LED-Beleuchtung im Naturaquarium (Teil 2) – LED lighting in Aquariums (part 2)

Im zweiten Teil des LED-Interviews mit Joachim wird unter anderem allgemeinen Fragen, wie z.B. worin der Unterschied zwischen LED und Cree besteht, oder wozu der Lumenwert wichtig ist, nachgegangen! Und kann ich mich als Laie ans LED-Verlöten wagen?

Interview-Thema: LED-Beleuchtung in der Naturaquaristik (Teil 2)

Aquascapia: Led, Cree etc. Sind nur einige Bezeichnungen. Unter diesen ganzen Bezeichnungen versteht der Laie nur wenig. Könntest du kurz Licht ins Dunkeln bringen?

Joe: LED ist die Bezeichnung für das Leuchtmittel, eine international gebräuchliche Abkürzung, die “Light Emitting Diode” bedeutet, also eine Diode, die Licht ausstrahlt, wenn sie die erforderliche elektrische Energie zur Aktivierung erhält. LEDs reagieren empfindlich auf zuviel Spannung und / oder Strom, weshalb es wichtig ist, sie nur innerhalb der vom Hersteller angegeben Energiezufuhrwerte zu betreiben, mehr oder z.B. elektrostatische Entladung, würde sie zerstören. In eine Lampe korrekt fertig eingebaut, ist das Risiko minimiert, jedoch nicht ganz zu eliminieren. Wenn man zuhause Teppichboden hat, und schon öfter mal einen Schlag beim Anfassen der Türklinke bekam, sollte man für Abhilfe sorgen oder zumindest nicht als erstes die LED-Lampe an einem ihrer Kontakte anfassen, sonst könnte es deren Ende werden. Dieser Schlag ist für uns nicht gefährlich, nur unangenehm, aber er entlädt hohe Spannung (bei idR sehr kleinem Strom), die eine ungeschützte LED zerstören kann. 

Aquascapia: Was ist der Unterschied zwischen Led und Cree etc.?Cree, Edison, Luxeon, Luminus, Osram, Seoul etc. sind die Namen einiger Hersteller oder von deren Produktmarken. Cree gilt hierbei als einer der technologisch in diesem Sektor führenden Hersteller, denn er hat bei LED-Entwicklungen Pionierarbeit geleistet und tut das immer noch. Aber auch andere Anbieter haben inzwischen z.T. gut aufgeholt. Entscheidend ist, daß ein Anbieter entweder ein erprobtes Fertigprodukt mit klarer und vollständiger Beschreibung der Betriebsbedingungen, Anschlußdaten und am besten allem noch nötigen, passenden Zubehör (Netzteil, ggf. Konstantstromquelle, Kabel und Steckverbinder, Kühlkörper, evtl. Vorsatzlinsen, anschlußfertig)  anbietet, oder einzelne Bauteilen mit den genauen Spezifikationen des Herstellers weiter gibt, sowie möglichst eine fachlich kompetente Beratung zu weiteren Fragen. Davon gibt es für unseren Bedarf inzwischen einige Anbieter.

Aquascapia: Wozu wird der Lumenwert oft angegeben?

Jedes Leuchtmittel sendet im Betrieb eine bestimmte, ihm konstruktiv eigene Menge Licht aus. Das ist auch bei Leuchtstoffröhren, HQI-Brennern usw. so. Die Hersteller und / oder Fachverbände entscheiden idR darüber, welche Angabe sie zur abgestrahlten Lichtmenge machen, also, ob sie den Wert in Lux, Lumen, Candela oder welcher Einheit auch immer angeben. Alle sind physikalische Maßeinheiten für eine meßbare Menge Licht. Im Fall der LEDs hat es sich durchgesetzt, diese Angaben in Lumen zu machen (nur für kleine, meist einzelne LEDs oder leistungsschwächere Strips etc. wird manchmal die Einheit “mcd” (MicroCanDela) verwendet). Der Lumenwert eröffnet die Möglichkeit, die Lichtleistung einer LED direkt mit der einer anderen LED oder eines anderen Leuchtmitteltyps, etwa einer Leuchtstoffröhre zu vergleichen, also z.B. zu prüfen, ob die erreichbare Menge Licht mit einer gedachten LED-Konstruktion ausreicht, eine Leuchtstoffröhre zu ersetzen. Schwieriger kann es werden, wenn ein Hersteller von anderen Leuchtmitteln, nehme wir als Vergleich noch mal eine Leuchtstoffröhre, seine Angaben in einer anderen Einheit, als Lumen macht. Dann muß man Umrechnungstabellen benutzen und weitere konstruktive Dinge prüfen resp. wissen, wie etwa die Entfernung des Leuchtmittels von der zu beleuchtenden Fläche, deren Größe usw. ist. Das ist machbar, erfordert aber weitere Kenntnisse.

Aquascapia: Kann ich mich als Laie ans Verlöten und Arbeiten mit Leds wagen?

Ja, solange man ein handwerkliches Grundwissen und -geschick mitbringt und Werkzeuge hat, die den Anforderungen entsprechen. Dazu gehören schnell und bei niedrigen Temperaturen fließendes Lot, ein Lötkolben, der bei niedrigen Temperaturen, wie vom Hersteller der LEDs angegeben und in kürzester Zeit, eine sicher Lötverbindung ohne längere Temperaturbelastung der LED ermöglicht. Die von den LED-Herstellern angegebenen, maximalen Löttemperaturen und -zeiten sollten nicht überschritten werden, um die LED nicht zu gefährden. Das Lötgerät sollte potentialfrei arbeiten; d.h. Risiken der statischen Auf-/Entladung beim Löten minimieren. Eine vorherige Erdung allen genutzten Werkzeugs und des eigenen Körpers, möglichst auch der Arbeitsfläche (für Letztere bei unlackierem Holz nicht unbedingt nötig), ist zu empfehen. Das ist heute ohne großen Aufwand realisierbar, man braucht aber etwas mehr Ausstattung, als beim Basteln mit unkritischeren Dingen.

Die Lötarbeiten an (flexiblen) LED-Strips beschränken sich idR auf die Schaffung einer Drahtverbindung bei Zusammenschaltung mehrere Stripabschnitte, das Anbringen des Steckverbindungsanschlusses zum NT und bei einzelnen Modulen, desgleichen untereinander als Reihen- o­der Parallelschaltung sowie idR die Einbindung des/der KSQ (passende Vorwiderstände sind idR bereits auf dem Strip integriert).

Für den Einstieg sind einfache Aufbauten (z.B. gut vorkonfektionierte LED-Strips) sinnvoll, weil man so mit der Materie bei überschaubaren Kosten rasch vertraut wird, ohne sich noch groß mit baulichen Themen auseinander setzen zu müssen. Dann kommen fertig konfektionierte LED-Platinen-Module und am anderen Ende der Skala einzelne LEDs und weiter Bauteile, womit die gesamte Beleuchtung selbst zusammenzustellen, zu löten, verdrahten usw. ist.

Also ich bin persönlich schlauer als vorher, weil ich einfach nicht genau die Fakten kannte, die eben ziemlich wichtig sind – gerade der Lumenwert sollte nicht außer Acht gelassen werden. Mehr Werte, auf die geachtet werden sollte, wenn man erfolgreich Pflanzenaquarien mit LEDs betreiben möchte werdet Ihr im nächsten Beitrag zu lesen bekommen.

3 Gedanken zu „LED-Beleuchtung im Naturaquarium (Teil 2) – LED lighting in Aquariums (part 2)

  1. Christian

    Hallo,

    als Einstieg in das Thema war das wieder interessant.

    Die Angabe „mcd“ habe ich auch teilweise schon gesehen, bin aber davon ausgegangen, dass es sich hier um Milli-Candela handelt, nicht um Mikro-Candela (µcd). Ansonsten wäre das auch verflixt wenig Licht.

    Die Zusammenhänge zwischen Lumen, Lux und Candela sind ziemlich kompliziert. Ich habe mir bisher alles von verschiedenen Seiten zusammengesucht. Wenn Joachim hier noch eine Quelle kennt, die für Aquarianer ohne Physikstudium nutzbar ist, wäre ein Hinweis toll.

    Gruß,
    Christian.

    1. joe

      Hi Christian,

      stimmt, sorry, mein Fehler und erneut Danke für Deine Antwort / Richtigstellung.

      Die beste Quelle, es ohne wissenschaftliches Studium schnell zu verstehen, wie die Definitionen und Zusammenhänge der einzelnen Maßeinheiten (untereinander) sind, ist mE immer noch Wiki. Schaut da einfach mal unter den einzelnen Begriffen rein.

      Lumen ist ein Wert, der unabhängig von der beleuchteten Fläche und Entfernung dazu angibt, wieviel Licht ein Strahler (hier. eine LED bzw. eine Reihe davon) abgibt. Bei Lux wird diese Angabe auf die Ausleuchtung einer 1m² großen Fläche im Abstand von 1m zum Strahler gemacht. Candela entstand, wie der Name vermuten läßt, als Bemessung der Lichtmenge, die eine Kerze im Abstand von etwa 1m Radius zur 1m² großen Meßfläche einer Kugel ergibt, deren Mittelpunkt die Kerzenflamme ist, wobei ihr Licht auf den angesprochenen m² der umgebenden Kugelfläche projeziert gemessen wird. Klingt kompliziert, ist unter dem Link

      http://www.ledshift.com/Lichtstaerke%20German.html

      ganz passabel erklärt.

      Obwohl bei Vergleichen von Leuchtmitteln eher selten geworden, wird es zB bei LEDs immer noch genutzt. Die Beziehung zu Lumen seht ihr in o.a. Link ebenfalls.

      Gruß,
      joe

  2. Timo

    Hi Christian,
    Dein Interesse an der LED-Technik und den Artikeln freut mich!
    Wenn es Dir recht ist, sammel ich deine Anregungen und Fragen und werde diese an Joachim weiterleiten – falls er sich hier nicht selber direkt meldet:)
    Weiterhin viel Spaß bei den weiteren Teilen!
    Gruß
    Timo

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