Der Drang zur Übertreibung

  • Die "Verunreinigung" kann man aber nicht messen.


    Wenn wir schon dabei sind, ist das auch nicht korrekt. Messen kann ich - nahezu - jede Verunreinigung in Wasser. Ionisch und nichtionisch, nur der Aufwand ist ungleich höher als mit dem simplen Leitfähigkeitsmesser. Und dummerweise trägt nicht jede Ionen-Konzentration in gleichem Maß zur Leitwertänderung bei https://de.wikipedia.org/wiki/Molare_Leitf%C3%A4higkeit.


    Und, zurück zum Thema, nicht jedes Salz trägt positiv zum Wachstum bei. Deshalb geht man idealerweise von deionisiertem Wasser aus, und düngt entsprechend auf.

  • Paprika, Tomaten etc. blühen ja auch im Frühling und Sommer, also dann, wenn das Tageslicht mit ~5500K seine höchste Farbtemperatur erreicht. 2700K werden nur morgens und abends erreicht, wo der Lichtstrom nur einen kleinen Bruchteil beträgt und da die Relevanz fehlt. Aussagen wie Rot ist für die Blüte stammen aus dem Hanfbereich, einer Pflanze die im Herbst blüht, wo die Farbtemperatur geringer ist. Aber auch dann ist diese nicht so niedrig. Hier stellt sich auch die Frage, ob es da wirklich diesen Kausalzusammenhang und in welcher Stärke gibt, oder ob da nicht einfach nur eine Korrelation vorliegt die missinterpretiert wird.


    Ich habe mich an den Absorptionsspektren und dem Engelmann Versuch orientiert: (wikipedia) [ Leider ist die X-Achse nicht linear skaliert ]


    [Blockierte Grafik: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0e/Engelmannscher_Bakterienversuch.svg/920px-Engelmannscher_Bakterienversuch.svg.png]



    Mit linearer Skalierung der X-Achse:



    [Blockierte Grafik: https://i.imgur.com/ck1UcEL.jpg]



    [Blockierte Grafik: https://i.imgur.com/2EoNKlW.jpg]



    [Blockierte Grafik: https://i.imgur.com/cJkvnts.jpg]



    Auch wenn es nicht für Landpflanzen ist:
    [Blockierte Grafik: https://i.imgur.com/O4lNMeq.jpg]



    Die Bridgelux COB's selbst strahlen bei 5000K erst spürbar ab 425nm ( bei ~ 460-480nm ist der Unterschied zu 2700K ~ 15%?! ) und ab ~ 475nm ist die Leistung deutlich geringer. Der 2700K COB hat zwar 60% weniger Blauanteil ( ~450nm) , dafür aber bis zu 70% mehr Leistung ab ~475-750nm. Das gute ist ja bei beiden Farbtemperaturen, dass sie ein Vollspektrum sind.


    Wenn ich die Fläche unter dem Grafen für den 2700K COB nehme, dann die Fläche für den 5000K COB und dann beide Flächen über die Fläche unter aller Absorptionsspektren lege, sollte die Fläche, welche die größte Schnittmenge mit der Fläche des Absorptionsspektrums hat, auch das bessere Ergebnis bringen. Das gleiche mache ich dann nochmal für die Fläche der Photosyntheserate wobei wieder mehr Schnittmenge das bessere Ergebnis erzielen sollte. ( Alles natürlich nur meine eigene Meinung und unabhängig von Faktoren die nicht das Licht betreffen).


    Ich versuche hier lediglich meinen Standpunkt klar zu machen und möchte mich gerne eines besseren belehren lassen.

  • … Engelmann Versuch…


    Der inzwischen 110 Jahre alte Engelmannsche Bakterienversuch hat zwar grundlegende Bedeutung, zudem führt er schön plakativ die Abhängigkeit der Photosyntheserate von der Farbe des Lichts vor Augen, inzwischen ist man allerdings in der Photosyntheseforschung etwas weiter. Außerdem hat Engelmann den Versuch mit einer Grünalge gemacht, deren Fäden nur aus einer einzigen Zellage bestehen. Fädige Grünalgen sind jedoch nicht gerade dein und mein Kulturziel, zumal Grünalgen eine andere Ausstattung akzessorischer Pigmente in ihren Lichtsammelfallen besitzen als höhere Pflanzen.


    Zu den Photosynthesewirkspektren (da gibt es mehrere) habe ich hier im Forum schon mal was geschrieben, was du mit "Schnittmenge der Fläche" versuchst zu umschreiben, habe ich da slightly more sophisticated mit der Sehlicht-Wuchslicht-Bewertung gemacht. Ich rücke allerdings mehr und mehr davon ab, weil erstens die an isolierten Chloroplasten oder einzelnen Blättern gewonnenen Photosynthesekurven nicht das Verhalten einer vollständigen Pflanze wiedergeben und zweitens die Pflanze mit dem Licht mehr macht als nur Photosynthese. Licht besitzt über verschiedene Rezeptorsysteme vielfältige Steuerfunktionen in der Pflanze, von denen man noch nicht alle ergründet hat.


    Das optimale Licht für Pflanzen sehe ich derzeit in 5…6 kK Vollspektrumlicht mit 660-nm-Unterstützung, evtl. noch unterstützt durch 730-nm-LEDs zur gezielten Manipulation des Phytochrom-Hellrot-Dunkelrot-Systems.

  • Die Bridgelux COB's selbst strahlen bei 5000K erst spürbar ab 425nm ( bei ~ 460-480nm ist der Unterschied zu 2700K ~ 15%?! ) und ab ~ 475nm ist die Leistung deutlich geringer.


    Ich hab dir hier mal die reale Strahlungsleistungsverteilung bei 2800 mA Bestromung dargestellt:


    Die 5600er strahlt 19,6 % ihrer Leistung im Bereich 400…470 nm, resp. 80,4 % im Bereich 475…780 nm ab, die 2700er 6,2 % bei 400…470 nm, resp. 93,8 % im Bereich 475…780 nm. Das ist lediglich 1/6 mehr ab 475 nm. Das merken weder du, noch die Pflanze.


    Was die Pflanze aber definitiv merkt, daß die 2700er im Blaubereich nur noch ein Drittel der Leistung macht als die 5600er. Da ich wenig Platz in der Höhe habe, bevorzuge ich gedrungen, buschig wachsende Pflanzen. Da kommt mir mehr Blau sehr entgegen.

  • Vielen Dank für den Link (hereinspaziert), werde mich durchlesen.


    Vllt kannst du mir bis dahin verraten, wie du an die Strahlungsleistungsverteilung von genau diesen COB's bei 2,8A gekommen bist. Bei der Simulation von der HP finde ich keine Grafik die das schön zeigt. ( Habe das Datasheet von der HP verwendet )

  • ok, interessant, dass die Grafen sich so krass verschieben bei 2,8A.


    Im Datenblatt nimmt der 2700K ab ~525nm bzw. 550nm ( je nach Binning )überhand über den 5600K.


    Edit: momentan läuft er auf entspannten 50,7W ( +- 0,1 W Fehler ) [ zieht der MeanWell aus der Dose ] und 27,5°C direkt über dem COB auf der Heatpipe mit einem Laser-Messgerät gemessen. ( +- 0,1 °C Fehler)
    Mein billig Luxmeter spuckt ca 7600 Lux ( +- 20 lux schwanken und dann vllt nochmal 1% Fehler? ) bei 60cm Abstand (+- 5 mm Fehler meines Arms) aus. [ Alle Fehlerangaben könnten auch minimal falsch sein ]

  • ok, interessant, dass die Grafen sich so krass verschieben bei 2,8A.


    Eigentlich verschiebt sich da gar nix, bis auf die Skalierung der Ordinate sieht das Diagramm bei 100 mA und bei 4000 mA noch ganz genauso aus.


    Was für dich etwas irreführend ist sind die Spektren auf Seite 24 des Datenblatts. Konventionsgemäß sind die angegebenen Spektren normalisiert, d.h. auf Maximum = 1 skaliert. Die reale spektrale Leistungsverteilung läßt sich daraus aber leicht über den Lichtstrom errechnen.

  • könntest du dann zufällig deine ausgelesenen Daten für den jeweiligen Grafen zur Verfügung stellen? Denn irgendwie komme ich nicht auf die von dir berechneten Grafen.


    Was mir gerade auffällt, beide COB's bei der selben Input-Leistung zu Vergleichen bringt nicht das Ergebnis, auf das ich aus bin. Die 2,8A sind definitiv zu viel, deshalb würde ich keinen COB auf diesem Strom laufen lassen ( außer mit weitaus mehr Abstand ). Mein Ziel war es lediglich, beide auf die gleiche Strahlungsleistung zu bringen ( 5600K bräuchte weniger input als der 2700K ) und dann deren spektrale Verteilung zu berücksichtigen.


    Außerdem, wenn beide normalisiert wurden, müsste dies nach der "entnormalisierung" im gleichen Verhältnis stehen oder irre ich mich da?

  • Ich habe jetzt nochmal die alten Vergleiche rausgesucht, welche ich damals gemacht habe und die mich zu meiner Farbentscheidung gebracht haben.


    Dabei hab ich festgestellt, dass ich hier wohl Mist verzapft habe. Hatte mich damals zwischen 2700K und 3000K entscheiden wollen und habe mich wohl am Ende doch für die 3000K entschieden wie meine Überprüfung der Bestellung bei Digikey gezeigt hat(976-1398-ND | BXRC-30E10K0-C-73 | LED COB VERO 29 3000K ROUND). Deshalb entschuldige ich mich dafür und werde es oben ändern. Als Info, habe mir damals aufgeschrieben, dass der minimale größere Rotanteil von 2700K den Verlust des Blauanteils nicht Wert wäre und deshalb 3000K besser wäre.


    Der Grundgedanke, den 3000K soweit aufzudrehen, dass der Blauanteil ausreicht und weitaus mehr auf dem Rotanteil zu strahlen bleibt bestehen.

  • Nein, haben sie nicht und die Rohdaten findest du im Datenblatt.


    Bitte löse dich von dem Gedanken, die Diagramme auf Seite 26 des Datenblatts würden die realen Verhältnisse zwischen den Lichtfarben angeben. Das tun sie nicht, sie sind jeweils auf Max.=1 normalisiert.


    Du kannst meine "irgendwelche Berechnungen" gerne selbst überprüfen: Lade dir irgendeinen Datendieb herunter, extrahiere damit die Werte aus meinem Diagramm, führe die fotometrische Bewertung durch und du wirst feststellen, daß damit haargenau die von Bridgelux für die LEDs angegebenen Lichtströme herauskommen.

  • Interessant ist, daß sie hinten, wo der Emerson-Effekt stattfindet (680 nm und 700 nm) sogar noch weniger Strahlungsleistung macht als die 5600er.


    Mal eine tiefer gehende Verständnisfrage zu diesem berüchtigten Emerson-Effekt und das Drumherum: Findet dieser nicht sowieso schon immer statt, solange man ein halbwegs natürliches Spektrum mit Blau, Grün, Gelb etc. hat? Zumindest ist das mein Verständnis der dort ablaufenden Photochemie und ich lasse mich da gerne korrigieren. Nehmen wir ein blaues Photon: Es wird von den Antennensystemen absorbiert und "kullert" dann auf den Energiebetrag des jeweiligen Photosystems runter, also entweder auf das Niveau eines 680nm oder 700nm Photons. Genauso mit Grün usw. Es sei denn, es wird ein sagen wir mal 690nm-Photon absorbiert, dann kann es energetisch nicht wieder auf 680nm "raufkullern", weil es diese Energie irgendwo her nehmen müsste, was so weit ich weiß photochemisch unmöglich ist. Daraus ziehe ich zwei Schlussfolgerungen: Es macht keinen Sinn sich gezielt um diesen Effekt zu bemühen, zweitens trägt Strahlung >700nm zumindest zur Photosynthese überhaupt nichts mehr bei. Zumindest nicht bei Landpflanzen etc. Irgendwelche anoxygene Photosynthese bei Bakterien mal ausgenommen, weil diese in der Lage sind Strahlung bis in den Infrarotbereich zu nutzen. Nur: Die Diagramme zur Photosynthese bei Landpflanzen gehen leicht bis über 700nm. Wie kann das thermodynamisch/photochemisch überhaupt sein? Welche Wissenslücke habe ich da?

  • Hi,


    der Emerson-Effekt beschreibt schon speziell die Synergie zwischen 680-nm- und 700-nm-Photonen. Daß die Pflanze das gesamte PAR-Spektrum zwischen 400 und 700 nm mehr oder minder gleich effektiv zur Photosynthese nutzen kann, liegt an den akzessorischen Pigmenten in den Lichtsammelfallen und ist kein Bestandteil des Emerson-Effekts.


    Man könnte jetzt auf die Idee kommen, zur Maximierung des Photosyntheseleistung die Pflanze nur mit rotem Licht der Mischung 680 und 700 nm zu bestrahlen. Funktioniert aber nicht, da kommen keine gesunden Pflanzen dabei raus. Insofern halte ich Diskussionen zur Maximierung des Photosyntheselichts auch wenig zielführend.


    Ansonsten beschreibst Du genau den Wissensstand, den ich auch besitze. Warum die Pflanze Wellenlängen >700 nm zumindest noch ein bisschen in Photosyntheseaktivität umsetzen kann, weiß ich leider auch nicht. Vielleicht irgendwelche quantenmechanischen Schmutzeffekte? Mein Leidensdruck war bislang nicht groß genug, um die gut 400 Euro Anschaffungswiderstand für den RENGER zu überwinden…

  • Wäre nett wenn du mir erklären könntest wie die fotometrische Bewertung einen so "heftigen" Unterschied aus den Kennlinien des Datenblattes macht.


    Wenn nämlich alle Grafen normalisiert wurden, müsste dies doch wieder passen.
    Um mich von dem Gedanken zu lösen würde ich gerne verstehen wie es zu dieser Normalisierung kommt ( bzw eben den reverse Vorgang ).


    Welchen Sinn hat dann das Diagramm aus dem Datenblatt wenn es keine Realen Verhältnisse anzeigt? ( oder wurde etwa der relative spektrale Hellempfindlichkeitsgrad mit einbezogen?)


    Unter der Grafik steht ja, dass alle Werte gemessen wurden. Das Maximum wurde dann auf 1 gesetzt und alle anderen Werte daran orientiert.
    Wenn jetzt allerdings, dieses Maximum von 1 für jede Farbe eine andere Strahlungsleistung ist ( anstatt der einmalig durch die höchste Farbtemperatur festgelegte maximale Strahlungsleistung ) und dann die Bilder nur übereinander gelegt wurden, dann kann es ja nur einen Fehler geben. So ein Diagramm wäre aber nichts aussagend und würde man doch nicht in ein Datenblatt kopieren oder?



    edit: je mehr ich drüber nachdenke, desto mehr habe ich den Verdacht dass es so sein könnte, da alle Farben bei der Messung mit der selben Leistung betrieben wurden und die "bläulicheren" Farben mehr Licht pro Watt abgeben...

  • Rein Interessehalber, wenn du noch den 4000K und den 6500K in deine letzte Grafik einfügst, müsste man diese Verschiebung deutlich erkennen können oder? ( dass die Amplitude des gesamten Grafen zunimmt je weiter man ins "bläuliche" kommt bzw. je höher die Farbtemperatur ist. )

  • @dottoreD

    OT: gibt es da was empfehlenswertes?

    Neben dem bereits genannten gibt es noch den Data Thief und DigitizeIt, letzteres verwende ich selber.


    @L0wbob

    Wäre nett wenn du mir erklären könntest wie die fotometrische Bewertung einen so "heftigen" Unterschied aus den Kennlinien des Datenblattes macht.

    Da gibt's nicht viel zu erklären. Es gibt nur genau eine Strahlungsleistungverteilung, die bei gegebenem Spektrum den gegebenem Lichtstrom ergibt. Ich weiß nicht, wie oft ich es noch wiederholen muss: Die in den Datenblättern aller Hersteller (nicht nur Bridgelux) angegebenen Spektren sind alle konventionsgemäß auf Maximum = 1 normalisiert.


    Zitat

    Um mich von dem Gedanken zu lösen würde ich gerne verstehen wie es zu dieser Normalisierung kommt

    Das ist doch einfach: Der Hersteller misst die spektrale Leistungsverteilung und skaliert sie so, daß deren Maximum bei 1 liegt.


    Zitat

    Welchen Sinn hat dann das Diagramm aus dem Datenblatt wenn es keine Realen Verhältnisse anzeigt?

    Sogar ganz viel Sinn. Welche Größe willst du sonst konstant halten und zwischen den Herstellern standardisieren? Eben. Da ist die Normalisierung auf Max.=1 der kleinste gemeinsame Nenner.


    Zitat

    ( oder wurde etwa der relative spektrale Hellempfindlichkeitsgrad mit einbezogen?)

    Nö. Dann wär's ja keine Strahlungsleistungsverteilung mehr.


    Zitat

    So ein Diagramm wäre aber nichts aussagend und würde man doch nicht in ein Datenblatt kopieren oder?

    Doch, eben weil, wie geschrieben, das die einzig sinnvolle Darstellungsoption überhaupt ist. Du kannst es gerne selber nachrechnen: Es ist so, wie ich es beschrieben habe.


    Zitat

    edit: je mehr ich drüber nachdenke, desto mehr habe ich den Verdacht dass es so sein könnte, da alle Farben bei der Messung mit der selben Leistung betrieben wurden und die "bläulicheren" Farben mehr Licht pro Watt abgeben...

    Da die Diagramme auf 1 normalisiert sind, ist es vollkommen egal, mit welchem Strom die LEDs bei der Messung betrieben werden. Das ist ja gerade einer der Vorteile einer normalisierten Darstellung. Da blaue Photonen aber energiereicher sind als rote, ist es tatsächlich so, daß LEDs höherer Farbtemperaturen eine größere Strahlungsleistung abgeben als LEDs niedrigerer Farbtemperatur. Die BXRC-56G10K0-C-74 mit ihren 5600 K macht gut 15 % mehr Strahlungsleistung als die BXRC-27G10K0-C-7X mit 2700 K.Wie die fotometrische Bewertung funktioniert, habe ich da beschrieben. Da sowohl die Strahlungsleistung Xe,λ(λ), als auch der relative spektrale Hellempfindlichkeitsgrad V(λ) nicht als Funktion, sondern als diskrete Werte vorliegen, muss man sich auch nicht mit irgendwelchen Integralfunktionen rumschlagen, sondern kann plain & easy die Wertepaare miteinander multiplizieren und zum Schluß aufsummieren. Die Werte für V(λ) findest du hier in 10-nm- und in der DIN 5031-2 in 1-nm-Intervallen.Um auf die reale spektrale Strahlungsleistungsverteilung zu kommen, brauchst du nur einen kleinen Schritt dazu: Du entnimmst den Herstellerdiagrammen die normierte Verteilung, führst die fotometrische Bewertung durch und skalierst am Ende die normierte Verteilung so, daß der vom Hersteller angegebene Lichtstrom rauskommt. Voilà - und schon hast du die reale Strahlungsleistung.


    Zitat

    Rein Interessehalber, wenn du noch den 4000K und den 6500K in deine letzte Grafik einfügst…

    Ja, wenn ich die Zeit finde…