Höhe der Beleuchtung über Wasser: wie wirkt sich das aus?

[kurt]

Hallo zusammen,

Natürlich kann man dann durch weitere Annäherung eine punktuelle Erhöhung der Beleuchtungsstärke messen, nur ist dann das Aquarium nicht mehr gleichmäßig ausgeleuchtet, es bleiben dunkle Ränder.

Als Laie,
das ist doch wonach gesucht wird, optimale Lichtlenkung bzw. Lampenkasten.
Wäre ein kompletter alle Neonlampen einbeziehender Spiegelkasten (Komplettabdeckung) direkt über der Wasseroberfläche am effektivsten? :roll:

 

[Wuestenrose]

Hallo,

diese Frage ist sehr schwer zu beantworten. Was ist, wenn der Spiegelkasten zwar alles Licht der Lampen ins Aquarium lenkt, das Licht aber wegen der flachen Lichtlenkung auf halber Höhe das Aquarium wieder verläßt und somit nur wenig auf dem Boden ankommt?

Unter diesem Gesichtspunkt könnte man annehmen, daß starkbündelnde, hoch aufgehängte Leuchten besser wären als wenigbündelnde, niedrig aufgehängte. Erstens fällt das Licht dann steil, fast parallel ins Aquarium und es geht wenig seitlich verloren. Und zweitens ist auch der Verlust aufgrund des Abstandsgesetzes geringer, weil der Unterschied zwischen 1/(200 cm)² bzw. 1/(200 cm) und 1/((200+50) cm)² bzw. 1/((200+50) cm) (bei einer angenommenen Aufhängehöhe von 2 m über'm Aquarium und 50 cm Wasserstand) deutlich geringer ist als zwischen 1/(10 cm)² bzw. 1/(10 cm) und 1/((10+50) cm)² bzw. 1/((10+50) cm) (bei einer angenommenen Aufhängehöhe von 10 cm über'm Aquarium und 50 cm Wasserstand). Aber leider spielt da die Praxis nicht mit, weil Leuchten mit stark bündelnden Reflektoren in der Praxis einen geringeren Betriebswirkungsgrad aufweisen als Leuchten mit nur wenig bündelnden. Den besten Betriebswirkungsgrad (nämlich 100 %) hat die nackte Lampe...

In der Praxis ist jede Lösung daher ein Kompromiß.

Viele Grüße
Robert

 

[Slanderscree]

Hallo

Wie angekündigt habe ich gemessen. Objekt ist eine Energiesparlampe in einer Reflektorleuchte, gemessen habe ich mit einem Luxmeter.
Abstand 9,5 cm = ~ 15.000 Lux
Abstand 20 cm = ~ 4.600 Lux

 

[Wuestenrose]

Hallo,

wie man unschwer erkennt: Keine 1/r²-Abhängigkeit, weil die Reflektorleuchte im Nahfeld kein Punktstrahler ist. Miß mal in einem und in zwei Metern Abstand, dann sollte die Beleuchtungsstärkerelation schon deutlich an 1/r² rankommen.

Viele Grüße
Robert

 

[Slanderscree]

Hallo

Gleiche Lampe, aber ohne Reflektor
10 cm = ~7.300 Lux
20 cm = ~2.100 Lux
Relation 3,4

15 cm = ~3.500 Lux
30 cm = ~960 Lux
Relation 3,6


Mit Reflektor
15 cm = ~7.800 Lux
30 cm = ~2.500 Lux
Relation 3,1

Relation der ersten Messung 3,2

 

[Wuestenrose]

Ja, echt toll.

Und warum misst Du nicht einfach mal in einem und in zwei Metern Abstand, wie vorgeschlagen?

Viele Grüße
Robert
PS. Der Unterschied zwischen Deinen Messungen läßt sich leicht mit der Unsicherheit des (undokumentierten) Meßaufbaus und des (unkalibrierten) Meßgeräts erklären.

 

[Slanderscree]

Hallo

Schlecht gelaunt? Ich will doch gar nicht das Abstandsgesetz nachweisen bzw. ab welchem Messabstand sich eine Leuchtstoffröhre (annähernd) wie ein Punktstrahler verhält. Es ging am Anfang um die Frage, ob die Beleuchtungsstärke bei wachsendem Abstand Leuchte/Aquarium abnimmt. Das ist der Fall, wie die Messungen zeigen (trotz Unsicherheit des (undokumentierten) Meßaufbaus und des (unkalibrierten) Meßgeräts). Kein Grund, Haarspitzenkatarrh zu bekommen.

 

[Wuestenrose]

Schlecht gelaunt?

Nein. Du präsentierst nur irgendwelche nackten Zahlen, ohne sie in irgendeiner Art und Weise zu interpretieren, und ohne Deinen Meßaufbau zu dokumentieren. Was willst Du uns jetzt mit Deinen Zahlen zeigen oder beweisen? Ganz abgesehen davon, daß der Unterschied zwischen 3,1 und 3,6 beim Beleuchtungsstärkeverhältnis schon in der Unsicherheit des Meßaufbaus untergeht. Ein Unterschied zwischen 3,1 und 3,6 beim Beleuchtungsverhältnis macht in dem von Dir gewählten Abstandsbereich einen Unterschied im Abstand von weniger als einem Zentimeter aus, d.h. wenn Du bei der einen Messung 15,5 und 29,5 cm, und bei der anderen Messung 14,5 und 30,5 cm anstatt der 15 und 30 cm hattest, dann kommst Du ebenfalls auf 3,1 und 3,6. Ich habe mir durchaus etwas dabei gedacht, als ich vorschlug, in einem und und in zwei Metern Abstand zu messen. Deine Messung bei diesen geringen Abständen zeigt doch höchstens eins: Wer misst, misst Mist...

Viele Grüße
Robert

 

[Slanderscree]

Hallo

Aha, Du ereiferst Dich an den Relationen. Die hätte ich natürlich weg lassen können, weil sie mich persönlich bei der Ausgangsfrage gar nicht interssieren. Mist gemessen habe ich mit Sicherheit nicht, denn es ist deutlich erkennbar, das mit zunehmenden Abstand die Beleuchtungsstärke abnimmt, so dass es einen Unterschied macht, ob eine Lampe eben 15 oder 30 cm über dem Aquarium hängt. Um mehr ging es hier doch gar nicht. Natürlich ist meine Messung nicht supergenau, aber bei den klaren Unterschieden ist ein wissenschaftlich wasserdichter Aufbau wohl auch nicht zwingend erforderlich.

Vielleicht noch mal zur Erinnerung die Ausgangsfrage:
Beitragvon Kora » 31 Jan 2010 16:32
Hallo Kollegen,

eine Frage: wie verhält es sich mit dem Lichtverlust, wenn die Beleuchtung höher hängt?
Wenn in einer geschlossenen Abdeckung die Röhren fünf Zentimeter über dem Wasser sind, oder in einer Hängelampe 25 cm oder gar mehr darüber? Wieviel Verlust macht sowas aus?

Danke!

Meine grobe Messung zeigt die Verluste bei einer 11 Watt Lampe mit 900 Lumen, gemessen in Lux. Nicht mehr und nicht weniger.

 

[nik]

Hallo Jens,

die gemessenen, geringeren Werte in Lux müssen nicht unbedingt ein Lichtverlust sein. Im Aquarium muss man im Grunde erst einmal nur dafür sorgen, dass Licht möglichst vollständig und möglichst geringer Eigenabschattung ins Becken gelenkt wird. Solange die Höhe des Leuchtmittels (mit Reflektor) in einem Bereich bleibt, in dem es nicht über den Beckenrand hinaus scheint, geht kein Licht verloren, lediglich die Leuchtdichte wird geringer.

So eine Luxmessung ist eine Messung an einem Punkt und nur weil du in weiterer Entfernung weniger Lux misst, ist das Licht nicht geringer sondern lediglich auf eine größere Fläche verteilt! Für Lichtverluste bräuchtest du schon Nebel oder eben Lichtverluste im Wasser, die sind aber in klaren Wässern auch eher gering.

Lichtverluste an der Wasseroberfläche und den nur teilreflektierenden Seitenscheiben erwähne ich der Vollständigkeit halber.

Gruß, Nik

 

[Slanderscree]

Hallo

Physikalische Themen haben immer irgendwie etwas Unerfreuliches, zumal ich kein Physiker bin. Das erhöht den Rechercheaufwand immer so entsetzlich und bei diesem Thema sind zielführende Antworten schwer zu finden.

Ich denke nicht, dass die physikalischen Gesetze vor dem Aquarium halt machen und verweise auf diese Seite

http://www.filmscanner.info/Fotometrie.html

Generell ist es natürlich richtig, dass die möglichst vollständige Ablenkung des Lichts auf das Aquarium Vorteile hat. Das sieht man ja auch an den unwissenschaftlichen Messungen. Man sieht aber auch, dass der vergrößerte Abstand offenkundig zu Verlusten bei der Beleuchtungsstärke führt.

 

[nik]

Nochmal,

solange man von Intensität redet, muss die bei einer punktuellen Lichtquelle stärker nachlassen als bei einem flächigen Leuchtmittel. Je flächiger ein Leuchtmittel/eine Leuchtfläche desto geringer werden die Verluste an Lichtintensität.

Mit Reflektoren wird das Licht gerichteter und je gerichteter, je geringer die Verluste an Lichtintensität.

Man muss bei der Lichtmessung bedenken, dass bei unterschiedlichen Entfernungen ein unterschiedlichen Raumwinkel gemessen wird. Bei Sonnenlicht spielt der Raumwinkel bei der gegebenen Entfernung zur Erde keine Rolle mehr und eine Messung einen meter näher oder nicht ergibt keinen Unterschied.

Im Aquarium spielt die Reflektion an der Oberfläche eine Rolle, wobei bei einem höher hängenden Leuchtmittel das Licht weniger flach, d.h. günstiger, mit geringeren Reflektionsverlusten auf das Wasser träfe.

Insofern bringt die Luxmessung nicht das was man sich von ihr erwartet.

@ Kora, hänge die Leuchte versuchsweise einfach mal höher. Wenn das Licht über das Becken hinwegscheint, gehen die erheblichen Lichtverluste los. Die Lichtverluste durch die Seitenscheiben sind schwierig abzuschätzen. Das was es um das Becken herum heller wird, fehlt dem Becken. Solange es nicht über das Becken hinausscheint, das halte ich für den zu beachtenden, limitierenden Faktor, sollte sich bezüglich der Lichtverluste durch die Seitenscheiben auch nicht so viel tun.

Gruß, Nik

 

[Wuestenrose]

Hallo,

Ich denke nicht, dass die physikalischen Gesetze vor dem Aquarium halt machen und verweise auf diese Seite

Nein, tun sie natürlich nicht.

http://www.filmscanner.info/Fotometrie.html

Ja, und? Was soll ich jetzt damit? Das ist wie mit Deiner Messung: Du wirfst hier nur irgendwelche Brocken hin ohne zu erklären, auf was Du eigentlich hinauswillst.

Man sieht aber auch, dass der vergrößerte Abstand offenkundig zu Verlusten bei der Beleuchtungsstärke führt.

Nein, weil Du den zweiten wichtigen Parameter gänzlich ausblendest: Die gleichmäßige Ausleuchtung des Aquariums. Was nützt denn eine höhere Beleuchtungsstärke bei geringerem Abstand, wenn dann das Aquarium nur noch einen hellen Fleck in der Mitte hat und es rundherum finster ist? Wenn es die Hängelampe aufgrund ihrer Reflektorkonstruktion schafft, in 25 cm Abstand das Aquarium genauso auszuleuchten wie die Abdeckleuchte in 5 cm, dann gibt es keinen Unterschied und keine Verluste! Im Gegenteil ist die Hängeleuchte im Vorteil, weil deren Beleuchtungsstärke mit zunehmendem Abstand weniger abnimmt als die der Abdeckleuchte, das habe ich weiter vorher schon geschrieben. Leider hast Du das ganz offenkundig nicht verstanden.

Aber bitte, wenn Du mir nicht glaubst: Lade Dir doch selbst Relux oder Dialux runter und simuliere damit die Beleuchtungsstärke einem vom Erco-Downlight 47521.000 (35 Watt HIT-CE, Floodreflektor) in einem Meter Abstand und danach vom Erco-Downlight 47520.000 (das ist das gleiche wie das vorstehende, nur mit Spotreflektor) in 1,6 Metern Abstand? Na, was kommt raus?

Vielleicht erkennst Du dann endlich, daß Koras Frage ohne Kenntnis der Abstrahlcharakteristik der Leuchten so pauschal schlicht und ergreifend nicht zu beantworten ist.

Viele Grüße
Robert

 

[kurt]

Hallo zusammen,

Deine Messung bei diesen geringen Abständen zeigt doch höchstens eins: Wer misst, misst Mist...

@ Robert,
Was ich bis jetzt so lese verunsichert noch mehr (viel Theorie).
Sicherheit bringt doch nur eine Luxmessung am Bodengrund, oder?
Wie nützlich sollte man die genannten Werte einschätzen bzw. gibt es denn brauchbare Richtwerte.
Wenn ich bei gutem Pflanzenwuchs die unterschiedlichen Beleuchtungsangaben sehe, wage ich das zu bezweifeln.
Schon die Eigenabschattungen der Pflanzen können sich z. B. stärker auswirken als die höhe der Lampe.

Für Lichtverluste bräuchtest du schon Nebel oder eben Lichtverluste im Wasser, die sind aber in klaren Wässern auch eher gering.

@Nik,
Deine angesprochen geringen Lichtverluste im Aquarienwasser sind praxisbezogen spekulativ, was ist belastetes aber angeblich klares Wasser?
Im Sinn habe ich die Schwärmereien von Polarforschern über Tauchgänge im Polarmeer und Aussagen über klares Wasser (Sichtweite), nicht Aquariumwasser.

 

[Slanderscree]

Hallo

Die Seite besagt, dass mit zunehmenden Abstand zur Lichtquelle die Beleuchtungsstärke (Kapitel zu Lux) abnimmt. Den Hinweis habe ich gesetzt, da sich hier einige Dinge so lesen als sei dies nicht der Fall.

Meine Messung belegt dies. Zumindest bei meiner Testlampe, mit und ohne Reflektor und dementsprechend mit unterschiedlichen, individuellen Ergebnissen. Mehr nicht. Wie stark sich dieser Effekt beim Beleuchtungssetting von Kora auswirkt, weiß ich nicht. Es wird eine Auswirkung geben. Und um herauszufinden, wie stark diese ist, müsste Kora das individuell messen. Oder berechnen, wahrscheinlich mittels des Lambertschen Gesetzes.

Bei meiner Messung ging es nur darum, den Einfluss des Abstands auf die Beleuchtungsstärke darzustellen und nicht darum, mathematische Formeln nachzuweisen. Meine Ergebnisse besagen auch nicht, dass die Lampen so nah wie möglich am Aquarium montiert werden sollen. Wo bitte schön habe ich das geschrieben? Die in der Messung gewählten Abstände sind völlig willkürlich, wahrscheinlich ebenso wie die von Kora genannten Abstände. Aber: Wenn ich einem Aquarium beispielsweise 5000 Lux bei einem Leuchten-Abstand x habe, muss mir halt klar sein, dass ich bei einem Leuchten-Abstand größer x eben nicht mehr 5000 Lux habe, egal, um was für eine Lampe es sich dann handelt. Ob daraus irgendwelche Schlüsse zu ziehen sind, hängt von der individuellen Situation im Aquarium ab. Ich habe Kora nichts empfohlen. Ich habe nur die Frage beantwortet.

Die gleichmäßige Ausleuchtung des Aquariums ist eine ganz andere Geschichte. Das Optimum (abgesehen vielleicht von einem gerichteten Flächenstrahler) hier wären wahrscheinlich stark gerichtete Spots, gleichmäßig verteilt über die gesamte Grundfläche des Aquariums, in einem Abstand zum Aquarium, der in einer spezifischen Relation zum Abstrahlwinkel der Spots steht. Die Anzahl der Spots wird aus dem Abstrahlwinkel und der Grundfläche zu bestimmen sein, wobei man diese grundfläche an der Wasseroberfläche ansiedeln wird, um Ausleuchtungslücken im oberen teil des Aquariums zu vermeiden. Aber wie gesagt, das ist eine ganz andere Frage als die nach der möglichen Abnahme der Beleuchtungsstärke bei zunehmenden Abstand.
Natürlich muss ich dafür sorgen, dass ein Aquarium gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Das wird doch an keiner Stelle infrage gestellt. Auch nicht durch die Messungen.

Vielleicht reden wir einfach ein wenig aneinander vorbei.