Die Beleuchtung

Vielleicht hilft diese Seite ja dem einen oder anderen bei der Jagd nach Informationen. Kommen wir also zur Sache:

Licht ist gleich Licht?

Die Leuchtmittel

• Die in den Strahlungsdiagrammen eingezeichnete weiße Linie entspricht der Normlinie pflanzlicher Photoaktivität, sie gibt also an, wie gut Licht welcher Wellenlänge von den Pflanzen verwertet werden kann.
• Die Grafiken auf dieser Seite wurden einem Katalog des Herstellers OSRAM entnommen. Es gilt entsprechendes Copyright (siehe Tooltips).
• Die Lichtstärken der einzelnen Leuchtmittel sind nicht direkt über die Strahlungsdiagramme miteinander vergleichbar, da diese in der Y-Achse etwas eigenwillig skaliert sind.

Vorteile: + sehr hohe Lichtausbeute (40...140 lm/W) + sehr hohe Lebensdauer (bis 20.000 h) + Spektrum sehr gut für Pflanzen geeignet Nachteile: - hohe Anschaffungskosten - verfälschte Farbwiedergabe - relativ lange Anlaufzeit, nicht im heißen Zustand neu zündbar

Halogen-Metalldampflampen
Diese Lampen sind Quecksilberdampflampen, die zusätzlich Spuren anderer Metallhalogenide enthalten. Dadurch erzielt man eine gleichmäßigere Spektralverteilung und höhere Lichtausbeute. Das Licht ist für Pflanzen sehr gut geeignet und auch für den Menschen angenehm, enthält jedoch Anteile an UV-Licht. Nachteilig ist auch der sehr hohe Preis der Leuchtmittel (speziell der Ausführung HCI bzw. CDM)

Vorteile: + hohe Lichtausbeute (60...100 lm/W) + hohe Lebensdauer (bis 15.000 h) + "natürlich" wirkendes Licht + Spektrum sehr gut für Pflanzen geeignet Nachteile: - sehr hohe Anschaffungskosten - hoher Anteil an UV-Strahlung - relativ lange Anlaufzeit, nicht im heißen Zustand neu zündbar

Quecksilberdampf-Hochdrucklampen
Diese Leuchtmittel sind für die Pflanzenbeleuchtung fast ungeeignet, da sie (ähnlich wie Natrium-Niederdruckdampflampen ihr Licht in schmalen Wellenlängenbereichen abgeben, die für die Photosynthese kaum nutzbar sind. Das Licht wirkt für Menschen grell, aber relativ natürlich. Problematisch bei Dauerbetrieb ist bei einigen Typen der Anteil an UV-Strahlung, der zur Vermeidung von Schäden (z.B. Ausbleichen von Farben) ausgefiltert werden muß. Moderne Lampentypen besitzen teilweise im Brenner integrierte UV-Filter.

Vorteile: + gute Lichtausbeute (10...60 lm/W) + hohe Lebensdauer (bis 15.000 h) + "natürlich" wirkendes Licht Nachteile: - hohe Anschaffungskosten - hoher Anteil an UV-Strahlung - Spektrum für Pflanzen weniger gut geeignet - relativ lange Anlaufzeit, nicht im heißen Zustand neu zündbar

Natriumdampf-Niederdrucklampen
Diese Lampen sind für die Pflanzenbeleuchtung ungeeignet, da sie ihr gesamtes Licht in einem schmalen Spektralbereich abstrahlen, der für die Photosynthese nicht genutzt werden kann. Zudem läßt das grellgelbe Licht kaum ein Farbsehen zu.

Vorteile: + sehr hohe Lichtausbeute (50...150 lm/W) + hohe Lebensdauer (bis 20.000 h) Nachteile: - hohe Anschaffungskosten - Spektrum für Pflanzen ungeeignet - keine Farbwiedergabe (rein gelbes Licht) - relativ lange Anlaufzeit, nicht im heißen Zustand neu zündbar

Leuchtstoff- und Energiesparlampen
Diese Lampen sind vom Licht her für Pflanzen relativ gut geeignet (vor allem die spektraloptimierten Speziallampen, sie sind aber i.d.R.weniger effektiv als die Hochdruck-Metalldampflampen. Dafür ist die Anschaffung preiswerter. Durch ihre im Verleich zu anderen Leuchtmitteln geringe Wärmeentwicklung und ihre Bauform sind vor allem Leuchtstofflampen für die Beleuchtung von Terrarien geeignet. Das Licht wirkt auch auf Menschen angenehm, so daß die Lampen auch im Wohnzimmer nicht stören. Nachteilig bei hohem Lichtbedarf ist die geringe Leuchtdichte, d.h. die Abmessungen des Leuchtmittels im Verhältnis zur Lichtstärke.

Vorteile: + relativ hohe Lichtausbeute (30...80 lm/W) + relativ hohe Lebensdauer (bis 8.000 h) + geringe Anschaffungskosten + geringe Wärmeentwicklung Nachteile: - geringe Leuchtdichte

Glüh- und Halogenlampen
Diese Leuchtmittel sind für die Pflanzenbeleuchtung fast unbrauchbar. Einziger Vorteil ist der günstige Preis und das Fehlen zusätzlicher Komponenten wie z.B. Vorschaltgeräte. Da diese Lampen den größten Teil ihres Lichtes als Infrarotstrahlung abgeben, sind sie zudem sehr unwirtschaftlich. Außerdem besteht die Gefahr eines Hitzestaues und von Verbrennungen der Pflanzen. Das Licht ist vom Spektrum für Pflanzen kaum geeignet, da kurzwellige Strahlung fast völlig fehlt. Ein weiteres Problem ist die Lebensdauer. Die Hersteller geben zwar teilweise eine Haltbarkeit von über 2000 Stunden an, nur scheint diese in der Praxis (vor allem bei leistungsstarken Halogenstrahlern) nirgends aufzutreten...

Vorteile: + geringe Anschaffungskosten Nachteile: - sehr geringe Lichtausbeute (5...15 lm/W) - geringe Lebensdauer (bis 2.000 h) - Spektrum für Pflanzen ungeeignet - hohe Wärmeentwicklung

Die Natrium-FAQ

• Wie funktioniert eigentlich eine Natriumdampflampe, wozu brauche ich die ganzen Bauteile?
  Im Gegensatz zu "gewöhnlichen" Glüh- oder Halogenlampen, die Licht dadurch erzeugen, daß sie ein Stück Draht zur Weißglut erhitzen, gehören Natriumdampflampen zu den Gasentladungslampen. Bei diesen wird eine eingeschlossene geringe Menge eines Metallesdampfes durch elektrische Spannung zum Leuchten angeregt. Allerdings sind zum Betrieb noch weitere Bauelemente erforderlich: Das Vorschaltgerät (eine Spule) liefert in Verbindung mit dem Zündgerät die zum Zünden der Lampe erforderliche Hochspannung und dient nach der Zündung als strombegrenzender Vorwiderstand. Der Kondensator kompensiert die durch das Vorschaltgerät erzeugte Blindstromkomponente.
  Die Grundschaltung einer Natriumdampf-Hochdruckleuchte sieht so aus:

  L = Leuchtmittel (NaHD-Lampe) Z = Zündgerät V = Vorschaltgerät K = Kompensationskondensator Je nach Typ des Zündgerätes sind jedoch auch andere Schaltungsvarianten möglich.

• Woher bekomme ich Natriumdampflampen?
  Im Gegensatz zu Quecksilberdampflampen gibt es Natriumdampflampen nur äußerst selten mal im Baumarkt. Größere Chancen hat man im Fachhandel für Gärtnereibedarf. Das größte Angebot in dieser Richtung bieten jedoch die sogenannten "Grow-Shops" der hanfzüchtenden Fraktion, die sich vielerorts im Internet finden. Die obligatorischen Preisvergleiche zwischen den einzelnen Anbietern spare ich mir hier allerdings, da die Preise je nach Hersteller und Verarbeitungsqualität (eine wasserdichte und schutzisolierte Leuchte ist nun mal teurer als eine nackte Birne unter einem Stück gehämmertem Alublech) gewaltig differieren.

• Auf was muß ich bei der Benutzung achten?
  Metalldampflampen verschleißen vor allem beim Zünden. Man sollte sie daher nicht mehrmals täglich oder gar direkt hintereinander ein- und ausschalten. Auch ist es nur selten möglich, eine heiße Lampe neu zu starten.

• Die Leuchten sind so teuer, kann ich sie mir aus den manchmal angebotenen Bausätzen nicht selber basteln?
  Frei nach Radio Eriwan - im Prinzip ja, aber: Wer sich an den Selbstbau einer Lampe wagt, sollte wissen, was er tut. Fachkenntnisse sind beim Arbeiten mit Netzspannung Voraussetzung, außerdem sollte die fertige Leuchte von einem Fachmann abgenommen werden. Da fast alle Karnivoren eine hohe Luftfeuchtigkeit erfordern, muß dies beim Entwurf der Leuchte besonders berücksichtigt werden - Kondenswasser kann hier im Sinne des Wortes tödlich sein. Eine einwandfreie Schutzerdung ist zwingend erforderlich, im Interesse der eigenen Gesundheit sollte auch ein FI-Schutzschalter und ein Übertemperaturschutz nicht fehlen. Merke: Strom macht klein und häßlich!

• Ich könnte preiswert Natriumdampflampen aus der Straßenbeleuchtung bekommen - soll ich zugreifen?
  Normalerweise nein, da bisher bis auf wenige Ausnahmen in der Straßenbeleuchtung Natrium-Niederdruckdampflampen zum Einsatz kamen. Deren Licht ist für Pflanzen ungeeignet, siehe oben. Die dafür ausgelegten Vorschalt- und Zündgeräte sind auch nicht für den Einsatz mit Natriumdampf-Hochdrucklampen weiter verwendbar. Also im Zweifelsfall Finger weg.

• Ich habe hier noch eine alte Quecksilberdampfleuchte. Kann ich darin nicht eine Natriumdampflampe entsprechender Leistung betreiben?
  Nein, da das Vorschaltgerät nur für die im Verhältnis niedrigere Stromaufnahme der Quecksilberdampflampe ausgelegt ist und mit einer Natriumdampflampe schnell den Hitzetod stirbt. Es gibt zwar spezielle Natriumdampflampen, die als Ersatz für Quecksilberdampflampen einsetzbar sind und auch kein Zündgerät benötigen - allerdings kosten sie dann allein fast das gleiche wie eine "normale" Natriumdampflampe inklusive Vorschalt- und Zündgerät.

• Kann ich in einer Leuchte auch andere Lampen als die vorgesehene verwenden?
  Nein. Bei allen Gasentladungslampen sind Leuchtmittel, Vorschalt- und eventuell notwendiges Zündgerät aufeinander abgestimmt. Im unteren Leistungssegment gibt es noch Variationsmöglichkeiten (eine 70-Watt-Lampe an einem für 100 Watt ausgelegten Vorschaltgerät kann (muß nicht) gerade noch funktionieren, bei höheren Leistungen gibt es jedoch kaum Spielraum: eine 150-Watt-Lampe an einem 250-Watt-Vorschaltgerät wird sehr schnell verschleißen, im umgekehrten Fall stirbt das Vorschaltgerät an Überlastung.

• nochmal Eigenbau - auf was sollte ich bei der Bauteileauswahl achten?
  Metalldampflampen arbeiten (mit Ausnahme der Quecksilberdampflampen) mit Zündgeräten, die dem Leuchtmittel den zum Starten nötigen Hochspannungsimpuls liefern. Hochspannung ist hierbei wörtlich zu nehmen, die Spannung liegt je nach Ausführung zwischen 4000 und 7500 Volt. Verkabelung und Lampensockel müssen also darauf ausgelegt werden. Bei Schraubfassungen (E27, E40) kommt nur eine Keramikausführung in Betracht, für die stabförmigen Brenner nur die hochspannungsfeste Sockelvariante (Die Sockel aus den normalen Halogenflutern schlagen durch, ich habe es ausprobiert.) Die Verkabelung ab dem Vorschaltgerät darf nur mit hochspannungsfestem Silikonkabel erfolgen. Letzteres hat zusätzlich den Vorteil einer höheren Wärmefestigkeit.
  Noch etwas: sämtliche Kabeldurchführungen müssen mit Gummimuffen gegen Scheuern gesichert werden!

• Kann ich auf den Kompensationskondensator verzichten?
  Im Prinzip ja. Für den Betrieb der Lampe ist er nicht zwingend erforderlich. Sein Fehlen dürfte sich jedoch langfristig auf die Stromrechnung auswirken. Seine Aufgabe ist es, den durch das Vorschaltgerät (Induktivität) erzeugten Blindstrom zu kompensieren, der anderenfalls vom Zähler munter mit registriert wird. Die Differenz ist zwar nicht riesig, summiert sich aber aufgrund der im Normalfall doch hohen täglichen Beleuchtungsdauer übers Jahr.

• Was sollte ich sonst noch beachten?
  Auch wenn es selbstverständlich klingt: den Stromverbrauch. Vor allem, wenn die Beleuchtung nicht nur zur Unterstützung des Tageslichtes (z.B. während der Wintermonate), sondern das ganze Jahr über verwendet wird. Mal ein kleines Beispiel:
  
  • Man nehme eine NaHD-Lampe mit 250 Watt. Dazu kommt noch der Eigenverbrauch des Vorschaltgerätes, also benötigt die Leuchte unter'm Strich mindestens 270 Watt.
  • Die tägliche Beleuchtungsdauer beträgt 12 Stunden
  • Die Stromkosten sind vom jeweiligen Versorger abhängig, ich nehme hier mal 0,25 DM/kWh an.
  270 W * 12 h * 365 Tage * 0,25 DM/kWh = 295,65 DM
  Das sind also rund 300 DM (bitte selbst in Euro umrechnen...), die man in diesem Beispiel schon mal jährlich einplanen kann. Dies sollte man doch vorher abklären, um den Haussegen nicht in Frage zu stellen...