Leuchtstoffröhren im Aquarium

Geeignete Leuchtstoffröhren fürs Aquarium

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Für die Aquaristik empfehlenswert sind Dreibandenlampen und Vollspektrumlampen.

Die entsprechenden Leuchtstofflampen aus dem Aquaristikhandel haben keinen Vorteil gegenüber den preiswerteren Varianten aus Baumärkten oder dem Elektrofachhandel.

Einige Sonderlängen, z. B. für 240 Liter Aquarien, sind im Aquaristikhandel eher verfügbar als in Baumärkten oder im Fachhandel.

In Dreibandenlampen setzt der Leuchtstoff die UV-Strahlung in drei eng begrenzten Spektralbereichen, den so genannten Banden, in sichtbares Licht um. Durch die enge Begrenzung wird die Energie effektiv umgesetzt. Die Lichtausbeute von Dreibandenlampen ist deshalb höher als bei allen anderen Leuchtstofflampen.

Die Farbwiedergabe von Dreibandenlampen ist trotzdem recht gut. Sie werden in die Farbwiedergabestufe 1b, d. h. sehr gut, nach DIN 5035 eingeordnet.

Die Leuchtstoffe von Vollspektrumlampen strahlen das Licht in zahlreicheren und breiteren Banden ab. Dieses Licht kommt deshalb dem natürlichen Licht näher als das Licht anderer Leuchtstofflampen. Vollspektrumlampen werden z. B. eingesetzt, wenn diffizile Farbvergleichsaufgaben durchgeführt werden müssen. Vollspektrumlampen sind in die Farbwiedergabestufe 1a, d. h. auch sehr gut“, eingestuft. Das ausgeglichene Spektrum wird aber durch eine geringere Lichtausbeute erkauft.

Für die Aquaristik interessant sind der in Lumen gemessene Lichtstrom und die Beleuchtungsstärke, die in Lux gemessen wird. Lichtstrom ist die Lichtenergie, die eine Lampe aussendet. Wenn der Lichtstrom auf eine Oberfläche fällt, ruft er eine bestimmte Beleuchtungsstärke hervor.

Dreibandenlampen besitzen von allen Leuchtstofflampen die höchste Lichtausbeute. Sie haben sozusagen das stärkste Licht. 1 Watt zugeführte Leistung wird in einen Lichtstrom von über 90 Lumen umgesetzt. Dabei wird im sichtbaren Bereich eine Strahlungsleistung von rund 0,3 Watt abgegeben. Leuchtstofflampen mit Standardfarbstoffen erreichen 70 Lumen und 0,2 Watt.

Dreibandenlampen sind preisgünstig und haben eine lange Lebensdauer. Von allen aquaristisch üblichen Leuchtmitteln haben sie das beste Preis/Leistungsverhältnis.

Aquaristikhersteller werben teilweise damit, dass ihre Lampen Algen verhindern. Allerdings haben Algen ähnliche Bedürfnisse wie Aquarienpflanzen, besonders höhere Grünalgen. Lampen, die Pflanzen fördern und gleichzeitig Algen unterdrücken, gibt es deshalb nicht. Auch wenn einige Hersteller dies behaupten. Auch die von Herstellern beworbenen Algenlöcher sind nichts anderes als Lücken im Lichtspektrum, die alle modernen Dreibandenlampen aufweisen. Diese Algenlöcher haben auch preiswerte Röhren aus dem Baumarkt.

Eine weitere oft verwendete Erklärung, warum solche Röhren helfen können, Algen zu verhindern, ist, dass sich das Spektrum dieser Lampen sich nicht allzu stark vom Spektrum des Tageslichtes unterscheidet.

Algen entstehen aber nicht nur in Aquarien die Tageslicht abbekommen. Das Lichtspektrum spielt also keine ausschlaggebende Rolle.

Dass bei Beleuchtung mit Dreibandenröhren evtl. mehr Algen entstehen, könnte sein, weil Dreibandenlampen eine höhere Photosyntheselichtausbeute haben als Vollspektrumlampen. Vollspektrumröhren erzeugen einfach weniger Licht als Dreibandenröhren gleicher Wattzahl.

Die Farbtemperaturen natürlicher Beleuchtung bewegen sich normalerweise im Bereich von 3000 K (Morgen- und Abendsonne) über 5500 K (Mittagssonne) bis zu 15000 K (sehr stake Sonneneinstrahlung). Handelsübliche Dreibandenlampen mit 30 Watt haben eine Lichtausbeute von ca. 2350 Lumen.

An diesen Orientierungswerten kann die Qualität von Aquarienlampen bewertet werden. Lampen mit stark abweichenden Farbtemperaturen oder geringerer Lichtausbeute sind weniger empfehlenswert.

Dreibandenlampen sind für den Bereich des Lichtspektrums optimiert, den der Mensch am besten wahrnimmt. Das ist der grün-gelbe Bereich. Dreibandenlampen im Warmtonbereich wirken im Aquarium deshalb auf einige Aquarianer zu gelb. Bei Vollspektrumlampen ist der grün-gelbe Bereich nicht so ausgeprägt. Vollspektrumlampen wirken deshalb dunkler und weniger gelb.

Am grün-gelben Bereich orientiert sich die Lumenangabe für Leuchtstoffröhren. Lumen ist eine Maßeinheit, die auf dem menschlichen Sehvermögen basiert. Für Pflanzen ist die Lumenangabe unwichtig, weil der blaue und rote Spektralbereich gegenüber dem grün-gelben Bereich deutlich weniger gewichtet ist.

Für Pflanzen ist der blaue und rote Spektralbereich von größerer Bedeutung. In diesen beiden Bereichen unterscheiden sich Dreibandenlampen und Vollspektrumlampen nur wenig.

Leuchtstoffröhren mit verschiedener Wattzahl haben verschiedene Längen und benötigen ein Vorschaltgerät, das auf die jeweilige Leistung angepasst ist. In Aquarienabdeckungen können deshalb nicht einfach Röhren mit unterschiedlicher Wattzahl eingebaut werden.

In welcher Reihenfolge unterschiedliche Röhren angebracht werden

Wenn unterschiedliche Leuchtstoffröhren in einer Abdeckung verwendet werden ist es Geschmackssache, welche Röhre vorne und welche Röhre hinten eingebaut wird. Am Boden bei den Pflanzen kommt ein Mischlicht an.

Die Röhren sollten so angebracht werden, dass die Fische möglichst natürlich aussehen. Eine größere Tiefenwirkung ergibt sich, wenn bläulichere Lichtfarben vor rötlichere Lichtfarben gesetzt werden.

Wie Leuchtstoffröhren gereinigt werden

Viele Beleuchtungskästen sind nach unten nicht mit einer Glasscheibe abgedichtet. Reflektoren und Leuchtstoffröhren werden deshalb mit der Zeit schmutzig. Durch verdunstetes Wasser bildet sich eine Kalkschicht.

Weil der Lichtstrom durch Verschmutzung meistens stärker zurückgeht als durch die Alterung der Lampe, sollten Röhren und Reflektoren hin und wieder gereinigt werden.

Dazu wird ein Lappen mit einigen Tropfen Essig, Spülmittel oder Kalkentferner angefeuchtet und die Röhren damit abgerieben. Aus Sicherheitsgründen sollten die Enden der Röhren nicht komplett naßgemacht werden.

Am einfachsten sind die Röhren zu reinigen, wenn sie aus der Fassung genommen werden. Mit etwas Fingerfertigkeit können auch eingebaute Röhren gut gereinigt werden. Auf jeden Fall sollten die Röhren vor der Reinigung abkühlen.

Welche Lichtfarben geeignet sind

Zur Kennzeichnung von Leuchtstoffröhren werden dreistellige Zahlen verwendet. Dreibandenlampen erkennt man an der 8, Vollspektrumlampen an der 9 an erster Stelle. Die beiden anderen Stellen kennzeichnen den Farbton.

Dreibandenlampen:
  • 830 – warm, freundlich, gelblich – 3000 K
  • 840 – neutralweiß, weißlich – 4000 K
  • 860, 865 – Tageslicht, hell, gleißend, bläulich – 6500 K
Vollspektrumlampen:
  • 930 – warm, gelblich
  • 940 – neutral
  • 950, 960, 965 – Tageslicht, kühler, brillianter, bläulich
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Um optisch einen guten Eindruck zu vermitteln, kann man 2 Lichtfarben kombinieren. Bei Dreibandenlampen werden z. B. gerne 830 und 860 kombiniert. Stattdessen können auch 2 Röhren 840 verwendet. Hat das Aquarium nur eine Röhre, kann ebenfalls 840 verwendet werden.

Vollspektrumlampen wie z. B. JBL Solar Tropic erzeugen ein gutes und neutrales Licht, bei dem Fische und Pflanzen gut zur Geltung kommen.

Alternativ zu den Lampen aus dem Aquaristikhandel können aus dem Elektrofachhandel Lampen mit 900er Lichtfarbenbezeichnungen verwendet werden, z. B. 940 und 950 oder nur 950. Ein weiteres Beispiel ist eine Kombination der Vollspektrumröhren Osram Lumilux de Luxe 32/930 (warm) und 12/950 (Tageslicht).

Dreibandenlampen sind wirtschaftlich günstiger als Vollspektrumlampen. Auch der für Pflanzen nutzbare Spektralbereich ist z. B. bei Osram 8er Röhren etwas besser. Dafür werden Dreibandenlampen oft als gelbstichig empfunden.

Die Lichtstärke von Vollspektrumlampen und Pflanzenlampen ist etwas 1/3 niedriger als die von Dreibandenlampen. Je nach Aquarium und gepflegten Pflanzen muss das bei der Lampenwahl berücksichtigt werden.

Für ein 112 Liter Aquarium mit lichtbedürftigen Pflanzen sind z. B. 18 Watt 840er Leuchtstoffröhren geeignet. Eine Alternative wären 2 940er Lampen, z. B. von Osram und eine zusätzliche Pflanzenlampe z. B. von JBL. Um Strom zu sparen können die Lampen mit einem EVG betrieben werden, oder es werden EVG 4 x 18 Watt verwendet.

Schadet Feuchtigkeit den Leuchtstoffröhren?

Moderne Abdeckungen haben häufig keine Glasscheibe, um die Leuchtstoffröhren vom Wasser zu trennen. Weil das Aquarienwasser wärmer als die Zimmerluft ist, verdunstet Wasser und kondensiert an der Abdeckung und an der Leuchtstoffröhre.

Dennoch sind keine Schäden zu befürchten. Normalerweise haben bei diesen Abdeckungen die Lampenfassungen dort Dichtungen, wo die Anschlüsse der Röhre sind. Auch andere elektrische Bauteile, z. B. Starter, sind durch Dichtungen geschützt oder in einem spritzwassergeschützten Bereich eingebaut.

Bis zu welcher Aquarienhöhe eignen sich Leuchtstoffröhren?

Die Rotanteile des Lichtspektrums werden mit zunehmender Wassertiefe immer stärker absorbiert als die Blauanteile. In klarem Aquarienwasser befinden sich aber nur so wenige absorbierende Stoffe, so dass Leuchtstoffröhren auch noch bei Aquarien mit 70 cm Höhe verwendet werden können.

Wie lange halten Leuchtstoffröhren?

Es wird immer wieder empfohlen Leuchtstoffröhren regelmäßig zu wechseln. Dabei wird davon ausgegangen, dass im Laufe der Zeit die Lichtstärke abnimmt, das Lichtspektrum verändert wird und die Wärmeabgabe steigt.

Diese Empfehlungen sind bei modernen Leuchtstoffröhren nicht mehr notwendig. Sie können betrieben werden bis sie nicht mehr funktionieren.

Leuchtstofflampen mit Standardleuchtstoffen haben eine wirtschaftliche Nutzlebensdauer von rund 4000 Stunden. Die Lichtfarbenbezeichnung solcher Röhren hängt vom jeweiligen Hersteller ab, z. B. 20, 25, 29, 33,54, 125, 129 und 133.

Die wirtschaftliche Nutzlebensdauer ist die Zeit, nach der eine Lampe entweder ausgefallen ist oder einen Lichtstrom von weniger als 80 % des Ausgangswertes aufweist. Der Lichtstrom geht auch nach dieser Zeit weiter zurück. Deshalb sollten solche Lampen nach 4000 Stunden ausgetauscht werden. Das ist bei einer täglichen Brenndauer von 12 Stunden ungefähr 1 Jahr.

Bei modernen Lampen mit Dreibandenleuchtstoffen werden die Lichtfarben bei allen Herstellern gleich mit 800er Nummer gekennzeichnet. Dreibandenlampen haben eine wirtschaftliche Nutzlebensdauer von 10000 Stunden mit der konventionellen Drossel-Starter-Schaltung und 14500 h mit einem elektronischen Vorschaltgerät (EVG).
Neuere Generationen von Leuchtstofflampen erreichen sogar 20000 h am EVG, z. B. OSRAM eco. Der Lichtstromrückgang geht dabei in der gesamten Lebensdauer um weniger als 10 % zurück. Dreibandenlampen können deshalb so lange betrieben werden, bis sie nicht mehr zünden.

Lichtstärke

Argument

Weil die Lichtstärke im Laufe der der Zeit immer weiter abnimmt, müssen Leuchtstoffröhren nach 3 Monaten, 6 Monaten, 18 Monaten… ausgetauscht werden.

Gegenargument

Die Einbrennzeit von Leuchtstoffröhren beträgt ungefähr 100 Stunden. In dieser Zeit brennen sie also stärker als eigentlich vorgesehen. Bei einer Beleuchtungsdauer von 10 bis 12 Stunden täglich sind sie nach ein bis eineinhalb Wochen eingebrannt. Erst dann brennen sie mit der eigentlich vorgesehenen und gewünschten Stärke. Deshalb leuchten ganz neue Röhren stärker als alte Röhren.

Dreibanden- und Vollspektrumlampen verlieren nach der Einbrennzeit im Laufe ihrer weiteren Lebenszeit maximal ca. 10 % an Stärke. Dieser Verlust fällt praktisch nicht ins Gewicht. Dreibanden- und Vollspektrumlampen müssen deshalb erst dann getauscht werden, wenn sie nicht mehr zünden, d. h. nicht mehr angehen. Moderne Röhren haben eine Lebensdauer zwischen 15.000 und 25.000 Stunden. Bei 12 Stunden täglicher Beleuchtung halten sie etwa 3 1/2 bis 5 3/4 Jahre.

Dreibandenlampen erkannt man an der 8 an erster Stelle bei der Farbtonangabe mit drei Ziffern, Vollspektrumlampen an der 9 an erster Stelle, z. B.:

  • 830
  • 840
  • 930 – warm
  • 940 – neutral
  • 950, 960, 965 – kühler, brillanter

Energiesparlampen sind meistens als Dreibandenlampen der Lichtfarbe 827, „Warmton Interna“ aufgebaut. Diese Lichtfarbe ist der von Glühlampen nachempfunden, haben also auch einen erhöhten Rotanteil. Energiesparlampen halten im Durchschnitt nur etwa halb so lange, der Rückgang des Lichtstroms ist aber wie bei anderen Dreibandenlampen.

Leuchtstofflampen mit Standardleuchtstoffen und Speziallampen wie Aquastar, Gro-Lux, Fluora, Trocal Color-Plus usw. sollten nach etwa anderthalb Jahren austauscht werden. Die Leuchtstoffe solcher Lampen haben nicht das günstige Lebensdauerverhalten wie Dreibandenleuchtstoffen. Die Angaben sind zwar uneinheitlich, aber bereits nach 5000 bis 7500 Betriebsstunden haben solche Lampen 20 % ihres Ursprungslichtstroms verloren und sollten deshalb ausgetauscht werden.

Lichtspektrum

Argument

Mit der Zeit verändert sich das Lichtspektrum. Pflanzen können die Rotanteile des Spektrums besser nutzen und Algen die Blauanteile. Durch die Veränderung des Spektrums ändern sich also die Wachstumsbedingungen für Pflanzen und Algen.
In der Aquaristik oft verwendete Sonderlampen haben schon nach 500 Brennstunden ein deutlich messbar verändertes Spektrum. Nach 1000 Brennstunden ist das Spektrum völlig anders.

Gegenargument

Aufgrund verbesserter Beschichtungsverfahren ändert sich das Lichtspektrum bei modernen Röhren, Dreibandenlampen und Vollspektrumlampen, nicht. Alte und neue Röhren sind nach 3 Monaten für das menschliche Auge und für Farbtemperaturmesser nicht mehr zu unterscheiden.
Gegenüber anderen Wachstumsfaktoren, den zur Verfügung stehenden Nährstoffen, der Lichtmenge etc., ist die Lichtfarbe nur von geringer Bedeutung, wenn die Lichtstärke hoch genug ist.

Wärme

Argument

Weil Leuchtstofflampen im Laufe der Zeit ihre Lumenabgabe reduzieren, wird die zur Verfügung stehende Energie nicht mehr vollständig in Lichtenergie umgewandelt. Im Maße des Lichtverlustes wird die Energie in Wärmeenergie umgewandelt. Die Leuchtbalken werden immer heißer und können sich verziehen und undicht oder defekt werden.

Gegenargument

Eine Dreibandenleuchtstofflampe setzt etwa 29 % der zugeführten Energie in sichtbares Licht um. Der Rest fällt als Wärme an und wird zu rund 27 % als Wärmestrahlung und zu 44 % per Wärmeleitung und Konvektion abgegeben.

Während ihrer Lebensdauer verliert die Lampe rund 10 % ihres ursprünglichen Lichtstroms, der als zusätzliche Wärme anfällt. Es wird 26 % Licht, 28 % Wärmestrahlung und 46 % Wärmekonvektion erzeugt. Dieser minimale Unterschied spielt keine Rolle. Die Zimmertemperatur hat größeren Einfluss auf die Betriebstemperatur der Aquarienleuchte.

Bei Leuchtbalken mit elektronischen Vorschaltgeräten gibt es so oder so keine große Wärmeentwicklung. Es gibt auch Vorschaltgeräte die sehr verlustarm arbeiten. Leider bekommt man beim Kauf meist keine Auskunft darüber welche Qualität die Bauteile haben.

Bauanleitung für 4 Röhren mit jeweils 58 Watt

  • Von einem Edelstahlbauer einen Reflektor biegen lassen
    • 145 X 39 x 7cm mit zwei „Ohren“ /°°°°\ 12 cm auf ca 75 – 80°)
    • darauf eine Holzplatte (160 X 40cm) befestigen
  • EVG Osram Quicktronic Economic
  • Röhrenbeispiel: Osram Lumilux LF12
    • bläuliches Licht
  • Die Seiten mit zwei 160 X 17 cm Sichtblenden versehen
  • Nach Geschmack dekorieren, z. B. DeCeFix in Marmorschwarz

Materialliste:

  • 9 m Stahlseil, 1,5 mm Durchmesser
  • 6 Ösen zum Einschrauben in Blech
    • verbinden Holzplatte und Reflektor und dienen zum Aufhängen der Lampe
    • 12 mm Auge
    • 35 mm Länge
    • M4
  • 9 Schlaufenknebel ??? — bilden aus dem Drahtseil kleine Ösen zum Anhängen an die Einschraubösen
    • gibt es im Baumarkt
    • 6 zum Einhängen an der Lampe.
    • 3 um ein seitliches Verrutschen an den Deckenhaken zu verhindern
  • 1 Brett 160 X 40; 16 mm Pressspan weiß
  • 2 Bretter 160 X 17; Presspappe weiß
  • 1 Reflektor wie beschrieben
    • alternativ Spiegelfolie, Alufolie oder Reflektoren zum Aufstecken, wie aus Aquarien bekannt ist. Das hat allerdings den Nachteil, dass die Stabilisierung durch das Verschrauben mit dem 1,25 mm starken Edelstahlteil fehlt.
  • 4 Elektronische Vorschaltgeräte
    • extern im/oder am Schrank, damit das Aquarienwasser kühler bleibt

Tritonröhre

Tritonröhren unterscheiden sich nicht von üblichen Dreibandenlampen mit 800er Lichtfarbenbezeichnungen. Nach Spektraldiagrammen in Katalogen ist der blaue und rote Spektralbereich des Lichts stärker betont, der grün-gelbe Bereich weniger. Für die Photosynthese der Pflanzen ist diese Verschiebung theoretisch günstig, in der Praxis wird der Unterschied unmerklich sein.

Die Haltbarkeit der Tritonröhren entspricht der Haltbarkeit von Dreibandenlampen.

Ein hoher Preisunterschied von Tritonröhren zu normalen Dreibandenlampen ist nicht gerechtfertigt.

T5-Röhren

T5-Lampen haben einen geringeren Durchmesser als die bisher gebräuchlichen T8-Röhren. Bei gleichen Abmessungen haben T5-Lampen deshalb einen besseren Wirkungsgrad, sofern ein richtiger Reflektor in der Abdeckung ist. Auch weil weniger Licht durch die Röhren reflektiert wird, ist der Wirkungsgrad höher.

Nach verschiedenen Berichten wird die Beleuchtung wesentlich heller, so dass teilweise Abschattungen für die Übergangszeit notwendig sind.

Bei den zugehörigen Leuchtbalken ist zu beachten, dass Reflektoren leicht angebracht werden können und dass die Röhren sich nicht gegenseitig abschatten.

Balken mit 2 Röhren und guten Reflektoren, z. B. von ATI, können weitaus bessere Ergebnisse erzielen als ungünstige Balken mit 4 Röhren.

Damit es im Sommer nicht zu warm wird, sollte eine Belüftung in der Abdeckung sein. T5-Röhren werden besonders am Ende noch wärmer als T8-Röhren. Zur Kühlung kann z. B. ein Loch in den Deckel gebohrt werden. Dort wird ein leise laufender 100 mm Papst-Lüfter für PCs eingebaut. Der Lüfter wird mit nur 6 Volt betrieben. Es wird ein kleines Netzteil von Conrad verwendet und eine Temperatursteuerung für diesen Lüfter von ELV (UT100).

Bei der Umstellung der Röhren von T8 auf T5 kommt es in der Regel zu einer Wachstumspause der meisten Pflanzen von ca. 6 bis 8 Wochen. Stängelpflanzen scheinen nicht betroffen zu sein. Die Pause tritt selbst dann ein, wenn die Lichtfarben nicht geändert werden. In dieser Zeit kann es zu starkem Algenbefall kommen. Deshalb sollte bei der Umstellung zuächst die Beleuchtungsdauer auf etwa 5 Stunden reduziert werden. Über einen Zeitraum von ca. 4 Monaten wird die Beleuchtungsdauer dann langsam wieder auf 8 bis 10 Stunden erhöht.



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