LED Studie Nepenthes Rajah

[nep]

Hallo,

durch den einen oder anderen Beitrag auch hier im Forum und den sinkenden Preisen bei High Power LEDs (HPL) habe ich mich entschlossen auch eine kleine Pflanzenstudie durchzuführen. Diese soll speziell das Wachstum von Nepenthes Rajah in Abhängigkeit mit verschiedenem HPL Licht untersuchen. Um bis auf das Licht die gleichen Bedingungen zu schaffen, stehen die beiden N. Rajah in ein und demselben Aquarium. Die beiden Bereiche sind durch eine Trennwand getrennt und beide Kammern erhalten 3mal täglich 15 min Nebel über einen Vernebler. Das Aquarium ist von außen komplett mit Alufolie verkleidet. Der vordere Bereich ist zwecks Beobachtung aufklappbar. Über die Dachseite fällt nur sehr wenig natürliches Licht ins Becken. Die Tagestemperaturen liegen bei ca. 17-25C° und die Nachttemperaturen bei ca. 12-15C°. Die Beleuchtungsdauer beträgt 13h. Der Abstand der Lampen zu den Pflanzen beträgt 15cm.

Soviel zu den gemeinsamen Rahmenbedingungen und jetzt zur eigentlichen Beleuchtung.

Die rechte Pflanze wird über eine HPL: CREE XR-E Q5 (cool white) (700mA) mit passenden Reflektor beleuchtet. Ihr Hauptwirkungsbereich liegt im blauen Bereich (450nm) und im gelb-grünen-rot Bereich

(500-650nm), aber auch die anderen sichtbaren Spektren werden noch schwach abgedeckt. Das Spektrum ähnelt einer HQI Lampe.

(Auf die Vor- und Nachteile der HPL, HQI oder Natrium Hochdruck Lampen möchte ich in diesem Beitrag nicht näher eingehen, dies kann man in dem anderen LED Beitrag nachlesen)

Die HPL habe ich direkt auf einen Kühlkörper geklebt, welche über einen kleinen Lüfter gekühlt wird.

Die linke Pflanze wird über einen HPL Farbmix (700mA) beleuchtet. Hier habe ich mich bemüht, die nur notwendigen Farbspektren für die zum einem notwendige Photosynthese (blau: ca. 450nm und rot: ca. 650nm) und zum anderen für die „Phytochrome“ (tief rot: ca. 740nm) zu treffen. Das Phytochrom ist vereinfacht ausgedrückt für die Entwicklungs- und Stoffwechselprozesse in Pflanzen notwendig.

Folgende HPL wurden auf einen Kühlkörper + Lüfter geklebt:

- 1 mal Cree XR-E Königsblau: 460nm

- 1 mal Cree XR blau: 465nm-470nm

- 1 mal Cree XR rot: 625nm-630nm

- 1 mal Edison rot: 660nm

- 1 mal Edison tief rot: 740nm

Dieser Aufbau wurde dann in einen einfachen Halogenstrahler eingebaut.

Der gesamte Lampenaufbau, inklusive Konstantstromquellen und Lüftern + Netzteil, verbraucht insgesamt 23W.

In den nächsten Wochen hoffe ich noch genauere Angaben über die einzelnen HPL machen zu können, z.B. wie ist der direkte Leistungs Vergleich beider Lampen, z.B. bei der Wellenlänge 460nm? Dafür fehlen mir z.Z. noch die passenden Messgeräte.

Durch diese Studie erhoffe ich eine Bestätigung zu meiner These, dass die farbigen HPL besseres Wachstum hervorbringen. Theoretisch sollte es das zumindest….

Happy Growing

NEP

[Carnivorced1887]

Hallo,

Das ist mal ein guter Vergleich. Auf das Ergebnis und die Beobachtungen bin ich auf jedenfall gespannt. Ich hoffe du berichtest weiter von deinem Versuch.

Gruß Cedrik!

[nep]

tja, wie geschrieben, dass werden genaue Messungen, so hoffe ich, in einigen Wochen zeigen. Es ist sehr schwierig, farbige mit weißen HPL zu vergleichen. Die Q5 hat z.B. max. 228 Lumen (wo von ein Teil ja auch gar nicht von den Pflanzen genutzt wird) und die Cree rote max. 51,7 Lumen. Bei der blauen wird z.B. keine Lumen Angabe gemacht, sondern nur eine Wattangabe. Also so einfach wie du schreibst, nimm 3 davon und 3 davon, ist es nicht!

Des weiteren probiere ich passende HPL für meine Pflanzen zu finden und 3 Q5 HPL wären definitiv übertrieben. Meine anderen Nepenthes kultiviere ich seit ca. 15 Jahren vereinfacht gesagt, erst unter Natrium Hochdruck Lampen und seit ca. 5 Jahren unter HQI Lampen. Bei der Auswahl, genauer bei der Anzahl der jetzigen HPL, habe ich mich an meinen HPI Lampen/ Pflanzen orientiert, d.h. die Pflanzen werden mit den HQI und den HPL ähnlich stark für das Auge angestrahlt. Ob sich mein Auge geirrt hat, wird sich bei den Messungen zeigen.

Wenn am Ende dieser Studie nur minimale Unterschiede festzustellen wären, dann würde man mit den Q5 deutlich günstiger fahren.

Cedrik, freut mich, dass dir mein Experiment gefällt. Probiere regelmäßig zu Berichten…

[Bart Achilles]

Hallo

Mich interessieren auch solche Tests, aber bei der Pflanzenwahl hast du, meiner Meinung nach, mit einer Rajah keine glückliche Wahl getroffen! Eine Lichthungrige Art wäre optimaler. Soweit ich gehört habe ist eine Rajah eher an anderen Bedingungen interessiert als am Licht und wächst zudem recht langsam, wodurch die Unterschiede recht klein bleiben dürften. Oder soll das ein Langzeittest werden?

bye bart

[nep]

Habe die Rajah gewählt, da ich mich für sie am meisten interessiere und ich für sie die Bedingungen optimieren möchte. Beschäftige mich mit den Pflanzen HPL nun schon seit Monaten und habe mich schon gut informiert, bzw. weitergebildet. Die Frage ob nun 1 weiße Q5 oder 4 farbige plus die 740nm, bessere Ergebnisse liefern, konnte dabei nicht eindeutig für mich geklärt werden, dass es auch stark pflanzen abhängig ist. Für mich ist nur interessant, ob die eine Q5 in etwa mit den anderen mithalten kann oder nicht. Da ich am Ende mein großes Terrarium auf HPL umrüsten werde, ist auch die Anschaffung der HPL eine Kostenfrage. Die farbige Lampe ist ca. um ein 10faches teurer als nur die 1 Q5.

Das der dreifache Energieaufwand das Pflanzenwachstum unbedingt verbessert stimmt natürlich nicht, dafür ist das ganze viel zu komplex. Die Lichtfarbe spielt eine ganz entscheidende Bedeutung. Ich denke, dass steht nicht zur Debatte.

[Kai Becker]

Hallo,

der versuch klingt interessant. Aber aus eigenen Beleuchtungsversuchen rate ich dir dazu jeweils in beide Becken Droseras zu setzen da du hier schon nach 2 Wochen unterschiede erkennen kannst, bei den Nepenthes wird das wohl Monate dauern. Platz hast du ja noch in beiden Becken, also denk mal drüber nach und viel Erfolg;-).

MFG

Kai

[FrankO]

Das der dreifache Energieaufwand das Pflanzenwachstum unbedingt verbessert stimmt natürlich nicht, dafür ist das ganze viel zu komplex. Die Lichtfarbe spielt eine ganz entscheidende Bedeutung. Ich denke, dass steht nicht zur Debatte.

Aber du hast die Lichtfarben ja so gewählt, damit sie in etwa mit den Peaks der Photosyntheserate korrelieren. Wenn du jetzt eine weisse LED mit 1W hast, verteilen sich diese 1W ja auf das gesamte Spektrum, d.h. du hast im blauen/roten Peak auf jeden Fall keine 1W Lichtleistung, sondern nur einen Bruchteil. Im Gegensatz dazu hast du bei der Multi-LED-Lampe in den Peaks aber die ganzen 1W pro LED zur Verfügung, also kann m.E. die einzelne LED die anderen 5 gar nicht übertreffen.

Edited December 7, 2008 by Guest

[Nestor]

Nabend,

ich find's super, dass Nep sich an einen Versuch rangemacht hat. Aber was ist dein Standard bzw. Kontrolle? Wie erfasst du objektiv die Ergebnisse? Ich frag mich gerade wie man "besseres Wachstum", "stärker gefärbt" oder "schönere Form" irgendwie dingfester machen kann. Sind ja sonst subjektive Eindrücke.

Ich bin gespannt! Viel Erfolg!

Beste Grüße,

Björn

P.S.: Misst du die Temperatur nahe der Pflanzen?

[nep]

Ob man die beiden Lampen bei den einzelnen Peaks vergleichen kann, werden noch Messergebnisse, so hoffe ich, zeigen. Ich erwarte auch höhere Werte im roten Bereich bei der Multifarblampe, aber der blaue Bereich sollte bei beiden Lampen in etwa gleich sein, vielleicht sogar bei der Q5 höher.

Eigentlich soll dies auch keine wissenschaftliche Doktorarbeit werden, sondern nur eine Optimierung für meine Nepenthes. Besseres Wachstum werde ich subjektiv bewerten, bzw. den Blattzuwachs eines neuen Blattes in % bewerten und die Ausfärbung der Kannen.

Das mit dem Sonnentau ist eine gute Idee, aber eigentlich für mich uninteressant. Werde aber mal 2 D. Capensis besorgen und reinsetzen. Vielleicht nützen diese Ergebnisse, dann dem ein oder anderem Leser hier….

Die Temperatur messe ich mittig im Becken, nahe der Pflanzen.

Edited December 8, 2008 by Guest

[Michael Z]

Hallo Nep,

ein echt interessanter Versuch. Aber meinst du nicht dass man die Pflanzen kostengünstiger beleuchten könnte? Ich habe zwar eine 250W Nadl, die 270W Leistung verbraucht, aber bei der Menge an Pflanzen die ich beleuchte, komme ich pro Pflanze weitaus günstiger als du, und das bei meinen Helis. Neps muss ich im Becken schattieren, da die ansonsten (fast) alle Arten Verbrennungen bekommen.

Ich habe im Moment 53Pflanzen im Terrarium, fast allesamt Helis, das macht etwa 5 Watt pro Pflanze, wobei schon eine ziemliche Größe haben. Und ich möchte behaupten, dass ich mit meiner Leuchte die doppelte Anzahl an Helis beleuchten könnte und evtl die vierfache Anzahl an Neps.

Von daher sehe ich die Einsparungen immer noch nicht.

Nichts desto trotz halte ich es für sehr wichtig dass einige von uns damit anfangen Erfahrungen mit der LED Beleuchtung zu sammeln, vielleicht schaffen wirs ja mit einigen repräsentativen Experimenten wirklich objektiv herauszufinden, was gut ist und was nicht.

Michael

Edited December 8, 2008 by Guest

[Martin Reiner]

wäre schön, wenn bei dem Versuch

1. Die Leistungsaufnahme des Beleuchtungssystems jeweils dasselbe wäre, ansonsten ist es ein bißchen wie "300W Leuchtstoffröhren sind besser als 70W HQI"

2. man vielleicht noch ein paar andere Arten dazu stellen würde, meinetwegen Drosera capensis oder D. prolifera oder auch irgendwas nicht karnivores. Das liefert schnellere und vielfältigere Ergenisse beim nahezu identischen Aufwand.

Nichts desto trotz ist es Dein Experiment und ich bin mal gepsannt auf das Ergebnis.

Martin

PS: Wieviel Leistung benötigen die einzelnen LEDs (inkl Elektronik und Kühlung) und wieviele Lumen geben sie ab. Kommt man mit LEDs mittlerweile schon an Leuchstoffröhren und HQI heran, was die Effizienz betrifft?

Edited December 9, 2008 by Guest

[Torsten T.]

Hallo,

bei mir reicht es in Physik nicht gerade zum Doktortitel, vermutlich ist mir deshalb nicht ganz klar, warum hier die ganze Zeit über die LeistungsAUFNAHME der LEDs gemäkelt wird. nep hat doch bereits gesagt, dass er sich bemüht hat die LEDs nach der LeistungsABGABE, gemessen an der Lumenzahl, zu wählen. Die Leistungsaufnahme ist doch völlig irrelevant. Ich vergleiche doch z.B. zwei Autos hinsichtlich ihrer Leistung auch nicht ausschließlich anhand des Verbrauches.

[Michael Z]

Hallo Torsten,

im prinzip ist es wohl egal, einer der beiden Größen (Leistungsaufnahme, nutzbare Leistungsabgabe) muss gleich sein um vergleichen zu können, den Rest kann man ja auch Rückrechnen.

Aber primär interessiert mich nicht wieviel Lichtstrom ein Leuchtmittel abgibt. Sondern wieviel Netzleistung ich benötige um meine Pflanzen vernünftig wachsen zu lassen. Was für mich beim Auto übrigends auch ausschlaggebend ist: Wieviel Treibstoff muss ich aufwenden um einigermaßen vernünftig von A nach B zu kommen (im Sinne des Treibhauseffekts)

Für diesen Versuch ist aber aus meiner Sicht vielleicht sogar besser die Leistungsabgabe konststant zu halten (es geht ja hauptsächlich um den vergleich des Spektrums) - auch wenn sich mir dies aus der Versuchsbeschreibung nicht ganz erschließt. Vielleicht hab ich aber auch nur zu schludrig drübergelesen.

Allerdings wär ich hauptsächlich an einem vergleich der verschiedenen Leuchtmittel(Metalldampflampe, Leuchtstoffröhre, LED) interessiert. Dann wäre aus meiner Sicht aber Netzleistung/ausgeleuchtete Fläche ein interessanter, vergleichbarer Wert. Sprich W/dm² oder sowas.

Michael

[nep]

Probiere kurz und knapp die Fragen zu beantworten, so wie ich das ganze verstanden habe:

Für Flächen über 1m^2 ist die HPL Technik noch nicht effektiv genug, da die LEDs noch zu teuer sind und auch zu schwach.

Einzelne Lampen (Hqi-Nada), weiße HPL und farbige HPL miteinander zu vergleichen ist schwierig.

Dabei spielt die Leistungsaufnahme nur für die Energiekosten eine Rolle. Die Lumenzahl alleine hilft auch nicht weiter. Z.B. hat die Q5 über 200 Lumen und eine blaue HPL vielleicht nur 40Lumen. D.h. aber nicht, dass die Q5 5mal besser geeignet ist als die blaue. Entscheidend ist wie viel Lumen blaues Licht die Q5 hat. Da fehlen mir aber bis jetzt Messwerte.

Was ich bisher aus dem Inet lesen konnte ist, dass für Pflanzen die nur sehr wenig oder gar kein Sonnenlicht erreichen, blaues, rotes und tief rotes Licht wichtig ist. Des weiteren hängen die genauen Wellenlängen auch von den einzelnen Pflanzen ab. Darum habe ich 2 verschiedene blaue und 2 verschiedene rote genommen.

Da ich mich hauptsächlich für die N. Rajah interessiere, habe ich auch diese genommen. Die natürlichen Lichtverhältnisse auf 2000m Höhe sind bestimmt verschieden von denen, die D. Capensis und co. erreichen. Aber vielleicht stelle ich noch eine Capensis rein.

Die nur eine kalt weiße Q5 habe ich genommen, weil ich glaube, dass man mit ihr auch schon gute Ergebnisse erzielen kann. (Das wäre dann für mich das Minimalprinzip)

Die farbigen habe ich so ausgewählt um ein Maximalprinzip zu erlangen. Dies alles aber bei minimalem Aufwand. Klar ist natürlich dass 2 Q5 doppelt so gut wären wie nur eine, aber auch doppelt so teuer.

Und noch mal in kurz Form:

100 Watt bedeuten nicht unbedingt besseres Wachstum als 50 Watt!

100 Lumen bedeuten nicht unbedingt besseres Wachstum als 50 Lumen!

Hoffe, es ist jetzt klarer, was ich meine, bzw. hier probiere.

Edited December 10, 2008 by Guest

[nep]

So gerade gemacht, Vergleichsbilder heute und vor 6 Tagen:

Man sieht deutlich die Verfärbungen der Blätter und Kannen, gegenüber vor 6 Tagen, bei beiden Pflanzen. Die "farbige" Rajah ist dabei noch stärker verfärbt als die "Q5" Rajah. Bin mir bei der farbigen aber nicht sicher, ob dass nicht schon zu viel Licht ist. Was meint ihr, droht sie zu verbrennen, oder ist das noch ok so?

[Michael Z]

Hallo,

ich glaub die rajah ist schon empfindlich gegenüber zu viel Licht und bekommt schnell mal Verfärbungen. Ich denke aber nicht dass ihr das was ausmacht. Ich konnte das bei mir bei der Umstellung auf NaDL beobachten. Obwohl ich sie sehr schattig gestellt hab wurden die Blätter nach einigen Tagen tiefrot, die neuen wachsen jetzt aber wieder normal in grüner Farbe weiter.

Meine persönliche Meinung ist, dass sich die Pflanze an die neuen Lichtverhältnisse gewöhnen wird, aber beobachte sie genau.

Und stell bitte weiterhin in regelmäßigen Abständen Bilder ein.

Michael

[Bart Achilles]

Moin!

Wie ist der Stand der Dinge? Bekommen wir demnächst aktuelle Bilder zu sehen?

Guten Rutsch,

bart

[nep]

so hier aktuelle Bilder vom 31.12.2008:

die "farbige" :

die "weiße":

Finde, dass die farbige immer noch kräftiger ausgefärbt ist als die weiße. Meine auch, dass sie schneller wächst.

Happy new Y:-)ear!!

[Carnivorced1887]

Hallo,

Was ist aus den Versuch geworden? Man hat ja lange nichts mehr gehört.

Gruß Cedrik!

[mjom_mjom]

... ich wäre auch an weiteren Ergebnissen interessiert...

[Markus_Kromberg]

... *neugierig schau* ...