Beckenbeleuchtung mit LED´s

Hallo an alle,
ich beschäftige mich schon länger mit alternativen Konzepten ein Riffaquarium zu betreiben. Die ständige Diskussion um Neonröhren oder HQI nerven auch langsam. Warum nicht mal Nägel mit Köpfen machen und die technischen Nachteile dieser Leuchtmittel elininieren. Stromverbrauch und Hitzeentwicklung, Lebensdauer und Spektralverteilung sind sicher die Hauptprobleme.
Mehr und mehr drängen immer leistungsfähigere Leuchdioden in die Geräteentwicklungen. Sie sind in unterschiedlichen Wellenbereichen lieferbar. Man könnte sich damit genau die Spektralverteilung zusammenstellen die man für sich und seine Pfleglinge als richtig empfindet.
Ich stelle mir das so vor:
Als Beleuchtung eine Matrix aus vielen Leuchtdioden mit hoher Leuchtstärke. Weißes Licht oder eine Kombination aus unterschiedlichen Wellenbereichen. Eine flächige Ausleuchtung des gesamten Beckens wäre damit sichergestellt. Bestimmte Bereiche des Beckens könnten durch Bündelung mehrerer Dioden spotähnlich beleuchtet werden.
Dioden haben kaum Wärmeabgabe was bei sommerlichen Temperaturen ein zugkräftiges Argument sein würde. Auch ist der Stromverbrauch im Verhältnis zur Lichtausbeute enorm. Eine Niedervoltstromversorgung von 3.5 - 5 Volt reicht aus. Eine zusätzliche Sicherheit vor allen in Seewasserbecken. Je Diode etwa 20mA Stromaufnahme sind ein guter Wert. Die durchschnittliche Lebensdauer wird mit etwa 100000 Stunden angegeben. Enorm wie ich meine.
Weitehin wäre es kein Problem die Beleuchtungsstärke zu variieren. Entweder durch die Regelung der Versorgungsspannung oder durch einfaches Ausschalten einzelner Dioden in einem Leuchtenfeld. Eine echte Wolkensimulation mit wandernden Wolken durch einen angeschlossenen Computer wäre so erstmals möglich.
Momentaner Nachteil:
Die Dioden kosten etwa 1,50 bis 2,50 € das Stück.
Und man wird eine ganze Menge davon brauchen. Ich denke aber es ist nur eine Frage der Zeit wann die Preise dafür purzeln. Nimmt man mal die mögliche Stromersparnis, die fehlende Wärmeentwicklung, die mögliche Lichtverteilung und Spektralverteilung dieser Lichterzeuger und zusätzlich noch die Lebensdauer ( selbst die halbe Zeit ist schon gigantisch) an, relativiert sich der Anschaffungspreis sicher auch.

So, das war eine ganze Menge. Ich hoffe ich löse damit eine muntere Diskussion aus. Neue Wege zu gehen ist nicht immer einfach. Ein Techniker wie ich kann sich halt schlecht mit augenscheinlichen Nachteilen von vorhandenen Techniken zufrieden geben.

Puschi

mal schnell abschätzen:
3 Volt X 20 Milliampere = 0,06 Watt
500 Watt Leistung / 0,06 Watt pro LED = 8333 Leuchtdioden

Da kann man dann auch noch ein paar Rote dazutun und schon kann man die schönsten Sonnenuntergänge simulieren. Traumhaft.

NACHTRAG 
Nach Bernds Beitrag das Wort "Lichtleistung" durch das Wort "Leistung" ersetzt.

hallo puschi,

unbezahlbar wäre die Beleuchtung nicht, aber es gibt leider ein größeres Problem: Der Wirkungsgrad der LED's beträgt bisher nur 10%. Die restlichen 90% werden in Wärme umgewandelt. LED's sind nur deshalb scheinbar kalt, weil sie so wenig Energie umsetzen, wie Thomas schon schrieb ca. 60mW. Ich bin beruflich intensiv mit Kameras beschäftigt, die mit LED-Beleuchtung funktionieren. Dort nutzen wir den Wärmeeffekt sogar als Antibeschlagshilfe aus.
Leuchtstoffröhren und HQI haben dagegen ca. 30% Wirkungsgrad. Um eine 150 W HQI-Lampe zu ersetzen, die ca. 45 W sichtbares Licht erzeugt, müßtest Du 450 W mit LED's verbraten (Das wären 7500 LED's, die dann das Stück ca. 50 Cent kosten würden). Wenn das Verhältnis besser wäre, wären die LED-Jungs schon längst in der Beleuchtungsbranche tätig, da die Lebensdauer wirklich unschlagbar ist.

Gruß
Bernd

Hallo zusammen,

interessant ist dann auch das Netzteil:

7500 LED * 0,02 Ampere = 150 Ampere, das gibt einen ganz schönen Brummer.

Aber die Entwickler sind schon länger dran, LED's für die konventionelle Beleuchtung zu verwenden.

Hi,

den Angaben zum Wirkungsgrad muß ich entschieden widersprechen. Viele heutige LEDs vorallem die superhellen, sind sozusagen sehr schlechte Laser. Und hier kommen wir auf Wirkungsgrade im Bereich von 40-50%.

Soweit ich das weiß gibt es mittlerweile Beleuchtungsplatten für Bürogebäude, die in die abgehängten Deckenraster passen. Sind aber schweine teuer.

Ich habe mir über genau das was du meintest Gedanken gemacht, und vorallem für große Aquarien werden diese Leuchten unbezahlbar.
Wie gesagt es laufen entwicklungen in diese Richtung, es wird aber noch lange dauern.

Gruß
Max

Hi,
schaut euch mal den Thread LEDs als Nachtlicht im Mini-Becken? an. Da hatten wir das Ende August schon mal durchgerechnet.

Zitat

Original von Thomas Chronz
Formel: 1 lx = 1 lm*m^-2 (ein Lux ist gleich ein Lumen pro Quadratmeter) 
Die mittlere Beleuchtungsstärke in einem Riff bei 5 Meter Tiefe ist in der Literatur mit ungefähr 20.000 lx angegeben. Eine weiße LED bringt etwa 1,2 lm.

Nehmen wir das Nanoriff als Beispiel:
Fläche 25x25 cm^2 = 0,0625 m^2
benötigte Beleuchtung = 0,0625 m^2 * 20.000 lm*m^-2 = 1250 lm
Anzahl der LEDs = ca. 1000

und hier noch ein paar aktuelle Infos:
OSRAM LINEARlight OS-LM 01A, 25° Leuchtwinkel, LED mit Linse, Lichtstärke typisch 2,3 candela

Hallo,
das mit den 150Ampere stimmt wohl aber du solltest nicht vergessen, daß so eine Diode auch nur mit 1,5 Volt maximal 2,5 Volt angesteuert wird. Macht 2,5V*150A=375W. Das ist doch immer noch erträglich. Nur Grundsätzlich gemeint.

Hi,

Die Leistung ist aber beim Trafo uninteressant. Da zählt der Strom weil der den Querschnitt des notwendigen Leiters bestimmt. Wenn Du dann noch den inneren Widerstand des Leiters für eine Spannung von ca. 2 V berücksichtigst bist Du bei einem Querschnitt des Leiters in Fingerstärke
Aus Erfahrungswerten geschätzt hat der notwendige Trafo so 50kg Gewicht :))

mfg Uwe

Hi,

Schonmal was von Schaltnetzteilen gehört??
Die Spule ist hier garnicht mehr so groß. Noch dazu könntest du hier gut im höher frequenten Bereich, quasi mit gepulsten Gleichströmen arbeiten.
Man glaubt übrigens garnicht was für Ströme man auf Platinen transportieren kann.

Gruß
max

Hi,
ausserdem muß man ja nicht jede Diode einzeln ansteuern sondern man kann ja immer 50 Stück oder noch mehr zusammen ansteuern. Dann braucht man die Spannung nicht so sehr herabsetzen.
MFG,
Marcus

Hallo Max, Hallo Markus,

sicherlich sind Uwe und mir Schaltnetzteile bekannt. Sind beide vom Fach.Was Platinen angeht, da dürfte gerade Uwe sich besonders gut auskennen Auch Reihenschaltung hatten wir schon mal in der Schule.

Aber es bringt nichts die theoretischen Möglichkeiten hier zu zerlegen. Die Entwicklung werden wir mit unserer kleinen Diskussion nicht beschleunigen. Das was wir wissen, wissen die Entwicklungsabteilungen der Firmen garantiert auch. Somit heißt es nur abwarten, was uns die Firmen eines Tages präsentieren. Damit sollten wir die Diskussion beenden.