Beleuchtung - lang angelegte Testreihen

Hallo in die Runde,

ich habe mich mittlerweile recht lange und zum Teil auch intensiv mit dem Thema Beleuchtung auseinandergesetzt. Das ganze habe ich nicht wissenschaftlich durchgeführt, sondern habe durch Internetrecherchen und dem Lesen von Erfahrungsberichten sowie einigen interessanten Artikeln für mich bestimmte Rahmenbedingungen für die Beleuchtung abgeleitet und diese in meiner letzten LED-T5-Hybrid-Lampe umgesetzt. Dieses auch recht erfolgreich, wenn man den Kosten/Nutzenfaktor berücksichtigen möchte (vor allem die Effizienz der Beleuchtung, weniger die Anschaffungskosten).

Nun reizen mich jedoch einige Aspekte, die ich in meinem Hauptbecken nicht umsetzen wollte, da sie mir entweder zu riskant oder optisch weniger ansprechend sind. Wovon spreche ich?

Gerade in jüngster Zeit wird das Thema Spektrum und PAR (eigentlich PPFD) immer stärker diskutiert. Hatte man vor einigen Jahren lediglich einen hohen PAR-Wert im Sinn, nimmt dieser Hype zusehends ab und das Spektrum wird deutlich in den Mittelpunkt gestellt. Ganz nach dem Motto: Qualität (Spektrum) vor Quantität (PAR).

Über meinem Hauptbecken habe ich eine DIY-LED-T5-Hybrid installiert, die aktuell folgendes Setup aufweist:

2x 80W T5 Giesemann
Emitter: 400nm, 420nm, 470nm, 660nm und 6.500K

In Summe habe ich netto maximal 540 Watt, die ein 3,1 Meter langes Riff beleuchten. Die Tiefe des Beckens beträgt 57cm, die Wasserstandshöhe ~42cm. In der Realität laufen die 540 Watt jedoch nur eine Stunde am Tag, da ich die T5 und die LEDs maximal 60 Minuten zeitgleich betreibe (aktuell aufgrund des Wärmeeintrags ins Becken). Die Beleuchtung sieht wie folgt aus:

9.oo - 12.oo Uhr T5
11.oo - 18.oo Uhr LED
18.oo - 21.oo Uhr T5

Die Zeiten überlappen immer leicht, sodass keine Unterbrechung in der Beleuchtung stattfindet. Ich bin davon ausgegangen, dass ich mit dieser Konfiguration kein Wachstum erwarten kann und war sogar besorgt, ob mir die Korallen aufgrund des niedrigen Energieeintrages eingehen könnten. Hier im Forum ist dann die Idee gebohren, das Technikbecken in meinen kühlen Keller zu verlagern und damit die Möglichkeit zu schaffen, die Beleuchtung wieder aufzudrehen. Nunja, ich muss aktuell jedoch feststellen, dass ich bisher noch nie ein solch deutliches Wachstum verzeichnen konnte wie derzeit.

Der Umstand, dass trotz des recht geringen Energieeintrages ins Becken (wenig PAR über die gesamten 12 h der Photoperiode) und dass ich bald das Technikbecken im Keller habe, wo ich weitere Quadratmeter nutzen kann haben mich nun dazu gebracht, ein paar Versuche mit der Beleuchtung durchzuführen. Auch hier wieder die Anmerkung, dass dies alles andere als wissenschaftlich sein wird. Aber für den reinen Anwender evtl. dennoch interessant.

Ich habe bereits einen Schrank aufgebaut und zwei meiner alten Becken darauf positioniert. Darüber hinaus sind die beiden Lampen ebenfalls fast fertiggestellt. Mit diesen möchte ich die ersten beiden Versuche durchführen. Diese beiden Becken werden in den Wasserkreislauf des Hauptbeckens integriert. Somit finden die Korallen hier nahezu die gleichen Wasserparamter vor, wie die Kollegen im Hauptbecken.

Nun zum aktuellen Versuchsaufbau:

1. Ich möchte eine gefühlt vergessene Lichtquelle einsetzen und überprüfen, ob deren Spektrum wirklich besser für das Korallenwachstum ist, als die LED-Lampe. Hierfür habe ich eine Aqua Medic Ocean Plus gekauft und aufgepeppelt. 2x 150 Watt HQI (+ optional 2x54Watt T5) werde ich über einem 130cm langen Becken betreiben. Hier werde ich versuchen, den PAR-Wert auf ca. 300-400 PPFD zu bringen. Falls das nicht über den Abstand zu regeln ist, werde ich die T5-Beleuchtung hinzuziehen.

2. Ausgehend davon, dass HQI tatsächlich ein sehr brauchbares Spektrum für Korallen abgibt, werde ich im zweiten Aufbau eine 70W-HQI-Beleuchtung in einem 50x50cm Lumenarc-Reflektor einsetzen und die Korallen mit ca. 100-140 PAR versorgen.

Dies soll mein erster Vergleich werden, um herauszufinden, ob die HQIs wirklich ein gutes Spektrum abgeben und vor allem, ob auch ein niedriger PAR-Wert ein gutes Wachstum erzeugen kann und welche Nebenwirkungen beide Varianten haben können.

An Ablegern kommt ein bunter Mix (Acropora, Stylophora, Seriatopora, Montipora) aus meinem Hauptbecken darunter. Ich werde natürlich versuche, ähnlich große Ableger in die jeweiligen Becken zu bringen, allerdings sollte nach einiger Zeit die Ursprungsgröße nicht mehr all zu viel Auswirkung haben. Da ich diese Becken gleichzeitig als Ablegerbecken nutzen möchte, habe ich mir auch kein Zeitlimit gesetzt, sondern in dem Falle, dass alles positiv verläuft, bleibe ich bei diesem Setup.

Eine weitere Ausbaustufe ist denkbar und von der Frau abgesegnet. Für den Fall, das oben beschriebenes gut funktioniert, hätte ich die Möglichkeit, weitere sechs kleine Becken aufzustellen. Hier möchte ich Versuchsreihen mit reinen LED-Konfigurationen fahren. Ich habe verschiedene Spektren zusammengestellt, die meines Erachtens nach alle spektralen Bereiche abdecken und ich würde gerne herausfinden, ob dem tatsächlich so ist und welche Konfiguration sich wie auf Wachstum und Farbausprägung auswirkt. In diesem Setup werde ich ggf. auch eine reine T5-Beleuchtung testen, bei der die T5-Röhre im Baumarkt erhältlich ist ...

So, im Anhang findet ihr noch zwei Fotos. Sobald ich mein Technikbecken im Keller habe und alles stabil läuft, werde ich mit dem Einsetzen der ersten Ableger beginnen und die ersten beiden Beleuchtungen testen.

Sofern Interesse besteht, werde ich gerne weiter berichten.
Falls ihr darüber hinaus Vorschläge/Ideen habt oder ich irgendetwas vergessen habe, anzusprechen, immer her damit.

Hi Stefan,

hm ... das resultiert aus meiner Theorie, die ich mir zusammengestellt habe, die ich nun gerne überprüfen möchte.

Wenn man sich das Spektrum der kaltweißen LEDs (> 5000K) ansieht, so sieht man je nach eingesetztem Emitter einen vorhandenen Peak im Bereich um die 450nm. Also etwa in dem Wellenlängenbereich, den die royalblauen ebenfalls abdecken. Mein Ziel war es, ein möglichst ausgewogenes Spektrum zu erzeugen - heißt, keine massiven Spitzen über das gesamte Spektrum. Da ich selber Emitter mit 6.500K einsetze, gehe ich davon aus, dass ich den Bereich um die 450nm bereits mit den weißen Emittern genügend versorge. Weiterhin glaube ich, dass ich mit zusätzlichen royalblauen Emittern, lediglich Stresssymptome, aber keine zusätzlichen positiven Effekte bei den Korallen hervorrufen kann.

Das alles habe ich abgeleitet aus meiner Behauptung, dass eine reine Beleuchtung mit 6.500K LEDs ausreichend ist, um ein gewisses Wachstum der Korallen sicherzustellen. Dies wird u.a. ein Versuchsaufbau.

So, nun zu den Strömen. Hier bin ich ebenfalls etwas untypisch vorgegangen. Ich habe erst den notwendigen Strom einer Wellenlänge abgeleitet aus einem idealen Spektrum ermittelt, normiert auf einen Quadratmeter zu beleuchtende Fläche. Diesen Gesamtstrom habe ich dann durch die Anzahl der tatsächlich eingesetzten Emitter geteilt - natürlich in Abhängigkeit von der maximalen Beströmung. Die Anzahl der jeweiligen Emitter ist abhängig vom maximalen Strom und meinem LED-Layout (möglichst gleichmäßige Verteilung). Der dritte Aspekt war die Berücksichtigung eines möglichst effizienten PAR-Wertes. Mit dieser Konfiguration erreiche ich einen theoretischen PAR-Wert von 1,62 PPFD pro Watt.

Folgende Konfiguration strebe ich an für eine Länge von 1,5 Metern:

12 x 400nm @ 270 A
12 x 420nm @ 280 A
56 x 6.500K @ 720 A
24 x 470nm @ 420 A
9 x 660nm @ 220 A

Aktuell laufen die Kanäle alle etwas niedriger, da ich mein Lüftungskonzept erst noch überarbeiten muss.

Anmerkung: Durch die aktuelle Konfiguration wirkt das Licht sehr gelblich. Das ist aus meiner Sicht auch der einzige Vorteil der royalblauen LEDs, dass man mit Ihnen das Erscheinungsbild maßgeblich beeinflussen kann. Je mehr royalblaue LEDs im Betrieb sind, desto weißer wirkt das Licht (in Kombination mit den restlichen LEDs). Ich habe mich mittlerweile daran gewöhnt

TaucherMK schrieb:

Hallo Steffen,

das klingt super. Bitte gerne berichten. Als Idee kam mir spontan, dass man am besten in den verschiedenen Becken Korallen mit den gleichen Genen verwenden sollte, die gleich gut gewachsen / versorgt sind. Also z.B. Ableger die gleichzeitig aus einer Koralle genommen wurden. Weiterhin wäre es natürlich toll, wenn du irgendwelche Metriken findest, um das wohlbefinden der Korallen zu beurteilen. Am einfachsten wäre da wohl "Wachstum in mm pro Monat" oder so.
Sicherheitshalber könntest du das gleiche Experiment dann noch einmal durchführen, nachdem du die Korallen aus den Becken getauscht hast.

Viele Grüße
Matthias

Hi Matthias,

Ja, die Ableger werde ich alle von der gleichen Koralle machen und dann, wie du es beschrieben hast, beobachten und deren Ausdehnung (Wachstum) vergleichen. Schwieriger wird es mit der Farbgebung. Evtl. muss ich eine Jury entscheiden lassen

Deine letzte Anmerkung verstehe ich nicht so ganz. Kannst du das etwas näher erläutern? Ich ahne etwas interessantes ...

Hi Matthias,

super Vorschlag! Danke, das werde ich berücksichtigen. Was glaubst du, ist ein sinnvoller Zeitraum, nachdem man die Korallen innerhalb der Becken tauschen sollte? Hängt natürlich von Koralle und Wachstum ab, aber ich möchte mir nen Terminplan mit Remindern basteln, wann ich was in welchem Rhythmus prüfen will. Da wäre so ein Merker sinnvoll.

So,

es gastaltet sich alles immer ein wenig komplizierter, wenn es denn dann an die Umsetzung geht.

Die Becken werden erst etwa Ende Oktober fertig sein. Danach muss ich die Übergangsbecken abbauen und alles final aufstellen.
Ich denke also, dass ich das Setup erst im Janur vollständig haben werde.

Hier mal ein kleiner "Spektrum-Teaser" ...

Im ersten Schritt werde ich folgende Konstellation testen:

1. Becken HQI mit 10.000 K bei einem PPFD-Wert von ca. 250 µmol blablub
2. Becken HQI mit 10.000 K bei einem PPFD-Wert von ca. 150 µmol blablub
3. Becken DIY-LED mit Royalblau und einem PPFD-Wert von ca. 180 µmol blablub
4. Becken DIY-LED ohne Royalblau und einem PPFD-Wert von ca. 180 µmol blablub

Die letzt beiden genannten LEDs werden von der Geometrie her identisch sein, die Verteilung und Anzahl der LEDs relativ ähnlich und die Bestromung richtet sich schließlich nach dem gemessenen PPFD-Wert. Hier soll ein identischer Wert erreicht werden. Tja, und dann stehen am Ende des Tages die Fragen,

...wo wachsen welche Korallen wie?
...wie sieht die Farbgebung aus?

Im späteren Verlauf möchte ich noch auf das Thema T5 kommen, allerdings vermute ich, dass das noch eine ganze Weile dauern wird.

Stay tuned!

Nope, ich bin nicht betroffen, zum Glück. Dennoch ärgerlich.

Für die Versuche brauchts aber immer noch Ersatzteile (Fassungen T5), die auch immer noch nicht geliefert wurden. Ich hoffe, die kommen bald an Land sonst muss ich mir etwas anderes überlegen ...

So, die Becken für den Keller sollten in ein bis zwei Wochen fertig sein. Die Schränke sind aufgestellt und die Teile für die neue Lampe sind bestellt.

Über dem Becken mit 200x90 cm kommt eine DIY-T5 zum Einsatz. Es werden zunächst 6 Röhren auf einer Fläche von 170x70 cm verteilt.

Das aktuelle Becken mit 100x90 cm wird später um 70 cm erweitert auf 170x90 cm. Hierüber werde ich eine DIY-LED installieren.

Über das künftige Wohnzimmerbecken kommt zunächst die Tribrid-Lösung mit HQI-T5-LED-Bestückung. In dieser Konstellation kann ich die geplante Tiefe von 85 cm recht gut ausleuchten. Interessant wird hier in jedem Fall der HQI-Anteil. Erste Versuche über dem aktuellen Ablegerbecken haben gezeigt, dass die 10.000 K Beleuchtung ein recht gutes Wachstum hervorruft. Allerdings habe ich das Gefühl, dass eine reine HQI-Beleuchtung nicht für 12h geeignet ist. Durch die Supplementierung mittels T5 und LED sollte ich einen guten Tagesverlauf gestaltet bekommen.

Hi Marco,

ich bin auch gespannt. Ich kann die Anzahl der Röhren jederzeit erweitern. Das Becken hat eine Höhe von 30 cm und einen Wasserstand von 26 cm auf der linken und 24 cm auf der rechten Hälfte. Ich vermute daher, dass die 6 Röhren ausreichen sollten. Weiterhin habe ich aufgrund Zu- und Ablauf sowie der Strömungspumpen lediglich eine Stellfläche von 180x75 cm. Darüber werden dann auch die 6 Röhren positioniert. Laut Spectra habe ich einen theoretischen PAR-Wert von 230 µmol am Boden ermittelt. Wie gesagt, sollte das nicht passen, werde ich erweitern.

korallenfarm schrieb:

oder hab ich etwas überlesen?

Hi Joe,

nee, du hast nichts überlesen. Mir geht es weniger darum, herauszufinden, ob etwas funktioniert oder nicht, sondern eher darum, was geeigneter ist. Geeigneter zum Einen zum Thema Wachstum und zum Anderen die Farbausprägung.

Ich möchte neben der einfachen Beleuchtungsart-Wachstums-Korellation auch herausfinden, welche PPFD-Werte überhaupt erforderlich sind.
Nehmen wir mal an, ich knalle mir über die flachen Becken 8x80 Watt drüber und erhalte einen hohen gemessenen PPFD bei einem guten Spektrum ein Wachstum von x Gramm pro Monat. Was passiert, wenn ich nur 4x80 Watt über das Becken setze, die Lampen etwas höher anbringe und nur noch 40% des PPFD-Wertes erreiche. Ich bin relativ optimistisch, dass die Korallen dennoch wachsen werden. Fraglich ist, ob die Halbierung der aufgebrachten Energie auch eine 50% Wachstumsminderung herbeiführt. Oder sogar noch wenig Wachstum vorliegt oder ggf. mehr.

Weiterhin finde ich es überaus interessant, herauszufinden, wie sich die guten LED-Konzepte von heute ggü. der T5-Röhre schlagen. Dabei ist es aus meiner Sicht nicht nur interessant, wie das Wachstum im Vergleich aussieht, sondern auch die Farbausprägung. Sind wir doch ehrlich, es ist schön Wachstumsspitzen zu sehen, aber viel wichtiger wäre mir, dass die natürliche Färbung der Korallen sichtbar wird. Damit meine ich nicht, die Bonbon-Farben und ich meine auch nicht, dass es keine Wachstumsspitzen geben soll. Aber bissl weniger Wachstum bei schönerer Ausfärbung ist für mich mehr wert, als super Wachstum, dafür aber nur braune Korallen im Becken zu sehen.

Bei der HQI-Beleuchtung habe ich mehrere interessante Beobachtungen gemacht. Trotz realtiv niedriger Intensität wachsen die Korallen sehr gut (vor allem Montipora und Seriatorpora). Leider haben sich die Farben alle in Richtung braun verschoben. Besonders schade ist dies bei einer rosanen Seriatopora calendrium. Die wächst wie bekloppt, ist in fünf Monaten drei mal so groß geworden, sieht aber aktuell nicht rosa sondern braun aus.

Also, Fazit ist, ich möchte für mich ein paar Fragen klären. Einiges wird sicherlich keine Überraschung darstellen, andere Dinge evtl. schon.

Ich würde gerne mal bei dir vorbeischauen und deinen Laden kennenlernen. Leider sind das ein paar km, die zu fahren wären. Mal sehen, ob ich irgendwann einen freien Samstag gestattet bekomme, dann würde ich das gerne in Angriff nehmen. Dank Youtube & co konnte ich schon einen kleinen Einblick bekommen, aber live und in Farbe wäre natürlich besser

Er hat diesen Sonntag geöffnet ... Allerdings habe ich da Papa-Tag, das wird sohl nichts.