizient als eine Leuchte, die für 1000 Lumen nur 10 Watt benötigt (100 Lumen pro Watt).
Beispielwerte:
LED Cree XM-L2 T6 (weiß) bis zu 175,4 Lumen pro Watt
LED Cree XM-L N (rot) bis zu 122,4 Lumen pro Watt
LED Cree XM-L N (grün) bis zu 105,9 Lumen pro Watt
LED Cree XM-L 35.2 (blau) bis zu 38(!) Lumen pro Watt
Leuchtstofflampe Osram 865 T8 90 Lumen pro Watt
Ich habe hier bewusst qualitativ hochwertige Produkte genommen.
Man findet sowohl weiße LEDs, als auch Leuchtstofflampen, mit sehr viel geringer Effizienz.
Die Grundaussage muss wohl lauten:
Weiße LEDs mit < 90 Lumen pro Watt sind nicht effizienter als eine Leuchtstofflampe. Leider fallen sehr, sehr viele der angebotenen LED Leuchten für Aquarien in den Bereich < 90lm/w.
Da sie im Allgemeinen dann aber auch noch preislich höher angesiedelt sind als eine Leuchtstofflampe sehe ich keinen rationalen Grund diese Leuchten zu kaufen.
Die von mir angegebenen 175 lm/w bei den XM-L2 T6 muss man aber auch relativieren. Diese werden nur bei sehr geringer Bestromung erzeugt. Bei einer 'Standardbestromung' von 700mA haben sie allerdings immer noch einen sehr guten Wert von 155,7 lm/w.
Weiterhin darf man RGB-LED und 'reinweiße' LEDs nicht ohne 'Wertung' mit dem Quotienten Lumen-Watt vergleichen.
In der Tabelle oben ist erkennbar, dass die farbigen LEDs einen sehr viel geringeren Wert erreichen.
Auch hier mal die 700mA - Werte:
Cree XM-L N (rot) 96 Lumen pro Watt
Cree XM-L N (grün) 53,8 Lumen pro Watt
Cree XM-L 35.2 (blau) 26,5 Lumen pro Watt
Aus diesen Werten ergibt sich, dass RGB-Leisten aus der Effizienzbetrachtung nur für den farblichen Sonnenauf- und -untergang genutzt werden sollten. Von einer kontinuierliche Beleuchtung mit RGB-Leisten ist abzuraten.
Zusammenfassend benötigt man zur Auswahl und um Leuchten zu vergleichen die Angaben:
- erzeugter Lichtstrom in Lumen
- elektrische Leistung in Watt
- Farbwiedergabeindex CRI
Ich würde eine weiße LED nur mit >110 Lumen pro Watt kaufen. Das es machbar ist, beweisen Hersteller mit 120 lm/W. Hätte ich mehrere zur Auswahl würde ich mich am höheren CRI orientieren.
LED-Leuchten ohne diese Angaben sind nicht zu werten.
Viele Anbieter geizen mit diesen Angaben. Ich sehe keinen Grund dafür, es sein denn, man bietet keine qualitativ hochwertigen Produkte an und möchte dieses verschleiern.
Einige Anbieter verbreiten Unwahrheiten. Einer z.B. sagt, dass die abgestrahlten Lumen völlig egal seinen, da nur die ankommende Lichtmenge zählt. Dass die ankommende Lichtmenge zählt ist richtig, aber der abgestrahlte Lichtstrom auf Entfernung im Winkel sind die ankommende Lichtmenge (Lux).
Eine Lumen-Angabe steht bei dem Hersteller nicht. Auch kein Lux-Wert, der ja eh nicht vergleichbar wäre.
Lasst euch nicht von solchen Fehlinformationen verunsichern. Frage die Werte Lumen, Watt, CRI an, wenn sie nicht im Angebot stehen. Bekommt ihr sie nicht, oder nur 'Geschwafel' zu hören, sollte der Lieferant/Hersteller für diesen Produkt nicht mehr in Frage kommen.
Es werden so viele LED-Leuchten mit einer schlechteren Effizienz als Leuchtstofflampen angeboten und verkauft. Und das auch noch für einen erheblich höheren Preis als vergleichbare Leuchtstofflampen.
Dieses ist rational nicht zu erklären. Es gründet nur Informationsmangel beim Käufer bzw. dessen Leichtgläubigkeit bezüglich Werbeversprechen.
LG
Lars
