Verständnisfrage zu Watt/Liter

[Paracelsus]

Hallo zusammen!

Ich bin Thomas, 44, Österreicher.
Ich habe schon gut profitiert vom mitlesen hier - speziell das Thema Düngung - nutze nun PPS dafür.
Danke für all das Wissen.

Was sich mir noch nicht erschliesst, ist die schon recht lange genutzte Aussage Watt/Liter.
Ein Minima von 0,3 Watt pro Liter findet man da oft.
Soweit ich herausfinden konnte, bezieht sich diese Angabe auf die alten T8 Röhren.
Vielerorts lese ich Aussagen wie: "Es ist egal welche Leuchtmittel Du verwendest - was zählt ist Watt per Liter"
Und genau dem kann ich nicht ganz folgen.

Licht ist ja was anders als die verbrauchte Stromenergie um dieses zu erzeugen.
Ergo - IMHO - ist da doch eher die ankommende Lichtenergie entscheidend, oder?
Eine Lampe mit einer höheren Lumen/Watt Effizienz als T8 würde diese Rechnung (beisplw. 0,5 Watt/Liter) doch nach unten revidieren.
Beispiel:
T8 50 Watt mit 100 Lm/Watt auf 100 Liter == 0,5 Watt/Liter
T5 38 Watt mit 150Lm/Watt (Hausnummer) auf 100 Liter == 0,26 Watt/Liter
Letzters Beispiel (und das ist nur ein Beispiel ohne Praxisbezug) würde mir 700 Lumen mehr Licht bringen, obwohl es laut der Gleichung ein schwächer beleuchtetes Aquarium wäre.

Was verstehe ich nicht?

Gruß,
Thomas

 

[nik]

Re: Verstämdnisfrage zu Watt/Liter

Hallo Thomas,

das passt doch schon ganz gut. Selbstverständlich ist die Lichtleistung aussagekräftiger als die aufgenommene elektrische Leistung. Ebenso spielt die Qualität des Reflektors eine Rolle. Die dünnen T5 Lampen haben in Verbindung mit Reflektoren durch ihre geringere Eigenabschattung bauartbedingte Vorteile.

Die Watt/Liter Regel genügt schon als Anhaltspunkt, aber sie gilt eben eher für eine durchschnittliche Lampen/Reflektor Kombination. Da lässt sich schon bei guter Wahl der Komponenten deutlich mehr Licht bei gleicher elektrischer Leistung erreichen. Man sollte eine grobe Regel also nicht zu eng sehen.

Gruß, Nik

 

[muffin]

Re: Verstämdnisfrage zu Watt/Liter

Eine Lampe mit einer höheren Lumen/Watt Effizienz als T8 würde diese Rechnung (beisplw. 0,5 Watt/Liter) doch nach unten revidieren.
Beispiel:
T8 50 Watt mit 100 Lm/Watt auf 100 Liter == 0,5 Watt/Liter
T5 38 Watt mit 150Lm/Watt (Hausnummer) auf 100 Liter == 0,26 Watt/Liter
Letzters Beispiel (und das ist nur ein Beispiel ohne Praxisbezug)

Hallo Thomas,

genau da (Praxisbezug) sehe ich kein Problem. Die mir bekannten Leuchtmittel, egal ob T8, T5 oder HCI, haben doch alle eine in etwa vergleichbare Lumen/Watt Lichtleistung. Natürlich variiert das ganze ein wenig, je nach Lichtfarbe und Farbindex, aber dies betrifft ja dann wiederum alle Beleuchtungsarten.
Wie also Nic schon schrieb, bleibt die Fausregel im Groben also immer gültig und man kann die verschiedenen Bauformen der Leuchtmittel, dann je nach gewünschter Ausleuchtung wählen.

Gruss Mario

 

[Paracelsus]

Re: Verstämdnisfrage zu Watt/Liter

Schönen Abend Leute!

Erstmal Danke für die Antworten.
Ich neige meist dazu, allzu feste regeln zu hinterfragen.
Gerade jetzt ist ja ein - an Sinn etwas entbehrender - Hype um die LED entstanden.

Da die Entwicklung von Leuchtmitteln aber recht zügig voranschreitet und die Lumenausbeuten in die Höhe schnellen, war es für mich sinnvoll, diese Frage zu stellen.
Abschliessend könnte man sagen, das rund 40 Lumen pro Liter Wasser (entspräche im Mittel 0,5 Watt/Liter bewertet an der T8) einen guten Beleuchtungswert darstellt.

Vielen Dank,
Thomas - dem hoffentlich bald ein Licht aufgeht ...

 

[Tyhra]

Re: Verstämdnisfrage zu Watt/Liter

Wie kommst Du auf die 40 Lumen?! Hätte jetzt eher auf 50 Lumen getippt...

Danke schonmal für die Antwort

Tyhra

 

[Wuestenrose]

Re: Verstämdnisfrage zu Watt/Liter

Hallo,

@Paracelsus

Gerade jetzt ist ja ein - an Sinn etwas entbehrender - Hype um die LED entstanden.

Findest Du? Ich nicht. Warst Du schon mal in China? Nein? Dann solltest Du schleunigst mal einen Abstecher nach Shenzhen zu den dortigen LED-Märkten nachholen. Oder einfach mal gucken, welchen Anteil LEDs an der Allgemeinbeleuchtung in China inzwischen erreicht hat. An China gemessen ist Deutschland, was LED-Beleuchtung anbetrifft, tiefstes Entwicklungsland. Ich bin skeptisch, ob deutsche Firmen diesen Rückstand jemals wieder aufholen können. Derzeit sind, tief gestapelt, 90 % aller LED-Leuchtmittel (also nicht die nackte LED, sondern fertig gesockelte Lampen) und LED-Leuchten chinesischer Herkunft.

@Tyhra

Wie kommst Du auf die 40 Lumen?! Hätte jetzt eher auf 50 Lumen getippt...

Naja, das sind 25 % Unterschied, und die entscheiden ganz gewiss nicht über Wohl oder Wehe. 40 Lumen entsprechen bei 0,5 Watt pro Liter einem Leuchtmittel mit 80 Lumen pro Watt Lichtausbeute, 50 Lumen dann eben 100 lm/W. Herkömmliche Leuchtmittel liegen derzeit zwischen etwa 50 und gut 100 lm/W (Leuchtstofflampen und Hochdruckentladungslampen), hoch-performante LEDs kommen noch ein bißchen drüber.

Viele Grüße
Robert

 

[nik]

Re: Verstämdnisfrage zu Watt/Liter

Hallo zusammen,

man kann das eben nicht nur an Lumen aus Datenblättern festmachen. Die Kompaktleuchtstofflampen(KLL) glänzen durch mitunter hohe Lumenpakete, aber das Licht - mittels Reflektor - in das Aquarium zu lenken, wird dann zur Schwierigkeit. Die aquaristisch üblichen Nano-Leuchten für KLL sind erheblich schlechter als ein guter W-Reflektor für T5.

Das sind jetzt die Extreme, aber der praktische Unterschied dieser beiden Beleuchtungen ist so gravierend, dass die W/L Regel für diesen Vergleich unbrauchbar wird. T5 haben wegen der idR. besseren Reflektoren auch gegenüber T8 klare Vorteile. Die Entwicklung auch der Leuchtstofflampen geht ja immer weiter. Ob Jetzt Watt oder Lumen als Basis genommen wird, ist nicht so wichtig. Eine schlechte Lichtlenkung, bzw eine gute, machen schon Unterschiede bzw. führt zu Abweichungen von der W/L -Regel um die man wissen sollte.

Bei den LED macht es keinen Sinn nur auf die Lumen zu starren. Zum einen spielt die Farbwiedergabe, wie bei allen Leuchtmitteln, eine Rolle, d.h. bessere Farbwiedergabe hat häufig die Tendenz zu geringerer Lichtleistung und des weiteren liefern die LED sowieso schon gerichtetes Licht. Das ist schon ein grundsätzlicher Vorzug gegenüber allen anderen Leuchtmitteltypen. Grundsätzlicher Nachteil sind die noch kleinen Leistungen der LED - und ich will nicht mehrere punktförmige Lichtquellen mit mehrfachem Schattenwurf!

Für mich habe ich bei den LED noch nichts geeignetes gefunden. Das wird auch noch ein bisschen dauern. Ich will nur wegen der neuen Technik keine Kompromisse eingehen, da finde ich für meinen Anwendungsfall geeigneteres. Wird trotzdem sehr schick und ist so mit LED gar nicht möglich.

Gruß, Nik

 

[Paracelsus]

Servus.

@Tyhra: Wüstenrose hat da schon geantwortet.
@Wüstenrose: da hat nik schon geantwortet.

Ich bin recht nah bei nik, tatsache ist, das das Licht der LED - zumindest der meisten erhältlichen - einen sehr schlechten RA Wert aufweisst. Alltagsbeleuchtung? In einer Werkstatt mag - und das ist jetzt meine Meinung als Grafiker - ein Ra/CRI Wert von 65 ausreichen, aber im Wohnzimmer?
Licht ist ja nicht gleich Helligkeit. Licht ist - für Mensch und Tier - auch eine emotionale Komponente.
Ja Farbtreuer meine Umgebung erscheint, desto entspannter bin ich.
Es wurde in Studien nachgewiesen (Elgersma/McCree unter anderem) das auch Pflanzen alle Spektralfarben des Lichtes (auch die unsichtbaren) verarbeiten und zu einem gleichmässigen Wuchs kommen.
Für industrielle Erzeugung von Obst und Gemüse gibt es Ansätze, diese mit Blau und/oder Rotlicht zu bestimmten Wachstum anzuregen.
T5 Röhren sind nicht nur wegen ihrer Lumen/Watt Ausbeute so effektiv, sondern eben auch wegen der hohen CRI (Vollspektrum).
Ich habe bislang nur eine einzige LED gefunden, die in Farbwiedergabe über 90 kommt, diese hat aber aufgrund des Kelvinwertes auch "nur" ~50 Lm/Watt.

Da die Angaben auf Datenblättern der Hersteller aller Leuchtmittel sich auf Laborbedingungen beziehen, entspricht der tatsächliche Lumen/Watt Wert warscheinlich nicht mehr als 2 Drittel der angegebenen Werte.
Mir ging es eigentlich nur darum, eine Formel zu finden, die man etwas feiner justieren kann, als in Watt/Liter. 0,5 Watt/L von extremen LED (Nichia o.dgl.) würde da warscheinlich Augenkrebs verursachen.

Gruß,
Thomas

 

[Wuestenrose]

Re: Verstämdnisfrage zu Watt/Liter

Hallo

@nik

Grundsätzlicher Nachteil sind die noch kleinen Leistungen der LED...

Na, da bist Du aber nicht mehr so ganz up to date :wink:. Auf dem Foto hier siehst Du 4 Stück 10-Watt-LED-Cluster, 1 Stück mit 30 Watt und 2 Stück mit 100 Watt:

Von "noch kleinen Leistungen" kann man da nicht mehr so ganz schreiben und von SMD-Aquaristik gibt's auch fertige Leuchten damit. Und zwar schon seit mindestens einem Jahr, da habe ich die Giant Flex zum ersten Mal live gesehen.

- und ich will nicht mehrere punktförmige Lichtquellen mit mehrfachem Schattenwurf!

...Und Aquarien, die mit mehrern LEDs beleuchtet werden, hast Du auch noch nicht gesehen, sonst würdest Du das mit dem "mehrfachen Schattenwurf" nicht schreiben. Es stimmt nämlich nicht. Hier ein paar Bilder, die ich auf der vergangenen Interzoo gemacht habe:

EDIT Mod-Team: Fremdverlinkte Bilder gelöscht, bitte Foren-Uploader nutzen.

@Paracelsus

Ich bin recht nah bei nik, tatsache ist, das das Licht der LED - zumindest der meisten erhältlichen - einen sehr schlechten RA Wert aufweisst. Alltagsbeleuchtung? In einer Werkstatt mag - und das ist jetzt meine Meinung als Grafiker - ein Ra/CRI Wert von 65 ausreichen, aber im Wohnzimmer?

Ra ist allerdings nicht gleich Ra. Das Problem dabei ist, daß der Wert anhand von 8 "matschigen" Testfarben ermittelt wird, Hauttöne und gesättigte Farben aber nicht bewertet werden. Es gibt Leute, die das Licht einer Cree XR-E mit einem CRI von 75 "knackiger" empfinden als das "matschige" Licht einer Seoul P4 mit CRI=93.

Licht ist ja nicht gleich Helligkeit. Licht ist - für Mensch und Tier - auch eine emotionale Komponente.

So ist es. Ich habe daher bislang meine Aquarien mit 900er Lichtfarben beleuchetet - bei herkömmlichen Leuchtmitteln.

Ja Farbtreuer meine Umgebung erscheint, desto entspannter bin ich.

Hast Du eigentlich schon mal 'ne XR-E oder deren Kollegen in natura erlebt, oder ist das lediglich eine Äußerung ohne eigene praktische Erfahrung mit High-Power LED-Licht?

Es wurde in Studien nachgewiesen (Elgersma/McCree unter anderem) das auch Pflanzen alle Spektralfarben des Lichtes (auch die unsichtbaren) verarbeiten und zu einem gleichmässigen Wuchs kommen.

Das ist nicht richtig. Im Gegenteil endet der Bereich photosynthetisch wirksamer Strahlung noch eher als die Augenempfindlichkeitskurve, d. h., die Lichtsammelfallen der Pflanzen sind bereits blind, während das menschliche Auge noch etwas sieht. Die Dunkelblau- und UV-Rezeptoren der Pflanze berücksichtige ich jetzt mal nicht, die sind auch nicht zum Wachsen, sondern zum Steuern von Stoffwechselvorgängen.

Ich habe bislang nur eine einzige LED gefunden, die in Farbwiedergabe über 90 kommt, diese hat aber aufgrund des Kelvinwertes auch "nur" ~50 Lm/Watt.

Dann probier's mal bei Seoul.

Viele Grüße
Robert

 

[kiko]

Von "noch kleinen Leistungen" kann man da nicht mehr so ganz schreiben und von SMD-Aquaristik gibt's auch fertige Leuchten damit.

Solche Produkte stehen allerdings bei Preisen zwischen 600-1000euro in keiner Relation zum nutzen.
(Eine T5 Lichtleiste mit gleicher Leistung kostet im Baumarkt schließlich nur 10euro)

 

[Wuestenrose]

Hallo,

Solche Produkte stehen allerdings bei Preisen zwischen 600-1000euro in keiner Relation zum nutzen.

:lol: ... Das ist, was ich für die beiden 100-Watt- und die vier 10-Watt-Module bezahlt habe, die Rechnung für das 30-Watt-Modul finde ich gerade nicht:

Einen Umrechner ¥ -> € findest Du zum Bleistift hier.

Und nun?

Viele Grüße
Robert

 

[nik]

Hallo Robert,

traumhafter Preis. Du bist aber sicher nicht wegen der LED nach China geflogen. Oder siehst du eine andere Möglichkeit zu solch einem günstigen Bezug.

Wie würdest du denn die Farbwiedergabe der Cluster bewerten? Gibt das Datenblatt genaueres her?

Die Bilder sind schick! Wieviel W/L sind denn bei diesen Becken üblich?

Ich habe tatsächlich noch keine gute LED Beleuchtung gesehen. Die bisherigen waren abschreckend schlecht in Farbwiedergabe, aber sicher nicht aktueller technischer Stand.

Gruß, Nik

 

[Wuestenrose]

Hallo,

ich fliege natürlich nicht nur wegen den LEDs nach China, aber inzwischen plane ich in jeden meiner Chinabesuche einen Tagesausflug nach Shenzhen zum Einkaufen ein. Noch nicht - ich kenne den Hersteller dieser LED-Fluter und weiß auch den Einkaufspreis, ich habe mich im Werksverkauf mit 6 Stück davon eingedeckt. Nur soviel sei verraten - wenn er von dieser Marge erführe, würde "Joe" Ackermann in bitterliche Tränen ausbrechen...

Über einen reinen Funktionstest bin ich mit den Modulen noch nicht hinausgekommen. Geplant ist aber, mal eine Farbtesttafel, die mehr als nur die 8 Testfarben nach DIN enthält (ich besitze mit eine von x-rite mit 18 Farben, auch gesättigten) , unter dem Licht verschiedener Lampen zu fotografieren.

Bis vor einem Jahr etwa stand ich der LED-Beleuchtung für Aquarien auch recht skeptisch gegenüber. Auf der Interzoo dieses Jahr habe ich aber einige überzeugende Konzepte gesehen, und im Selbstbau stehen einem eh alle Wege offen.

Viele Grüße
Robert

 

[Wuestenrose]

Hallo,

mir ist noch etwas aufgefallen:

@Paracelsus

Da die Angaben auf Datenblättern der Hersteller aller Leuchtmittel sich auf Laborbedingungen beziehen, entspricht der tatsächliche Lumen/Watt Wert warscheinlich nicht mehr als 2 Drittel der angegebenen Werte.

Auch das ist falsch. Die "Laborbedingungen", auf die sich alle Hersteller von LEDs geeinigt haben, heißen 25 °C Sperrschichttemperatur und 20 ms Impulse. Man hat diese Bedingungen aus gutem Grund so gewählt: Nur so kann man Einflüsse der LED-Geometrie und des externen Aufbaus (Leiterplatte, Kühlkörper, etc.) auf das Ergebnis minimieren und somit vergleichbare Ergebnisse erreichen.

Daß 25 °C Sperrschichttemperatur nun nicht so ganz praxisnah sind, wissen die LED-Hersteller selbst. Und daher geben alle, ausnahmslos alle Hersteller Derating-Kurven an, aus denen man den zu erwartenden Lichtstrom in Abhängigkeit von der Sperrschichttemperatur herauslesen kann. Da wird nicht gemauschelt, auch kein Geheimnis drum gemacht, sondern diese Daten liegen für jedermann offen. Und bei realistischen 75 °C Sperrschichttemperatur erreichen LEDs von Cree immer noch 90 % ihres 25-°C-Lichtstroms. Bei den Osram Golden Dragon ist das nicht anders. Bei den Philips Lumileds auch nicht.

@nik

Die Bilder sind schick! Wieviel W/L sind denn bei diesen Becken üblich?

Ich weiß es nicht, Spezifikationen der dort verbauten LED-Leuchten habe ich mir nicht angesehen. Da man aber mit LEDs deutlich mehr des erzeugten Lichts ins Aquarium bekommt als mit herkömmlichen Leuchtmitteln, werden die Watt-pro-Liter-Werte ebenso deutlich unter denen liegen, die man mit Hochdruck-Entladungs- oder Leuchtstofflampen benötigt.

Viele Grüße
Robert

 

[Paracelsus]

Servus.
@Wüstenrose, ich kann Dir bei Deinem letzten Falsch zustimmen.

Bei anderen Dingen jedoch nicht. Es mag sein, das RA nicht RA ist, allerings glaube ich eher meinen Augen und Empfinden (das durchaus subjektiv ist - geht ja auch um mich), als dem, was andere als knackig empfinden.
Ich bin auch unterschiedlicher Ansicht, was die Pflanzen "sehen" und was nicht.
Die müssten in der Jahrmillionen der Evolution doch Totalversager sein, würden sie nicht alle Spektralbereiche des Lichtes nutzen können. Wie sonst ist es möglich, das Pflanzen auch unter den widrigsten Licht-Bedingungen (solange eines da ist) mal so eben überleben (selbst Pflanzen, die normalerweise eine Flutlichtanlage bräuchten) - wenn auch kümmerlich?

Technisch hast Du wohl Recht, da gibt es so manche LED, die ich noch nicht versucht habe, die Seoul war mir neu, habe schon welche bestellt und lasse sie in einem Versuchsbecken mal auf verschieden Pflanzen los. ein anderes wird grade mit Nichia beleuchtet.
Was das betrifft - immer her mit Wissen.
Was die Pflanzenspaktralkurven und CRi angeht, bleib ich bei dem, was ich für mich herausgefunden hab - trotzdem, Danke.

Gruß,
Thomas