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Tipps und Tricks und vieles Hilfreiche

Die Sonne im Heim
Kunstlicht in der Vivaristik

Gastbeitrag von Ing. Neuwirth Peter

(Upload von Anton Gabriel mit Zustimmung des Autors)

Inhaltsübersicht:

Unsere Wohnräume, in die wir uns ein Stück Natur holen wollen, Aquarien oder Terrarien mit Pflanzen halten und diese eventuell auch vermehren oder zum Blühen bringen möchten, sind dazu leider in der Regel nicht sehr geeignet.

Oft ist das Licht einer der am meisten limitierenden Faktoren. Dass Pflanzen nicht "nur von Licht leben", ist mir schon bewusst; die anderen Umweltfaktoren sind aber meist einfach realisierbar und außerdem nicht Gegenstand des vorliegenden Artikels.

Steht ein Glashaus oder ein Wintergarten zur Verfügung, so sind viele, aber nicht alle Probleme gelöst. Die weniger Glücklichen müssen trotzdem nicht auf prächtiges Pflanzenwachstum verzichten: Sinnvoll eingesetzte Beleuchtungstechnik vermag das natürliche Licht weitgehend zu ersetzen. (Ich möchte dabei besonders das Wort "sinnvoll" betont wissen, denn nur möglichst viele Lampen zu montieren oder "hightech" um jeden Preis sind sicher kein Garant für Erfolg.)

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Was ist Licht?

Sichtbares Licht ist eine elektromagnetische Wellenstrahlung im Bereich der Wellenlängen von ca. 380 Nanometer (blauviolett) über blau, grün, gelb bis 720 nm rot (1 nm = 1 milliardstel Meter). Die Wellenlänge ist ein Maß für die für die Lichtfarbe. Im Bereich besonders kurzer Wellenlängen schließt der Ultraviolettbereich an, längere werden Infrarot genannt.

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Sind sämtliche Wellenlängen ungefähr gleich stark vorhanden, so erscheint uns das Licht weiß. Da verschiedene Lichtquellen oft sehr unregelmäßige Lichtzusammensetzungen liefern, ist das Spektrum ein wesentliches Beurteilungskriterium. Das Spektrum ist ein Diagramm, aus welchem man ablesen kann, mit welcher Intensität jede einzelne Lichtfarbe abgegeben wird.

Unsere Augen erfassen das von beleuchteten Objekten reflektierte Licht; ungleichmäßig vorhandene Wellenlängen vermitteln uns den Eindruck von Farbigkeit. Farben, die nicht mit entsprechendem Licht beleuchtet werden, erscheinen verfälscht; sie zeigen sich erst bei weißem Licht wie Sonnenlicht oder vergleichbar breitbandigem Kunstlicht

In der Regel wollen wir unseren Pfleglingen möglichst naturnahe Verhältnisse bieten. Der Schluss liegt nahe, zuerst zu analysieren, wie diese tatsächlich beschaffen sind und dann mit den Daten unserer künstlichen Lichtquellen zu vergleichen.

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Das Sonnenlicht deckt lückenlos (= kontinuierlich) und nahezu gleichmäßig den Bereich des sichtbaren Lichtes ab.

(Alle angeführten Spektren sind Skizzen.)

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Im Vergleich dazu geben künstliche Lichtquellen praktisch nie dieses gesamte Spektrum ab, manche, wie z.B. die verbreiteten Quecksilberdampfhochdrucklampen (HQL), produzieren sogar ein ausgesprochenes Linienspektrum. Das bedeutet, das erzeugte Licht enthält einige wenige Lichtfarben in starkem Ausmaß (oft nur eine Mischung aus 3 bis 5 Farben!), während alle anderen dazwischen durch Abwesenheit glänzen. Nicht enthaltene Farben können von beleuchteten Objekten nicht reflektiert werden und fehlen daher dem optischen Eindruck.

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Der Extremfall zeigt sich bei Natriumdampflampen, wie wir sie von der Straßenbeleuchtung kennen. Das ist das grausliche, gelbe Licht, bei dem nur gelbe Autos wie am Tag aussehen; lässt weiße gelb erscheinen; rote ,blaue und grüne dagegen schwarz. Für unsere Zwecke ist es absolut nicht geeignet.

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Glüh- und Halogenlampen liefern ein kontinuierliches (lückenloses) Spektrum. Dieses ist uns vom Kerzenlicht oder von der Abendsonne vertraut. Leider fehlen Blauanteile fast völlig.

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Leuchtstofflampen (und nicht Neonröhren - die geben nämlich rotes Licht und eignen sich damit nur für Leuchtreklamen) versorgen uns auch mit Blauanteilen. Das Spektrum wirkungsgradoptimierter Leuchtstoffröhren ist allerdings oft sehr "buckelig" und damit trotzdem farbverfälschend.

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Abgesehen davon, dass eine derartig ungünstig beleuchtete Pflanze natürlich nie "natürlich" aussieht, benötigt sie auch deutlich andere Bedingungen für ihre Lebensfunktionen.

Mit weißem Licht beleuchtete Pflanzen erscheinen in der Regel grün. (Wo das nicht der Fall ist, ist der grüne Farbstoff, das Chlorophyll entweder durch andere Pigmente verdeckt, oder z.B. durch eine Viruserkrankung oder einen Gendefekt zerstört.) Der grüne Bereich des Spektrums wird reflektiert und gelangt in unser Auge. Speziell die roten und blauen Anteile aber werden absorbiert (aufgenommen) und liefern die Energie für die Photosynthese.

Im Gegensatz dazu, hat das menschliche Auge seine größte Empfindlichkeit im gelb-grünen Bereich. Bei der Entwicklung vieler künstlicher Lichtquellen ist dieser Tatsache Rechnung getragen, indem aus ökonomischen Gründen ihr Strahlungsmaximum auf diese Lichtfarben optimiert wird.

Wenn Sie sich also ausschließlich mit der Haltung von Pflanzen beschäftigen, Ihnen aber egal ist, wie diese für unser Auge erscheinen, so können Sie eine ausgesprochene Pflanzenlampe, wie z.B. die Leuchtstofflampe Osram Fluora mit ausgeprägten Maxima im Rot- und Blaubereich wählen. In diesen Wellenlängenbereichen (ca. 350 bis 500 Nanometer und 650 bis 700 nm Wellenlänge) ist das Chlorophyll befähigt, Energie aufzunehmen; mit anderen Worten: Die Pflanze kann assimilieren.

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Soll aber die Optik nicht zu kurz kommen, so ist ein sonnenlichtähnliches Spektrum angebracht. Dieses wird nach derzeitigem technischen Stand ausschließlich durch einige relativ wirkunggradschwächere Spezialleuchtstoffröhren und die kräftigen Metall-Halogendampf-lampen (HQI- oder MHI-Strahler) erzeugt.

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Um unsere Erfahrungen austauschen zu können, bleibt es uns leider nicht erspart, ein wenig in die Theorie der Lichttechnik abzuschweifen:

Die gesamte Lichtmenge, die von einer Lichtquelle ausgeht wird Lichtstrom genannt. Die Maßeinheit ist das Lumen, abgekürzt "lm". Der Lichtstrom einer künstlichen Lichtquelle kann den entsprechenden Katalogen entnommen werden und ist ein Maß dafür, wieviel Licht wir von ihr erwarten können.

Wer gezwungen ist, die Stromkosten im Auge zu behalten, wird auch über die Ökonomie der Lichtquellen Bescheid wissen wollen. Maßgeblich ist, wieviel elektrische Leistung (in Watt W oder Kilowatt kW, 1 kW = 1000 W) wir aufwenden und leider auch bezahlen müssen, um eine bestimmte Beleuchtungsstärke auf der zu beleuchtenden Fläche zu erzielen; mit anderen Worten: Wieviele Lumen pro Watt (lm/W) erzeugt unsere Lampe. (Siehe auch die tabellarische Übersicht.)

Wenn wir die Leistung in Kilowatt mit der Beleuchtungsdauer und dem Strompreis multiplizieren, können wir kalkulieren, wieviel uns der Spaß kostet:

z.B. 200 W Lampenleistung, 10 h Beleuchtungsdauer pro Tag

0,2 kW x 10 h x 2 Schilling/kWh = 4 Schilling pro Tag

Entscheidend für den Helligkeitseindruck ist die Beleuchtungsstärke. Die Maßeinheit ist das Lux, abgekürzt "lx".

Welche Beleuchtungsstärke wir mit unserer Lampe erreichen, hängt vom Lichtstrom sowie von der beleuchteten Fläche ab. Wenn Sie mit einer Leuchte, die 10 000 Lumen abgibt, eine Fläche von 5 Quadratmetern erhellen, so erhalten Sie eine Beleuchtungsstärke von

10 000 lm / 5 m2 = 2000 lx

Wenn Sie diese Rechnung für verschiedene Abstände zur Lampe wiederholen, werden Sie feststellen, dass die Beleuchtungsstärke mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Das heißt: In doppeltem Abstand erreichen wir nur ein Viertel der Beleuchtungsstärke.

Diese unangenehme Tendenz führt oft dazu, dass hoch wachsende Pflanzen unten kahle Stengel bekommen, während sie nahe der Leuchte bereits verbrutzeln.

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Die "Lux" sind im Prinzip das, worauf es uns ankommt. Um mit möglichst wenig "Lumen", das heißt mit geringstmöglichen Kosten die gewünschte Beleuchtungsstärke zu erreichen, ist es deshalb erforderlich, das erzeugte Licht nur auf die zu beleuchtenden Flächen zu konzentrieren. Mit Hilfe von Reflektoren kann die Richtungscharakteristik beeinflusst werden.

Das eine Extrem bilden z.B. Punktstrahler, die selbst in größerer Entfernung hohe Beleuchtungsstärken auf kleinen Flächen erzielen.

Reflektorlos montierte Leuchtstoffröhren dagegen müssen die wir zu Dutzenden an die Decke schrauben um auch nur wenig lichtbedürftige Pflanzen zu kultivieren. So wird bis zu 70 % des erzeugten Lichtes zur Beleuchtung des Plafonds, der Betrachter oder der Straße verschwendet. Derartige rundumstrahlende Leuchten können praktisch nie sinnvoll eingesetzt werden.

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Vielfach herrscht in der Natur ein regelrechter Wettbewerb ums Licht. Phototropismus, die Fähigkeit ihre Wachstumsrichtung der Richtung der einfallenden Lichtstrahlen anzupassen, ermöglicht den Pflanzen deren optimale Ausnutzung. Das hat funktionell mit der Photosynthese nichts zu tun, die Rezeptoren reagieren dabei nur auf Blau- und UV-Lichtanteile.

Sie sollten bei der Situierung der Beleuchtungskörper darauf Rücksicht nehmen und diese nicht mittig über den Pflanzen montieren, sondern eher in Richtung zum Betrachter verschoben. Sonst wenden unsere Pfleglinge ihre Triebe und Blüten von uns ab. Deshalb sollten Sie die Leuchten auf keinen Fall seitlich oder sogar unter den Pflanzen anbringen.

Wenn Sie die Leuchte knapp über die zu bestrahlenden Pflanzen bringen können, wie das zum Beispiel bei nicht allzu hohen Terrarien oder Aquarien der Fall ist, gibt es noch eine andere Möglichkeit als die käuflichen Reflektoren: Es führt zu sehr guten Ergebnissen, den geräumigen Lampenkasten innen weiß zu streichen oder mit weißer Klebefolie zu bekleben und so einen diffusen Reflektor zu schaffen, der für gleichmäßige Beleuchtung sorgt. Eine Innenverkleidung mit Spiegel ist weit weniger zielführend. Unter anderem ist deren quantitatives Reflexionsvermögen weit geringer, als allgemein angenommen wird.

Auch wenn es als Rechenergebnis noch so gut ausschaut, möchte ich davor warnen, die Beleuchtungsanlage mit nur einer einzelnen Leuchte auszustatten. Dieser Fehler wird leider regelmäßig begangen.

Bei einzelnen Lichtquellen verursachen Blätter oder Dekorationsgegenstände, wie Äste oder dergleichen, einen Schlagschatten. In diesem ist die Beleuchtungsstärke (durch Streulicht) um verschwindend gering, für Pflanzenwachstum in der Regel bei Weitem zu wenig! Das schöne, neue Philodendronblatt führt damit zum Absterben (tatsächlich eher Verhungern) der darunter befindlichen kleinen Pflanzen oder Blätter. In der Natur tritt dieser unangenehme Effekt nicht auf,, obwohl nur ein "Beleuchtungskörper", die Sonne, im Einsatz ist. Praktischerweise ist diese jedoch nicht fix montiert, sondern sorgt durch ihre Bewegung über das Firmament für gerechte Verteilung von Licht und Schatten.

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Sie können natürlich Ihre Pflanzenlampe motorisch in einer Schiene am Plafond herumschieben; es spricht jedoch einiges für die einfachere Lösung, für die erforderliche Lichtmenge durch Montage von zwei oder mehreren Lichtquellen zu sorgen. Dass ein Ausfall einer einzelnen Lampe nicht zur totalen Sonnenfinsternis führt, ist ein Vorteil, dass wir unsere Pracht am Abend bei gedämpften Lichtverhältnissen -alle bis auf eine Lampe abgeschaltet- bewundern können, ein weiterer. Auch dem Abfall der Beleuchtungsstärke mit zunehmendem Abstand wird damit teilweise entgegengewirkt.

Auch sollten Sie sich nicht die Möglichkeit nehmen, besonders lichtbedürftige Pfleglinge, wie z.B. Orchideen oder Tillandsien knapp unter die Leuchte zu hängen ohne durch ein Zehn-Zentimeter-Pflanzerl darunter eineinhalb Quadratmeter zu beschatten.

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Wie sie sehen, ist die Richtcharakteristik von entscheidender Bedeutung. Bei der Konzeption einer Beleuchtungsanlage sollte man durch Auswahl und Anordnung geeigneter Leuchten dafür sorgen, dass teuer bezahltes Licht wirklich nur auf die zu bestrahlenden Oberflächen bzw. Räume fällt.

Praxistipp: Montieren Sie die erworbenen Leuchten noch nicht fix, sondern wenden Sie vorher die "Hinhaltetaktik" an. Probieren Sie die günstigste Position aus, bei der kein Licht verschwendet wird.

Ja, wieviel Licht -oder genauer, welche Beleuchtungsstärke (wieviele Lux) brauchen denn jetzt unsere Pflanzen?

Der Ernährungsprozess der Pflanzen wird Photosynthese genannt. Wie der Name schon sagt (photos griech.- das Licht) benötigen sie dazu Licht. Da jeder andere Lebensprozess energiezehrend ist, ergibt sich ein einfacher Schluss: Es gibt eine minimale Lichtmenge, die für das Überleben der Pflanze notwendig ist. Man nennt das den Lichtkompensationspunkt. Werden Pflanzen mit weniger Licht versorgt, so müssen sie verhungern. Bei wieviel Lux der Lichtkompensationspunkt liegt, hängt von der Pflanzenart ab; praktisch liegt er im Bereich von 500 bis 1000 lx. (Ausnahmen bestätigen die Regel: Es gibt Oxalis-(Sauerklee-)arten, die mit 1 lx auskommen, während manche Orchideen mindestens 10.000 lx benötigen um auch nur zu überleben, geschweige denn zu wachsen. Eine Faustregel besagt, dass Planzen mit gedrungenen, windunempfindlichen, haarigen, weiß-filzigen, stacheligen oder roten Vegetationskörpern mit hoher Wahrscheinlichkeit eher lichtbedürftig sind, während empfindliche, weiche, sattgrüne Blätter auf Schattenpflanzen schließen lassen.)

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Darüber gilt: Je mehr, desto besser. Allerdings auch nur unter einer Maximalgrenze. Eine Überschreitung steigert die Photosyntheseleistung nicht mehr, schadet jedoch in der Regel kaum. Dieser Maximalwert liegt in derartig hohen Regionen (50.000 lx und mehr), dass mir Probleme durch zu starke künstliche Beleuchtung unbekannt sind. Verwechseln Sie das jetzt nicht mit Temperaturschäden, die man an Pflanzen beobachten kann, die zu nahe an heiße, künstliche Lichtquellen gewachsen sind, oder mit UV-Schäden durch In-die-Sonne-stellen von Pflanzen, die nur wenig Licht gewöhnt sind.

Die Pflanzen reagieren auch durch Photomorphismus auf das Lichtangebot. Zu geringe Helligkeit oder ein zu geringer Hellrot-Anteil führen zur Verkleinerung der Blattflächen, Blattgrünunterdrückung und zur Verlängerung der Stengel; im Extremfall zur Vergeilung wie bei blassen Erdapfeltrieben oder Buntnesseln bekannt . Auf diese Weise gelangen diese Triebe rasch in günstigere, hellere Gefilde. Ein schöner Anblick sind sie so aber sicher nicht.

Da bekannterweise auch Algen Pflanzen sind, haben diese folglich ähnliche (gleiche) Lebensbedürfnisse. Es ist jedoch grundsätzlich falsch, anzunehmen, viel Licht ergäbe ungebührliches Algenwachstum. Einzig wahr ist vielmehr nur Eines: Keine Algen wachsen im absoluten Dunkel, leider aber auch sonst keine Pflanzen. Eine Weisheit, die uns wenig hilft.

Vielmehr ist die Ursache von Algenproblemen in der Regel in schlechtem Wachstum der höheren Pflanzen zu suchen, die in Nährstoffkonkurrenz zu Algen stehen. Und oft ist schlechtes Pflanzenwachstum die Folge von Lichtmangel (oder im Aquarium von CO2-Mangel), das heißt: Die Verhältnisse liegen genau umgekehrt! Vereinfacht:

wenig Licht ----> schlechtes Pflanzenwachstum ----> Algenprobleme

viel Licht ----> gutes Pflanzenwachstum ----> keine Algenprobleme

Praxistip: Algenwachstum auf der Frontscheibe kann leicht verhindert werden, indem die Lichtquelle möglichst genau über der Vorderkante des Aquariums bzw. Terrariums montiert wird. Ungünstigste Verhältnisse erreicht man mit einer Beleuchtung durch die Frontscheibe.

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Mit Ausnahme einiger spezialisierter Arten finden Pflanzen mehr, oder weniger gefiltertes Sonnenlicht vor. Dessen Intensität streut jedoch, abhängig von ihren Standorten, in breiten Bereichen. Denken Sie z.B. an die extremen Unterschiede, an die Waldbodendecker (10 lx) im Vergleich zu Wüstenbewohnern (200.000 lx) angepasst sind! Folglich werden wir ihnen für optimales Wachstum unterschiedliche Beleuchtungsstärken bieten müssen.

Wieviel Licht Ihre Pflanzen brauchen, müssen Sie der Fachliteratur entnehmen. Meist liegt der Wert, bei dem optimales Wachstum möglich ist, zwischen 5.000 und 10.000 Lux (Ausnahmen bestätigen die Regel).

Um entsprehende Beleuchtungsstärken auf kleinen Flächen wie Blumenkistchen oder kleineren Aquarien zu erreichen, erweisen sich Leuchtstoffröhren als probates Mittel. Man muss diese aber relativ knapp darüber (Abstand maximal 60 cm) montieren.

Praxistip: Gehen Sie bei der Planung Ihrer Anlage von den Abmessungen der gebräuchlichsten Leuchtstofflampen aus und wählen Sie daher einen 60 cm oder besser noch 120 cm-Raster. Es ist weit günstiger, für entsprechende Behältermaße zu sorgen, als für eigenartige Sonderabmessungen von Lampen auf Bestellung bis zu fünfmal soviel zu bezahlen.

Vergessen Sie beim Bau oder bei der Beurteilung einer Leuchte (Lampenkasten) mit Leuchtstoffröhren nicht, besonderes Augenmerk auf großzügig bemessene Belüftungsschlitze(pro Lampe mit 40 Watt ca. in der Fläche eines Bierdeckels) zu legen. Dabei ist es nicht mit kleinen "Schlitzerln" oben an der Schmalseite des Gehäuses getan; es müssen unten Zuluft und ober der Lampe Abluftöffnungen vorgesehen sein. Viele käufliche und erst recht viele Heimwerkerprodukte weisen in diesem Punkt schwere Mängel auf. Bauartbedingt geben Leuchtstofflampen bei 20 Grad Celsius das Maximum an Licht fürs Stromgeld. Bereits bei 40 Grad erhalten wir von vielen Typen bei gleichem Stromverbrauch nur mehr die Hälfte der Lichtmenge!

Für größere Flächen setzt man sinnvollerweise wirkungsgrad- und leistungsstarke Lampentypen ein. Andernfalls müssen Sie mit exorbitant hohen Stromkosten und katastrophalen Abwärmemengen rechnen.

Eine Ausnahme stellt das kleine Glashaus dar, das man z.B. mit Glühlampen-Scheinwerfern im Winter wirkungsvoll heizen kann. In der warmen Jahreszeit wird auf zusätzliche Beleuchtung (und damit Heizung) verzichtet. Auch als einzelne (!) zusätzliche Wärmequelle in Terrarien für Wüstentiere kann man sie nutzen. Kontrollieren Sie jedoch unbedingt, welche Temperaturen erreicht werden! (Maximum/Minimum-Thermometer) Mit einem 500 W Halogenscheinwerfer erwärmen sich selbst große Behälter auf ausgesprochen lebensfeindliches Niveau.

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Bitte achten Sie zu Ihrer eigenen Sicherheit (und der Ihrer Familienmitglieder) darauf, dass die Leuchten wenigstens mindesten Sicherheitsstandards genügen!

So müssen zum Beispiel alle Leuchten, die über offenen Becken oder in Terrarien bzw. Pflanzenecken angebracht werden, unbedingt spritzwasserfest (Feuchtraumausführung) sein. Abgesehen davon, dass sie besprüht werden oder sogar ins Wasser fallen könnten, ist es auch nicht ausgeschlossen, dass man sie mit feuchten Händen berührt - und sei es aus Unachtsamkeit. Durch Lüftungsschlitze ungeeigneter Geräte dringt im Lauf der Jahre feuchte Luft ungehindert zu empfindlichen Elektronikbauteilen, welche teilweise sehr korrosionsempfindlich sind. Wenn Sie bedenken, dass z.B. HQI-Lampen mit bis zu 4500 Volt gezündet werden, können Sie sich vorstellen, dass viele, eigentlich für trockene Auslagen konstruierte Modelle in unserem Bereich nicht eingesetzt werden dürfen. Auch wenn sie noch so dezent aussehen und billiger sind wie Feuchtraumausführungen.

Lassen Sie uns die bereits angesprochenen Lichtquellen hinsichtlich ihrer Eignung für unsere Zwecke vergleichen.

In der Tabelle habe ich angeführt, mit welchem Stromverbrauch pro Quadratmeter beleuchteter Fläche man die als Beispiel gewählten 10.000 Lux erreichen kann. (Diese entsprechen einem Schattenstandort.) Vorausgesetzt wird, dass es gelingt, die gesamte erzeugte Lichtmenge auf die zu beleuchtenden Fläche zu bringen. (Das erfordert gute, angepasste Reflektoren und die richtige Montagehöhe der Leuchte.)

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Lampenart Lumen/Watt el. Leistung für 10000 lx auf 1 Quadratmeter Vorteile Nachteile
Tageslicht
Sonnenlicht
0 Watt (gratis) 10000 lx entsprechen
einem Schattenstandort!
nur im Glashaus oder Wintergarten, jahreszeitliche Schwankungen, Witterungs- abhängigkeit
Glühbirne
z.B. 100W
14 lm/W 723 W = 100% billige Anschaffung fehlende Blau- und UV-Anteile, geringe Lebensdauer, schlechter Wirkungsgrad - teurer Betrieb
Halogenlampe z.B. 500 W 19 lm/W 526 W = 73 % billige Anschaffung hohe Leistungen möglich hohe Abwärme, gefährlich heiße Leuchten, geringe Lebensdauer
farboptimierte Leuchtstoffröhre z.B.: FLUORA 39 lm/W 257 W = 36 % moderater Preis gute Farbwiedergabe guter Wirkungsgrad (nur mit optimalen Reflektoren) nur für tief plazierte Leuchten, Alterung, ungenügende Richtcharakteristik, schlechte Eignung für Reflektoren
leistungsopt. Leuchtstoffröhre z.B.: Type 20 79 lm/W 126 W =18 % billige Anschaffung sehr guter Wirkungsgrad (nur mit optimalen Reflektoren) wie oben schlechte Farbwiedergabe,  schlechtes Pflanzenwachstum
Quecksilberdampf hochdrucklampe z.B. HQL 80 W 50 lm/W 200 W = 28 % moderater Preis guter Wirkungsgrad kleine Leuchtengehäuse schlechte Farbwiedergabe (kein Rot-Anteil) Lichtverlust durch Alterung
Metallhalogen- dampflampe z.B. HQI-TS 400 D 90 lm/W 111 W = 15 % prächtige Farbwiedergabe (sonnenlichtähnlich) bester Wirkungsgrad kleine Leuchtengehäuse hoher Preis

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Sonnenlicht ist also nicht nur billig und kräftig, sondern auch von bester Farbwidergabe. Leider ist jedoch die verfügbare Menge in unseren Breiten viel stärkeren jahreszeitlichen und witterungsbedingten Schwankungen unterworfen, als in den Tropen. (Dort schwankt z.B. die Tageslänge übers Jahr nur plus/minus eine halbe Stunde!) Bei uns verbrutzeln sonnenbeschienene Urwaldgewächse im Sommer leicht und Terrarien verwandeln sich in Backöfen. Eine justierbare Beschattung wird erforderlich -wenn möglich automatisch-, und ohne Zusatzbeleuchtung geht es im Winter trotzdem nicht.

Wenn wir auf das Sonnenlicht überhaupt verzichten, so erhalten wir mehrere Vorteile:

- Die Pflanzenecke oder das Vivarium muss nicht mehr vor dem Fenster aufgebaut sein, sondern kann in den finstersten Winkel des Zimmers wandern.

- Die Pflanzen wenden ihre "Kopferln" nicht mehr vom Betrachter ab, die Belaubung erscheint aufgrund der dachziegelartigen Blattanordnung wesentlich buschiger und dichter.

- Der Raum wird wesentlich heller und freundlicher, da große Gewächse nicht mehr das Fenster verdunkeln. (leichteres Fensterputzen und Lüften!)

- Die starke künstliche Beleuchtung unseres kleinen Tropenausschnittes vermittelt den Eindruck, als hätte der Raum ein zusätzliches Fenster, bei dem die Sonne hereinscheint.

Glüh- und Halogenlampen eignen sich aufgrund ihres fehlenden Blauanteiles und hoher Betriebskosten nur zur Effektbeleuchtung oder zum Beifügen fehlender Rotanteile. Als Heizstrahler für Wüstentiere sind sie sehr geeignet. Schützen Sie jedoch die wertvollen Tiere, die keine Erfahrung mit 150 bis 200 Grad heißen Lampenkörpern haben durch Gitter oder ähnliche Konstruktionen vor Verbrennungen.

Leuchtstofflampen eignen sich sehr gut für unser Zwecke. Beschattungseffekte kommen bauartbedingt nicht vor. Aufgrund ihrer, für starke Bündelung durch Reflektoren ungeeigneten Bauform kommen sie nur für kleinere bis mittlere Vivarien bzw. Blumenkistchen in Frage.

Die Lichtfarbe wird durch eine Zahl angegeben:

Empfehlenswert für unsere Zwecke sind insbesondere die wirkungsgradstarken - LUMILUX Typen 11 (Tageslicht), 21 (Hellweiß) und 41 (Interna) oder vergleichbare Typen anderer Hersteller.

Die verbreitete FLUORA (Lichtfarbe 77) sollte, um "bengalische Beleuchtung" zu vermeiden, ausschließlich in Kombination mit mindestens einer 11er eingesetzt werden, liefert dann jedoch sehr gute Ergebnisse. Der oft vermutete UV-Anteil ist praktisch nicht vorhanden und würde z.B. in Aquarienwasser ohnehin nicht eindringen.

Gleichmäßigeren Spektren, aber wesentlich geringere Ausbeute liefern die LUMILUX Typen 12 (DE LUXE Daylight), 72 (BIOLUX) oder 76 (NATURA DE LUXE).

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Allen gemeinsam ist das mehr oder weniger stark ausgeprägte Fehlen der Tief-Rotanteile. Diese können einfach mit normalen Glühlampen ergänzt werden.

Praxistipp: In den Baumärkten sind oft sehr günstige Leuchtstofflampen-Sets erhältlich. Die inkludierten Lampen (20-Hellweiß, 25-Universalweiß, 30-Warmton,...) sollten sofort gegen andere Typen getauscht werden, da sie für unsere Zwecke völlig ungeeignet sind.

Apropos Austauschen: Immer wieder gibt es Gerüchte, man sollte die Leuchtstofflampen bereits nach wenigen Monaten (eventuell 3 oder 4 Monate) gegen neue austauschen, da angeblich die Lichtausbeute durch Alterung mit der Zeit stark verliert. Dabei handelt es sich um groben Unsinn. Zwar verlieren diese Lampen im ersten halben Jahr wirklich um die 10 % Lichtstrom; die Kurve verflacht jedoch zusehens, sodass sich weitere 10 % Verlust erst nach 2 Jahren einstellen. Sie können ihnen schon eine Lebensdauer von 2 bis 4 Jahren zutrauen (dann gehören sie aber raus)! Die Leistung Ihres Beleuchtungssystems sollte soviel Reserven aufweisen, dass ein Abfall auf 80 % der Neuleistung noch kein Lichtdefizit verursacht.

Leider meist übersehen wird aber oft ein anderes Bauteil: der Starter. Wenn Sie eine Lampe tauschen, sollte auch gleich der Starter fliegen, besonders wenn er (leider von außen schlecht sichtbar) schon ganz schwarz ist. Ein defekter Starter im Wert von 10 bis 15 Schilling ruiniert die neue Lampe um 200 Schilling unter Umständen im Nu!

Wer den Luxus liebt, kann sich einen flackerfreien Start durch spezielle elektronische Starter, die ganz einfach gegen den vorhandenen getauscht werden, leisten. Kostenpunkt: 3 bis 10 Euro - eine Einmal-Investition.

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Die verbreiteten Sparlampen sind nur eine andere Bauform von Leuchtstofflampen. Die Ersparnis kommt ausschließlich im Vergleich mit Glühlampen zum Tragen; im Vergleich mit Leuchtstofflampen konventioneller Bauart schneiden sie relativ schlecht ab, da die Hersteller der Vorschaltgeräte (ein Starter ist nicht erforderlich) an Material Sparen und die Verluste in Form von Abwärme überdurchschnittlich hoch sind. Das ist sowohl bei integrierten, wie auch bei separaten Drosseln der Fall. Letztere sind vorzuziehen, da sie beim Lampentausch nicht gleich automatisch mit entsorgt werden . Elektronische Vorschaltgeräte weisen eine bessere Energiebilanz auf, sind aber so teuer, dass von Sparlampen nicht mehr gesprochen werden kann. In unserem Bereich haben Sparlampen nur dort eine Existenzberechtigung, wo die kleine Baugröße ausschlaggebend ist; z.B. bei winzigen Behältern oder um eine Standardleuchtstofflampe für längere Becken "anzustückeln".

Quecksilberdampfhochdrucklampen (HQL) waren die ersten Lampentypen, die auch großen Becken oder Pflanzenecken ausleuchten konnten. Sie eignen sie sich ganz gut für unsere Zwecke, führen aber, unabhängig von der gewählten Type, zu unnatürlichen Farbverfälschungen. (Bessere Spektren liefern sogenannte Mischlichtlampen, die aus einer Quecksilberdampf-hochdrucklampe und einer Glühlampe im gleichen Glaskolben bestehen und deshalb kein Vorschaltgerät brauchen, sondern einfach wie eine Glühbirne eingeschraubt werden. Leider ist ihr Wirkungsgrad ähnlich katstrophal, wie bei Glühlampen - also auch kein Ausweg!)

Quecksilberdampfhochdrucklampe verlieren durch Alterung mindestens so schnell wie Leuchtstofflampen. Auch diese sollten nach 2 bis 3 Jahren getauscht werden.

Letztlich vereinigt nur der Metallhalogendampf-Strahler HQI die gewünschten Eigenschaften sonnenlichtähnliches Spektrum, guten Wirkungsgrad (geringe Stromkosten) und kleine Leuchtengehäuse.

Die erhältlichen Lichtfarben D (Tageslicht -die einzige künstliche Lichtquelle, die diesen Namen wirklich verdient!), NDL (Neutralweiß de Luxe) und WDL (Warmweiß de Luxe) sind für unsere Zwecke hervorragend geeignet. Die geringen Unterschiede sind unseren Pfleglingen egal, nicht jedoch dem Auge.

Bei hohen Beleuchtungsstärken (Aquarien oder Terrarien begrenzten Ausmaßes) ist der Lichtfarbe D oder NDL der Vorzug zu geben.

Bei Pflanzenecken sind oft geringere Lux-Werte (unter Umständen im Bereich 500 bis 2000 lx erforderlich. Das Licht der NDL würde unter diesen Umständen kalt und fahl, wie bei bedecktem Himmel wirken. Hier ist die WDL die richtige Wahl.

Schmerzlich hoch ist leider der Preis dieser erst seit ungefähr seit 1990 erhältlichen High-Tech-Lichtquelle. Nach eingehender Kalkulation sieht die Sache anders aus: Nicht umsonst wurden Auslagen- und Schauraumbeleuchtungen z.B. in der Auto- oder Modebranche, wo es auf wirtschaftlichen Betrieb und auf naturgetreue Farbwiedergabe ankommt, im großen Stil auf HQI umgerüstet.

Faustregel: Man erzielt mit einem HQI die gleiche Lichtmenge wie mit zwei gleich starken HQL-Lampen, muss aber nur mit dem beim halben Stromverbrauch rechnen.

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Immer wieder befragen mich Kollegen zum Thema Dimmen (Helligkeitsregeln) von Lampen.

Mit handelsüblichen Dimmern sind leider nur Glühlampen regelbar (spezielle, teurere Dimmer können auch für Halogenlampen verwendet werden). Damit kann die Lebensdauer dieser Lampen vervielfacht werden, das Spektrum erfährt eine Verschiebung auf den roten Bereich zu, was bei einem ergänzenden Einsatz (zu Leuchtstofflampen) vorteilhaft ist. Leider nimmt der Stromverbrauch nicht im gleichen Maße ab wie die erzeugte Lichtmenge.

Für Leuchtstofflampen sind mitunter kostspielige Spezialdimmer erhältlich. Man kann allerdings nicht beginnend von ganz finster auf hell regeln ("Morgendämmerung"), da die Lampe zuallererst zünden muss, und erst dann gedimmt werden kann. Ich möchte jedoch von ihrem Einsatz abraten, da sie Glühfäden der Lampen nicht nur beim Starten, sondern dauernd heizen und damit die Lampen schnell ruinieren.

Tipps für versierte Bastler: Der Lichtstrom einer Leuchtstofflampe lässt sich durch Serienschaltung einer zusätzlichen Drossel gleicher Bauart ungefähr halbieren. Auch Serienschaltung von bipolaren Kondensatoren mit mindestens 350 Volt Spannungsfestigkeit ermöglichen eine Beeinflussung. (Einige Rechenkenntnisse auf dem Gebiet der komplexen Zahlen sind hilfreich!) Die Lampe muss mit voller Leistung zünden und kann dann auf "Sparflamme" umgeschaltet werden. Die Lebensdauer wird durch diese Maßnahmen verlängert.

Auch der umgekehrte Weg ist möglich: Man kann durchaus eine teure oder in der gewünschten Lichtfarbe nicht mehr erhältliche Leuchtstofflampe (Sondermaß o.ä.) durch eine verfügbare in Standardlänge ersetzen. (Ich denke da vor allem an die unseligen, schwer erhältlichen und teuren 90, 95 oder 98 cm Röhren.) Wie sich das jedoch auf die Lebensdauer auswirkt, brauche ich nicht zu erzählen. Trotzdem kann es sich rechnen.

Viele Quecksilberdampfhochdrucklampen lassen sich mit verschiedenen Leistungen betreiben. Zu diesem Behufe sind umschaltbare Vorschaltgeräte (Drosseln) im Handel. Gebräuchlich sind z.B. von 80 auf 125 Watt umschaltbare Leuchten. Man beachte jedoch die enge negative Korrelation zwischen Leistung und Lebensdauer.

Der Metallhalogendampf-Strahler lässt sich weder Dimmen noch umschalten. (Die Röhre muss in einem engen definierten Temperaturfenster betrieben werden, sonst kommt es zu grauslichen Farbverfälschungen.) Wie auch bei Quecksilberdampfhochdrucklampen erhält man mit diesem Lampentyp praktisch gratis einen "Morgendämmerungseffekt", da beide Strahler einige Minuten brauchen, bis die volle Leistung erreicht ist.

Letztlich ist trotz mangelnder Dimmbarkeit der meisten Lampenarten nicht Hopfen und Malz verloren: Eine gescheite Beleuchtungsanlage besteht immer aus mehreren Lichtquellen, unter Umständen unterschiedlicher Bauart. Durch Verwendung von zwei (wird meist reichen) oder mehrerer Schaltuhren kann man stufenweise die verschiedenen Lampen(-gruppen) zu bzw. abschalten. Man sollte natürlich nicht mit Leuchtstofflampen beginnen, die beim Start wirklich oft sehr unangenehm blinken. (siehe auch "Starter") sondern mit den Hochdruckbrennern.

Es ist übrigens keine gute Idee, mehrmals täglich umzuschalten. Abgesehen davon, dass auch die Sonne nicht über dem Firnament herumhüpft und dabei vielleicht sogar aus- und wieder angeht, leidet auch die Lebensdauer aller Lampentypen durch unnötige Startvorgänge.

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Aber Licht ist für Pflanzen nicht ausschließlich eine Energiequelle. Es liefert auch die Grundlage für den Kalender der Pflanzen. Man nennt das Photoperiodismus. Durch den Einfluss der Beleuchtungs- bzw. Verdunkelungsdauer erhalten sie genaue Informationen über den Stand der Jahreszeiten. In Abhängigkeit davon wird die Blütenbildung, die Ausbildung von Knollen Zwiebeln oder Ausläufern zeitlich gesteuert.

Hinsichtlich ihrer jahreszeitlich bedingten Blühanlage unterscheidet man zwischen Langtag-, Kurztag- und tageszeitneutralen Pflanzen.

Kurztagpflanzen kommen meist von Breitengraden nahe dem Äquator und blühen bei Helligkeitsphasen unter einer bestimmten Zeit; Langtagpflanzen stammen aus geographisch hohen Breiten und blühen -nona- an langen Tagen, d.h. meist im Sommer. Diese jeweilige kritische Tageslänge liegt im Bereich von 10 bis 14 Stunden und ist von Art zu Art verschieden. Tagneutrale Pflanzen kümmern sich nicht darum.

Nicht zuletzt noch eine Tatsache, die vielleicht nicht allgemein bekannt ist: Die Dunkelphase ist für das Leben der Pflanzen genauso wichtig, wie alles, was wir bisher über das Licht erörtert haben. Manche Pflanzen (z.B. Limnophila-Arten) machen, sobald sie genug haben, einfach den Rolladen zu, indem sie die Blätter ihrer Triebspitzen schließen. Längere Beleuchtungsphasen als ca. 14 Stunden bewirken also kein besseres Wachstum, sondern schaden unter Umständen. (Derselbe Schlafeffekt kann auch beobachtet werden, wenn das Licht nach kürzerer Zeit abgedreht wird. Wieder einschalten nützt nichts - sie schlummern weiter.)

Ich bin mir der Tatsache bewusst, dass ich mit dem vorliegenden Artikel noch lange nicht alle Fragen beantwortet habe. Dennoch hoffe ich, ein wenig "Licht ins Dunkel" der Beleuchtungstechnik gebracht zu haben und bei der Auswahl geeigneter Lichtquellen geholfen zu haben.

Meine langjährige Beschäftigung mit diesem Thema hat mir leider oft erschütternd ineffiziente, problembehaftete, manchmal auch gefährliche Beleuchtungsanlagen gezeigt. Vielfach wird ein nachträglicher Umbau auf ein wirkungsvolleres System gewünscht, was jedoch manchmal schwierig ist. Abgesehen davon, dass man davor zurückschreckt, im trauten Wohnzimmer neben dem Blumenfenster für die Verkabelung Künetten in die frisch tapezierten Wände zu stemmen - haben Sie schon einmal versucht, in einem Dschungel eine ÖVE-konforme Feuchtrauminstallation zu verlegen - möglichst ohne ein Blättchen zu krümmen?

Sollten Probleme auftauchen, so bin ich gerne bereit, mit Rat und Tat zur Seite zu stehen. Unter Umständen kann ich auch einen Lichtbildvortrag mit Anschauungsstücken anbieten.

Ing. Neuwirth Peter

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