Licht Begriffe

Beim Beleuchtungskauf stellt man oft fest, dass auf der Verpackung zahlreiche technische Begriffe stehen. Nicht immer ist für jeden wirklich klar was die Begriffe aussagen. Ist die Beleuchtung für mein Aquarium geeignet oder nicht? Oft wird dann nach Gefühl gekauft. Ob man aber wirklich das Optimum für die eigenen Ansprüche bekommt bleibt gern ein Geheimnis.

Um etwas Licht ins Dunkle zu bringen folgt hier eine Erläuterung der Begrifflichkeiten.

Begriffserläuterungen

Länge in mm, manchmal auch in cm:

Die Angabe der Lampenlänge ist eigentlich selbsterklärend. Bei Aquarienbeleuchtungen wird jedoch gern eine Spanne angegeben. Damit wird angegeben auf welche Aquarienbreite die Lampe passt. Die Angabe 970 bis 1100mm bedeutet, dass die Lampe für ein Standardaquarium mit 100cm Breite ausgelegt ist, aber die Halterung in dem angegebenen Bereich verstellt werden kann und somit auch auf Sonderbreiten eingestellt werden kann.

Leistung in Watt

Das ist die Angabe des elektrischen Energiebedarfs der Lampe bei 100% Lichtleistung. Je höher dieser Wert desto mehr kWh pro Jahr Strom wird verbraucht – umgangssprachlich gesprochen. Anhand der Angabe und der täglichen Leuchtdauer kann der jährliche Verbrauch ermittelt werden

Leistung * Leuchtdauer/Tag * 365 /1000

Beispiel: 30Watt mal 8h/Tag *365 Tage /1000 = 87,6 kWh. Das mit dem eigenen Strompreis/kWh multipliziert ergibt die Jahreskosten. Für die Beleuchtung ist der Kostenaufwand heute relativ gering. Moderne LED-Beleuchtungen sind deutlich effizienter wie ältere Lampenarten.
Über die Lichtmenge sagt die Angabe allerdings nichts aus.

Oft wird bei der Leistungsangabe der Leistungsverbrauch der Netzteile oder Vorschaltgeräte nicht berücksichtigt. Moderne elektronische Netzteile sind in der Regel aber äußerst verlustarm. Bei älteren Leuchten kann das aber durchaus nochmal 20 bis 30% Aufschlag bedeuten.

Lichtstrom in Lumen

Die Lumenangabe gibt an, welche Lichtmenge die Lampe erzeugt. Je höher diese Angabe, desto mehr Licht gibt die Lampe ab. Beim Vergleich müssen aber die Lampenlänge und die Leistung ebenfalls betrachtet werden. Eine deutlich längere Lampe mit gleicher Lumenausbeute ist weniger effizient, weil sie das Licht über eine größere Fläche verteilt. Das Gleiche gilt für die Leistung. Dazu mehr im Abschnitt Lichtausbeute.

In der Regel ist aber mehr Lumen bei gleicher Länge besser.

Farbtemperatur

Diese Angabe wird oft als Helligkeitsangabe verstanden. Tatsächlich ist die Farbtemperatur jedoch helligkeitsunabhängig. Die Farbtemperatur ist daher mehr für den eigenen Geschmack entscheidend und macht für die Bewohner oder Pflanzen nur wenig Unterschied.  

Unser Auge dagegen empfindet höhere Farbtemperaturen oft als heller. Dies ist allerdings strahlungstechnisch nicht zu messen. Die Ursache liegt dabei in uns, also Auge und Gehirn. Wir empfinden weißeres Licht als intensiver. Der Umkehrschluss ist bei gelberem Licht zu merken, da wir dies als gemütlicher empfinden. Ich vermute, dass dies bei sehr hohen Farbtemperaturen, die ins Blaue gehen, wieder ins Gegenteil umkehrt, also diese wieder als dunkler empfunden werden. Das kann ich aber nur vermuten.

Die Farbtemperatur gibt also die Färbung des Lichts an. Dies wird verglichen mit der Farbe, die ein idealer thermischer Strahler bei der jeweiligen Temperatur annimmt.
Vereinfacht ausgedrückt, kann man das mit erwärmten Stahl vergleichen, auch wenn die Färbung nicht richtig passt, da Stahl kein idealer thermischer Strahler ist. Wenn man Stahl erhitzt, beginnt es zu glühen. Bei niedriger Temperatur rot dann weißglühend.
Diese Farbe des Stahls bei Temperatur X wäre dann die Farbtemperatur.

Die lange Zeit gebräuchlichen Glühlampen lagen in der Regel um 2700K rum und hatten damit ein deutlich gelbliches Licht. Leuchtstofflampen gibt es in verschiedenen Farbtemperaturen. Die meist verwendeten liegen bei 4000K. Dieses Licht wird als weißer und kälter empfunden. Heutzutage existieren Beleuchtungen mit Farbtemperaturen bis deutlich über 10000 Kelvin. In der Aquaristik wird der komplette Bereich angeboten und auch genutzt. Dabei sind im Süßwasserbereich eher niedrigere Farbtemperaturen im Einsatz als im Meerwasser. Viele Lampen und Leuchtmittel verraten ihre ungefähre Farbtemperatur schon im Namen. Zum Beispiel wird die Bezeichnung Daylight in der Beleuchtung in der Regel für Lampen mit einer Farbtemperatur um 6500 K verwendet.

Lebensdauer

Die Lebensdauer der Leuchtmittel oder Lampen wird in Stunden angegeben. Je nach Art des Leuchtmittels werden Werte zwischen 1000 und 50.000 Stunden angegeben. Manchmal sogar darüber hinaus. In der Regel bedeutet diese Angabe, dass nach der angegebenen Stundenzahl 50% der eingesetzten Leuchtmittel nicht mehr funktionstüchtig sind.

Gerade in der Aquaristik ist die Lebensdauer nicht immer gleichbedeutend mit der tatsächlichen Nutzungsdauer. Da Leuchtmittel mit der Zeit an Leuchtkraft abnehmen, kann man nicht alle Leuchtmittel bis sie tatsächlich aus gehen betreiben. Im Aquarium führt der schleichende Leuchtkraftverlust schon mal zu kümmernden Pflanzen und verstärktem Algenwuchs.

Ein anderer Effekt sorgt aber in der Aquaristik dafür, dass manche Leuchtmittel deutlich länger betrieben werden können. Der Angabe der Lebensdauer liegt ein theoretischer Schaltzyklus zugrunde. In der Aquaristik werden die Lampen aber meist nur einmal am Tag ein und viel später wieder ausgeschaltet. Bei den meisten Leuchtmitteln führt ein solcher Schaltzyklus zu längeren Standzeiten, da gerade das Ein- und Ausschalten erhöhte Belastung bedeuten. Daher ist die Angabe der Lebensdauer nur ein Richtwert.

Farbwidergabe

Die Angabe der Farbwidergabe ist wohl der schwierigste Parameter einer Beleuchtung. Auch in der Erklärung.

Im Grunde gibt der Wert genau das an, was der Name verspricht. Es wird in Prozent angegeben wie genau die Beleuchtung angestrahlte Farben widergibt. Da wir aber permanent anderen Lichtverhältnissen ausgesetzt werden, sehen Farben für uns immer wieder anders aus. Zum Beispiel wirkt weiß in der Mittagssonne heller als in der Abendsonne. Was soll uns also dieser Wert sagen?

Im Grunde werden 14 Testfarben unter das Licht gelegt und mit den Farben unter einem Referenzlicht verglichen und dann die mittlere Abweichung berechnet.

Für das Aquarium ist er meiner Ansicht nach bedeutungslos, da auch das Wasser die Farben verändert. Ob die Bewohner und Pflanzen gut zur Geltung kommen entscheidet eher der eigene Geschmack als ein mehr theoretischer Wert ohne klaren Praxisbezug für das Aquarium.

Interessanter ist der Wert in der Aquaristik außerhalb der Becken. Beim Testen der Wasserparameter müssen ja die Farben der Testflüssigkeit mit gedruckten Farben verglichen werden. Hier ist ein möglichst hoher Farbwidergabewert von Vorteil, da die Unterscheidung der Farbnuancen wichtig ist.

Lichtausbeute

Die Lichtausbeute wird nicht bei allen Lampen und Leuchtmitteln mit angegeben. Im Grunde ist sie aber ein ganz entscheidender Faktor, denn es handelt sich hier um die Angabe der Effizienz.

Die Lichtausbeute gibt an, wieviel Licht in Lumen die Lampe pro eingesetzter Leistung in Watt erzeugt. Die Einheit ist daher also Lumen pro Watt ( lm/W).

Da dies nicht immer angegeben wird, muss man manchmal selber rechnen. Die Berechnung ist dabei aber kein Problem:

Beispiel:
LED-Lampe mit 30 Watt Leistung und einem Lichtstrom von 4200 Lumen.
4200 lm / 30 W = 140 lm/W

Diesen Wert kann man dann vergleichen und die Lampeneffizienz bewerten. Je höher der Wert, desto mehr Licht wird bei vergleichbarer Leistung erzeugt. Der Unterschied der einzelnen Lampen oder Leuchtmittel kann sehr groß sein.

Für die Pflanzen ist der Wert allerdings nur bedingt aussagekräftig. Pflanzen verwenden das Licht anders als wir. Sie nutzen hauptsächlich blaue und rote Wellen des Farbspektrums des Lichts und reflektieren grüne Wellen. Aus diesem Grund sehen Pflanzen für uns grün aus. Interessanter wäre für die Pflanzen die Angabe des für sie verwendbaren Lichts. Dies wird als par-Wert bezeichnet. Das wird aber auf kaum einer Lampe deklariert, und macht den Vergleich für das Pflanzenwachstum schwierig. Daher ist auch für die Pflanzen die Lichtausbeute als Richtwert wichtig.