Pflanzenwachstum unter LED-Licht

    burli:


    Ich glaube, wenn du deine Ergebnisse ordentlich optimieren willst würde ich mal darüber nachdenken den Kohlenstoffdioxidgehalt in der Luft um die Pflanzen zu erhöhen. Ist etwas Aufwand, aber an dieser Stellschraube erreichst du um Längen mehr als mit deinen Überlegungen wieviel Licht welcher Wellenlänge...allzumal dir hier schon alles mehrfach gesagt worden ist, irgendwie dreht sich bei dir alles immer wieder um dasselbe.

    Das Erfolgskonzept von Windows ist eine gelungene Mischung aus Marketing, Korruption, Kartellmißbrauch und der erfolgreichen Spekulation auf das Naturgesetz, daß Scheiße oben schwimmt.


    Auch aus Steinen, die einem in den Weg gelegt werden,
    kann man Schönes bauen.
    Johann Wolfgang von Goethe

    Zitat von White_Fox

    irgendwie dreht sich bei dir alles immer wieder um dasselbe.


    Das liegt daran, dass ich 20 Jahre alte Publikationen ganz gerne mit heutigen Technologien vergleichen möchte. Ich behaupte ja nicht, dass blaues und rotes Licht nicht funktioniert. Ich will herausfinden, ob moderne weiße LEDs inzwischen vielleicht besser oder günstiger sind.


    Nur ein Beispiel: eine royalblaue LED für 6€ gibt im Bereich von 450nm einen gewissen Lichtstrom ab. Wenn eine kaltweiße LED für 4€ im gleichen Spektrum in etwa die gleiche Menge abgibt, warum soll ich dann die teurere blaue nehmen?


    Die Schwierigkeit für mich ist bisher, dass die Spektraldiagramme alle nur relative Angaben machen, manche LEDs geben nur Lumen an, andere mW und ich weiß noch nicht genug, um die Werte umzurechnen und vergleichbare Diagramme zu erstellen. Es wäre schön, wenn man die Spektraldiagramme von zwei LEDs übereinander legen könnte und die Absolutwerte miteinander vergleichen könnte. Eventuell gibt es ja eine Möglichkeit?

    Zitat von burli

    Es wäre schön, wenn man die Spektraldiagramme von zwei LEDs übereinander legen könnte und die Absolutwerte miteinander vergleichen könnte. Eventuell gibt es ja eine Möglichkeit?


    Das hier sind die reale spektrale Leistungsverteilungen wiedergebenden Diagramme einer royalblauen (Philips Luxeon Rebel LXML-PR01-0500) und einer kaltweißen (Cree XB-D R4) LED bei 700 mA Bestromung:


    [Blockierte Grafik: http://www.deguoren.org/ledstyles/Royal_CW.png]


    Das Ergebnis ist nicht weiter verwunderlich. Da bei einer weißen LED ein Teil des vom Chip erzeugten blauen Lichts durch den Konversionsfarbstoff muß, kann eine weiße LED gar nicht mehr blau abstrahlen als eine rein blaue, sondern bleibt immer darunter.

    Hallo Cossart,
    wo hast du das schöne Diagramm nur herbekommen? Dieselbe Frage (Output kaltweiß versus blau) hatte ich mir auch gestellt.
    Dann macht Kaltweiß für viel blau also wenig Sinn.


    Danke auch nochmal für die umfangreiche Literaturliste!
    Hab noch nicht alles gelesen, aber es wird klar, dass eben jede Pflanze ihr eigenes Wohlfühllicht besitzt.
    Nur leider gibts wohl kaum verfügbare rote LEDs mit 660nm, oder?

    burli: Die XT-E hier im Shop (XTEARY-00-0000-000000M04) liefert min. 550 mW bei 0,96 Watt und besitzt damit ca 57% Strahlungseffizienz.
    nähmaschine: Die OSRAM Golden Dragon Plus aus dem blauen Shop hat eine Peakwellenlänge von 656nm und liefert bei 400 mA ca 320mW Stahlung und besitzt damit ca 36% Stahlungsleistung und bei geringerer Bestrohmung sogar bis 44%.
    Beide LEDs sind in Ihrem jeweiligen Spektralbereich in Sachen Strahlungseffizienz die beste verfügbare Technologie.
    Benutzt man in der Wachstumsphase der Pflanze 30% blau + 70% rot liegt man bei 42 Watt Strahlung für 100Watt Input
    Benutzt man in der Reproduktionsphase der Pflanze 10% blau + 90% rot liegt man bei 38 Watt Strahlung für 100Watt Input
    Ich würde also am Anfang den Wuchs mit Hilfe von mehr Blau optimieren und Später die Blüh/Frucht Phase dann mit einem
    höheren Rotanteil unterstützen.
    lg Sol

    Hallo,


    Zitat von nähmaschine

    wo hast du das schöne Diagramm nur herbekommen?


    Die habe ich mir aus den Angaben in den Datenblättern selber errechnet. Bei der Royalblauen ist das noch vergleichsweise einfach. Man skaliert das Spektrum aus dem Datenblatt einfach so, daß das Integral darüber die vom Hersteller angegebene Strahlungsleistung ergibt.


    Bei den LEDs, wo keine Strahlungsleistung sondern ein Lichtstrom (Lumen) angegeben ist, benötigt es einen Schritt mehr.Man wendet das zur Bestimmung der photometrischen Größen angewandte Bewertungsverfahren rückwärts an und erhält dann aus Lichtstrom und spektraler Strahlungsverteilungskurve ("Spektrum") die Strahlungsleistung. Meine dabei immer durchgeführte Kontrolle dabei ist, ob bei der Vorwärts-Bewertung wieder der vom Hersteller angegebene Lichtstrom herauskommt. Tut er das nicht, steckt irgendwo ein Fehler.


    Zitat

    Nur leider gibts wohl kaum verfügbare rote LEDs mit 660nm, oder?


    Jede Menge:


    Osram SSL 80° (656 nm!).
    Osram SSL 150° (656 nm!).
    Osram Golden Dragon Hyper Red.
    Led Engin LZ1-10R200 (660 nm).
    Led Engin LZ4-40R200 (660 nm).
    Luxeon Rebel LXM3-PD01.
    Und schließlich vom Chinesen um die Ecke.


    burli
    Das habe ich dir doch drüben schon geschrieben :rolleyes:...

    Also nach dem Diagramm würde ich grob schätzen, dass eine royalblaue LED mindestens 3, wenn nicht sogar 4 XB-D R4 ersetzt. Kann man das so grob sagen?


    Wäre es unverschämt, wenn ich dich bitten würde, dass Diagramm noch um eine Cree XP-G Q5 und eine Golden Dragon Plus tiefrot zu ergänzen? Ich gestehe, dass ich es nicht so mit höherer Mathematik habe. Ich hätte dann, was ich brauche und würde dann gern anhand der Werte mal Tests machen. Also blau/rot gegen kw/ww


    Cossart: ich weiß, aber ich bekomm das nicht zusammen

    Hallo,


    Zitat von burli

    Wäre es unverschämt, wenn ich dich bitten würde, dass Diagramm noch um eine Cree XP-G Q5 und eine Golden Dragon Plus tiefrot zu ergänzen?


    Bitte sehr (alle LEDs bei 700 mA):


    [Blockierte Grafik: http://www.deguoren.org/ledstyles/LEDs.png]


    Zitat

    Also blau/rot gegen kw/ww


    Bei den Warmweißen würde ich mal einen Blick rüber zu den Luxeon Rebel riskieren. Das Maximum deren Konversionsfarbstoffe ist noch einen Tick weiter Richtung dunkelrot verschoben als bei Cree. Hier habe ich das mal dargestellt. Das dunkelgrüne ist das echte Wirkspektrum der Chlorophyllphotosynthese und nicht etwa ein Absorptionsspektrum alkoholisch extrahierten Chlorophylls (LEDs wieder bei 700 mA):


    [Blockierte Grafik: http://www.deguoren.org/ledstyles/LEDs-Ach.png]


    Die Cree XP-G Q5 macht zwar etwa ein Fünftel mehr Strahlungsleistung als die Luxeon Rebel LXW9-PW30. Dafür reicht die Luxeon aber weiter ins Dunkelrote, zudem besitzt sie einen Farbwiedergabeindex (CRI) > 90. Das gab letztendlich den Ausschlag für mich, die Luxeon Rebel für eine Pflanzenbank in der guten Stube einzusetzen.

    Danke für die Vergleiche, Cossart. Das macht die Verhältnisse doch gleich viel deutlicher. Ehrlich gesagt hätte ich nicht erwartet, dass die Unterschiede so dramatisch sind. Trotzdem wundert es mich, dass man zum Beispiel beim LHC Contest bisher keine wirklichen Unterschiede sieht und das auch meine Tests bisher eher leichte Vorteile für weiße LEDs ergeben haben. Allerdings sind die verwendeten LEDs beim LHC teilweise auch suboptimal.


    Die Kombination XB-D R4 und XP-G Q5 hab ich gewählt, weil die XB-D R4 ihr blaues Maximum bei 440nm hat und die XP-G bei 450nm. Ich will damit das blaue Band etwas strecken Außerdem hat die XP-G im tiefroten Bereich noch recht gute Werte. Die Luxeon ist etwas besser, aber nicht viel. Ich will da auch ein Verhältnis von 1:2 bis 1:3 zwischen kw und ww verwenden, also ähnlich wie bei blau/rot.


    Mal schauen, vielleicht mache ich mal einen direkten Vergleichstest. Drei kw bzw blau und 7 ww bzw rot. Den Test lass ich dann ein paar Monate mit verschiedenen Pflanzen laufen. Bin einfach neugierig.

    Erstmal Danke Cossart für die Rechnerei und die anschaulichen Graphiken! Die verlinkten Osram haben ihr Max allerdings bei 645nm, darum dein "!" hinter 656nm?


    Da stellt sich wirklich die Frage, warum beim LHC diejenigen mit blauen und roten LEDs nicht locker davonziehen.
    Nach dem teilweisen durcharbeiten deiner Literaturliste könnte ich mir denken, dass der erhöhte Blauanteil einiger Kandidaten von den Pflanzen einfach nicht mehr verwertet werden kann (bzw relativ zu hoch ist) und der Rotanteil mit 625nm nicht optimal liegt.
    Jedenfalls motivieren deine Diagramme zu eigenen Versuchen.
    Burli, du hast ja schon experimentiert, welche Pflanzen empfiehlst du? Kresse könnte aufgrund der vielen kleinen Pflanzen schnelle und statistisch signifikantere Ergebnisse liefern...


    Jedenfalls würde ich mich freuen wenn ein oder mehrere tiefrote LEDs (und tiefblau) bei led-tech.de geliestet würden, welche genau sollten die entscheiden die sich besser auskennen (im Zweifel teurer aber effizienter).

    Zitat

    Ich kann euch ein Angebot machen.


    Ihr fertigt mir gemeinsam eine Liste mit den gewünschten LEDs an und ich
    prüfe die Verfügbarkeit. Sofern Lieferbar legen wir diese im Shop an

    Na dann will ich aber auch noch die Far Red im Sortiment sehen z.Bsp. ne LZ1-10R305.

    nähmaschine: Die verwendeten roten LEDs sind mit 625nm Seoul/P4 und 627nm Rebel doch um einiges von 660nm entfernt. Vielleicht ziehen die rot/blau Kombinationen aber auch nicht davon weil die Pflanzen einfach satt überbeleuchtet sind. Die beleuchtete Fläche ist ja doch recht klein und es steht auch nur eine Pflanze darauf.
    lg Sol