LED Aquariumlampe Lumen berechnen oder bzw. was brauch ich

[Loong]

'N Abend…

Wichtig sind für Pflanzen vor allem das Rot und Blau. (Grünes schadet aber auch nicht) Warmweiße oder Kaltweiße LEDs liefer diese Lichtwellen nicht ausreichend, RGB LEDs schon eher.

Keine Ahnung, woher du das hast, aber das ist nicht richtig. Die üblichen in RGB-Leuchten eingesetzten LEDs mit blau = 470 nm und rot = 640 nm liegen mit ihrer PAR-Ausbeute (µmol/J) noch unter der von weißen LEDs. Ich kann daher den Hype um das RGB-Licht in keinster Weise nachvollziehen. Das sind für mich nur vordergründige Effekte auf Kosten der Farbwiedergabe, der Photosyntheseeffizienz und des Wirkgungsgrads.

Wissenschaftlicher als die meisten Aussagen.
http://fastvoice.net/2012/02/23/led-pflanzenleuchten-das-grunzeug-liebt-rot-und-blau/

Und falls das nicht reicht:
https://www.nasa.gov/centers/kennedy/home/plant_growth.html

Nö, das reicht beides nicht. Diese Papers sind 7 Jahre alt, inzwischen ist man in der Forschung da schon ein kleines bißchen weiter. Abgesehen davon, will sich wohl niemand freiwillig so ein pinkfarbenes Puff-Licht übers Aquarium hängen.

Nach allem, was ich bisher an Literatur zusammengetragen habe (besonders hervorzuheben sind die beiden Symposiumsbände zum Thema Licht im Gartenbau der ISHS, 956 und 1134), ist für das Gesamtpaket Photomorphogenese (Gestaltbildung) und Phytosynthese ein möglichst vollständiges Spektrum von Vorteil. Hinweise auf ein möglichst vollständiges Spektrum geben diese Artikel daraus:

• FINDING THE OPTIMAL GROWTH-LIGHT SPECTRUM FOR GREENHOUSE CROPS
• Toward an optimal spectral quality for plant growth and development: the importance of radiation capture

Auch weitere Papers sind noch interessant:

• Green-light Supplementation for Enhanced Lettuce Growth under Red- and Blue-light-emitting Diodes
• Why are higher plants green? Evolution of the higher plant photosynthetic pigment complement
• Green light drives leaf photosynthesis more efficiently than red light in strong white light: revisiting the enigmatic question of why leaves are green
• Do Plants Use Green Light? (übrigens in Zusammenarbeit mit Osram)

Folgerichtig hat man Versuche gemacht:

• The effect of light quality on growth of lettuce
• Green-light supplementation for enhanced lettuce growth under red- and blue-light-emitting diodes

Um beim Salat-Vergleich zu bleiben: Wir wollen nicht möglichst viel Ertrag, sondern möglichst schöne Pflanzen. Und die kriegt man mit Vollspektrum und nicht mit irgendwelchem RGB-Gedöns.

hiho
Es gibt aber auch noch ausnahmen. z.b. Lichtfarbe 7000k (Bläulich), PAR Wert ist aber bei ca. 640nm (Rot) am höchsten.

Nö. Egal, ob die Lichtquelle blaue, grüne oder rote Photonen verschickt, solange es immer gleich viel pro Zeiteinheit sind, ist auch der PAR-Wert gleich.

@shrimpfarmffm :
Matthi stellt die richtigen Fragen. Warum gehst du ihn dann so an?

I.d.S.
Robert

 

[Loong]

Jo, die 4K waren auch nur ein Beispiel. Ich persönlich bin ein Freund von 5000K Aufwärts, rein aus optischen Gründen bzw. persönlichem Geschmack.

Deine Empfindung wird durch dieses Paper gestützt: Der Salat wuchs unter 5000 K am schönsten.

 

[Loong]

Da korrigiere ich mal. Daytime Matrix wird mit 180 Lumen je Watt angegeben bei wirklich gutem Spektrum.

Da korrigiere ich mal ... Waltron gibt an, daß die verwendeten LEDs von Seoul Semi bis 180 Lumen pro Watt besitzen. Also:

1. Nicht die Leuchte selber und
2. bis zu 180 lm/W.

In der Spritzschutzscheibe, egal, ob aus PC oder PMMA, bleiben bei senkrechtem Lichtdurchgang 8 % Licht hängen, bei schrägem entsprechend mehr. Das Netzteil macht nochmal 10...15 % Verlust. Also bleiben von den "bis zu" 180 lm/W auf dem Weg von der Steckdose bis zum von der Matrix ausgesendetem Licht noch "bis zu" 140...150 lm/W übrig.
Aber es kommt noch besser: 4,50 µmol/s/Watt ?

Leider schreibt Waltron nicht, welche Seoul LED sie einsetzen. Nur, daß die eingesetzten LEDs "bis" 180 Lumen pro Watt hätten. Gut, ziehen wir uns das Datenblatt der STW8Q14D-E3, das ist die derzeit wirkungsgradstärkste 5630-LED von Seoul, und picken und die LEDs heraus, die 180 lm/W erreichen. Aus dem Spektrum im Datenblatt läßt sich die Photonenflußausbeute errechnen.

Damit kommt die warmweiße Version der STW8Q14D-E3 auf eine Ausbeute von 2,54 µmol/J, die neutralweiße auf 2,46 µmol/J und die kaltweiße auf 2,60 µmol/J.

Eine der derzeit wirkungsgradstärksten LED, die Samsung LM301B, erreicht einen elektrischen Wirkungsgrad (abgegebene Strahlungsleistung zu aufgenommener elektrischer Leistung) von gut 67 %, eine Lichtausbeute von 223 Lumen pro Watt und macht dabei 3,04 µmol/J. Um die von Waltron angegebenen 4,50 µmol/J zu erreichen, müsste die LED einen elektrischen Wirkungsgrad von 99 % besitzen. Davon sind wir noch einige Jahrzehnte, wenn nicht gar Lichtjahre entfernt.