Home ~> informatie ~> Licht, lampen en kleur in het aquarium

Inleiding
Lumen/licht
Groeirendement
Kleurweergave
Kijklicht
De lichtkleur
Fotosynthese
Straling
De Lampen
Hoeveel licht?

Inleiding

Er wordt steeds meer gevraagd welke TL nu eigelijk boven de bak moet, en welke kleur nu het beste is, etc.. Om een aantal van die vragen te beantwoorden is dit artikel gemaakt. Niet dat nu echt alles al in dit artikel staat maar ik probeer zoveel mogelijk informatie te geven.

Aangezien ik het meeste van Philip TL’s weet baseer ik het verhaal daar op, ik ben ook van mening dat dit op dit ogenblik de beste TL’s zijn voor in de bak, maar let dus op: dat is mijn mening. Er zullen ook op den duur andere merken TL's in komen met hun eigenschappen en beschrijvingen. Het verhaal is ook nog eens geschreven met in gedachten een plantenbak omdat ik dat nu eenmaal heb.

Philips heeft een aantal TL’s die goed in het aquarium bruikbaar zijn, dit zijn TL’s uit de 800 en de 900 serie. Er is zelfs een speciale aquariumlamp 89, maar dat is er een met nog de oude techniek, dus niet echt intressant. Ook heb je tegenwoordig T5 , maar dat is nog niet echt ingeburgerd, hoewel ik vanmiddag een discusbak met van die buizen erboven zag, en dat is wel mooi (deze buizen zijn veel dunner). De kleuren van T5 zijn hetzelfde, dus dat is dan weer gemakkelijk. Wat dat betreft kan dit verhaal ook voor T5 gelden.

Lumen/licht

De hoeveelheid van de van een lichtbron afkomstige straling, die op een bepaald vlak valt, wordt uitgedrukt in lux (= lumen/m2). In theorie zou je dus zeggen dat je de lampen met de meeste lumen moet hebben. Maar dat is niet helemaal het geval, dat zullen we later zien.

Er zijn dus twee "soorten" TL-buizen in de wereld:
Tri-bands, Dit zij Tl's met duidelijk drie pieken in de frequentie's (zie de plaatjes van de 800-serie later).
Full-spectrum, deze hebben de frequenties meer verdeeld over de verschillende golflengten (zie de plaatjes van de 900-serie later).

Welke daarvan gekozen? Het is nu zo dat de 8/9 van Phlips staat voor de kleurechtheid. Deze kleurechtheid is bij fullspectrum TL's veel hoger (95/98%) dan bij de dan bij de tri-band buizen. Dus je zou zeggen dat je de 900 serie moet kiezen, maar let op! de lampen uit de 900-serie geven een minder lumen (lichtintensiteit) dan lampen uit de 800 serie. Hieronder een voorbeeld voor de kleur 840 en 940 (dezelfde kleur dus)en kleur 89:

940 (36 W): Lichtstroom lamp (conventionele vsa) 2800 Lm
840 (36 W): Lichtstroom lamp (conventionele vsa) 3350 Lm
89 (36 W): Lichtstroom lamp (conventionele vsa) 2450 Lm


Dit scheelt dus aanzienlijk in de hoeveelheid licht die zo'n lamp levert. Het scheelt maar liefst bijna 20% opbrengst en dus zou dat een lamp extra boven je bak kunnen betekenen. Probeer het dus te vinden in de 800-serie, zeker als je maar twee lampen boven je bak heb, en een plantenbak wil maken. Maar zoals we later zullen zien is de opbrengst alleen niet heilig ook moeten we kijken naar het groeirendement.

Groeirendement

Het lichtspectrum is eigenlijk een aaneenschakeling van kleuren, het menselijk oog detecteert daar maar een heel klein deel van. Een plant daarentegen heeft ook een bepaald spectrum dat hij kan "zien" en het is dan ook de bedoeling om de planten zoveel mogelijk licht te geven waar ze iets mee kunnen. Het licht waar de planten iets mee kunnen is het zogenaamde groeilicht of PAR (Photosynthetic Active Radiation). Het groeirendement heeft dan ook onder andere te maken met de hoeveelheid licht die een lanp uitstoot dat in het PAR-gebied valt.

Hiernaast een aantal groeirendementen van de verschillenden TL's. en zie wat het onverwachte is, de ozo veel bejubelde buis grolux komt als slechts uit de bus. Dat komt doordat het meer kijklicht dan groeilicht is. Eigelijk maakt het niet veel uit of je er 800 of 900 type Lampen bovenhangt, voor de planten. Alleen de 900 serie levert meer natuurlijke kleuren op.

Kleurweergave

De kleurweergave index (Colour Rendering Index (CRI)) geeft ons een indruk van de weergave van de kleuren van een object t.o.v. de natuurlijke kleurweergave. Natuurlijke lichtbronnen als de zon hebben uiteraard de hoogste kleurweergave index, als het maar op het midden van de dag is (tenslotte heet het 's avonds niet voor niets avondrood), we zetten deze kleurweergave op 100%. De CRI waarde geeft weer met welk percentage de kleur van een object wordt waargenomen in vergelijking met de zon. Hoe hoger dit percentage tegen de 100% ligt des te beter worden de natuurlijke kleuren waar genomen.

Nu kunnen wij ook verklaren waarom de fullspectrum buizen (900-serie) beter zijn dan de tri-band buizen (800-serie) qua kleur weergave. De 900-serie neeft namelijk het licht behoorlijk goed goed veredeeld over de verschillende frequenties. De 800-serie heeft ze veel meer in de drie pieken zitten, kijk maar naar de plaatjes. Zo zijn er verschillende TL's op de markt die een een extra grote piek hebben in de lichtfrequentie die wij het best kunnen waarnemen. In mijn opinie gaat dat dan enigsinds ten kosten van het "groeilicht" omdat de energie natuurlijk niet meer daarvoor beschikbaar is. Maar het is natuurlijk ook leuk om je vissen en planten met een extra mooie kleur te zien, dus die keuze is aan u. Ook met de speciala lampen is er een keuze te maken uit iets meer blauw licht (een koudere indruk), of iets meer rood (een warmere indruk), al naar gelang wat u mooi vind.

Dan hebben we natuurlijk ook de speciale aquariumplantenlampen, deze zijn speciaal ontworpen naar de lichtbehoefte van de planten en hebben dus niet zoveel kijklicht dus die behoren goed te zijn voor je bak, maar vaak geven ze in totaal minder licht zodat het voordeel in groeirendement niet meer opgaat.

Kijklicht

Van het stralingsspectrum is slechts een klein gedeelte zichtbaar voor het menselijke oog en dat gedeelte moemen we nu 'licht'. Het menselijk oog is niet voor elke kleur (frequentie) in het licht even gevoelig, daarbij komt de zogenaamde "ooggevoeligheidskromme" om de hoek kijken: Voor mensen ligt de maximale gevoeligheid van het oog rond de 555 nm (geelgroenig licht) en deze gevoligheid neemt af bij langere golflengtens (naar het rood toe) en bij kortere golflentes (neer het blauw toe). Bij rood licht (650 nm) is de gevoeligheid van het menselijk oog nog slechts 10% van het maximum. Andes gezegd, er moet tienmaal meer rood licht zijn dan geelgroen licht om dezelfde schijnbare helderheid te krijgen voor het menselijk oog. De intensiteit van het zichtbare licht en dus ook de lampen die zij in onze aquaria gebruiken wordt uitgedrukt in lumen en is gebaseerd op de ooggevoeligheidskromme.

We kunnen er dus kiezen om het licht zo in te richten dat onze waterplanten het best groeien of dat wij de vissen/planten het best zien. Natuurlijk is het niet zo zwart en wit en hebben alle TL buizen een gemengde vorm, de een wat meer kijklicht dan de andere. Zo is er ook nog iets als natuurlijke kleuren, onder sommige TL's zien vissen heel vaal (bv kleur 33) bij andere TL's geen ze juist hun natuurlijke kleur (bv kleur 950).

De lichtkleur

Wat zijn nu die kleur codes op de lampen? waar hebben die mee te maken? Je moet zien dat deze als het ware de de temparatuur aangeven. HUH? hoor ik je denken, de temperatuur??? Ja, je moet zien dat als je bv een metaal verhit deze eerst roodgloeiend wordt, om vervolgend witheet te worden (wit, maar eigelijk een beetje blauw) Vandaar dus de uitdrukking kleurtemperatuur. De Temperatuur wordt gemeten in Kelvin, dus die term zou u ook nog tegen kunnen komen. Onze eigen zon levert bijvoorbeeld “een kleur van 50” omdat de temperatuur van het oppervlak van de zon dus 5000 Kelvin is (voor het gemak word er een nul vergeten). Als je dus kijkt dan betekend het dat hoe hoger de temperatuur hoe hoger het kleurgetal (27 -> 65 voor 2700 tot 6500 Kelvin).

De kleuren: van 'rood' naar 'blauw' : 827 - 830 - 835 - 840 – 865.

Voor de liefhebbers dit even vertaald naar de 'temperatuur' (K staat voor Kelvin, alleen de TL's die voor een zoetwater aquarium bedoeld zijn.):

Kelvin	Philips	Osram	Sylvania	Dennerle (Trocal)	Sera
2700	827/927	41/42	HLX 182
3000	830/930	31/32	WWX 183/WWX 193	spezial Plant
4000	840/940	21/22	CWX 184/CWX 194	Kongo white
4700					Tropic Sun Royal
5000	950	12		African Lake	Plant Color
6000	960	72		Amazon Day	Daylight Brilliant
6500	865	11	DX 186
10.000	89		aquastar
12.000					Blue Sky Royal

Overigens zijn deze kleuren een samenspel van een heleboel kleuren, en omdat onze ogen zich zo goed laten bedotten lijkt het net alsof het één kleur is. Kijk je goed naar de TL's dan zie je de volgende spectra:

Je ziet dat er steeds meer blauw in komt als het nummer hoger wordt. Dus je kan zeggen hoe hoger de temperatuur (nummer) hoe blauwer de buis. De 800-serie buizen zijn de zogenaamde driebanden buizen en je ziet er dan ook netjes drie pieken in het spectrum zitten. terwijl de 900-serie de zogenaamde volspectrum buizen zijn waarbij je ziet dat het licht meer over de spectra verdeeld is, dat is ook één van de redenen dat de kleuren veel echter overkomen bij deze 900-serie.

Overigens zijn de kleurnummers van de verschillende fabrikanten uiteraard niet gelijk, dat is om het ons gemakkelijk te maken (not). Ook worden er veel fantasie namen gebruikt. In de tabel vind u dan ook de kleurnummers van Philips met de overeenkomstige nummers van verschillende fabrikanten. voor zover die er zijn danwel ik kan vinden, als u er aanvullingen op heb laat het mij dan weten.

Fotosynthese

Assimilatie of fotosynthese (foto = licht, synthese = opbouw) van een plant, is een complex proces waarbij lichtenergie geabsorbeerd wordt door het chlorofyl en carotenoïden van bladeren en daarmee wordt water en CO2 (vandaar dat sommige aquarianen dit toevoegen) omgezet in suikers en zuurstof. Met andere woorden lichtenergie wordt omgezet in chemische energie (suiker, dit kan dus in de plant verbrand worden voor energie). Dit proces kan als volgt worden weergegeven:

6 CO2 + 6 H2O + lichtenergie -> C6H12O6 + 6 O2

of te wel:

koolzuurgas + water + lichtenergie geeft suiker + zuurstof

De planten in je bak kunnen het best gebruik maken van rood en blauw licht. Dus daar moeten de pieken zitten in het licht en wonderbaarlijk: dat is zo bij deze Tl’s. Het onderstaande grafiekje laat zien welk licht het beste is voor de fotosynthese.

Als je naar dit plaatje kijkt zie je twee pieken en als je de lampen nu zo kiest dat beide lampen samen de pieken opvullen als het ware, zullen dus de planten het best groeien.

Zoals u ziet heeft oranjerood licht de hoogste efficiëntie op de fotosynthese. Voor een goede ontwikkeling is het echter van belang dat de planten een uitgebalanceerd spectrum krijgen. De plantontwikkeling, de kleur van de bladeren en de opbouw van de plant zijn namelijk afhankelijk van het hele spectrum. Zo is bijvoorbeeld blauw licht erg belangrijk voor een goede regeling van de huidmondjes. Een tekort aan blauw en een relatief hoog aandeel verrood geeft overmatige stengelstrekking (dus heel erg gerekte planten) en soms bladvergeling. Deze gevoeligheden zijn overigens per plantensoort verschillend maar vallen ongeveer in het zelfde gebied. Zie op het plaatje beneden, de lange plant heeft dus te kort aan blauw licht gekregen:

Zoals te zien is op het plaatje groeit de plant met te weinig blauw licht erg in de hoogte en met voldoende blauw licht groeit ie ook goed in de breedte (in de juiste verhouding groeien planten dus alleen als ze zowel rood als blauw licht krijgen).

Straling

(let op lastig stukje!)
We hebben het tot nu toe over de kleurtemperatuur gehad, maar eigelijk bestaan licht uit straling. Alle kleuren van het licht hebben een eigen stralingsfrequentie. Van het stralingsspectrum is slechts een klein gedeelte zichtbaar voor het menselijke oog en dat gedeelte wordt 'licht' genoemd. Het menselijk oog is niet voor elk kleuraandeel in het licht even gevoelig. De maximale gevoeligheid ligt rond 555 nm (geelgroen licht) en neemt af bij langere (rood) en kortere (blauw) golflengte. Het zichtbare deel van de straling loopt van 380 tot 780 nm (nanometer) en kan worden onderverdeeld in verschillende lichtkleuren. Dit noemt men het kleurenspectrum van licht.
Kleur van het licht met daarbij de Golflengte.:

Blauw 400 - 500 nm
Groen 500 - 550 nm
Geel 550 - 600 nm
Oranje 600 - 650 nm
Rood 650 - 700 nm

Planten kennen een andere gevoeligheid voor licht van verschillende golflengten dan de mens (380 tot 780 nm). Van het zichtbare licht draagt slechts een gedeelte bij aan de groei (fotosynthese) van planten, namelijk het licht met een golflengte tussen 400 en 700 nm. Dit noemt men wel het PAR-gebied (PAR = Photosynthetic Active Radiation). Een efficiënte lamp voor plantengroei moet zoveel mogelijk elektrische energie omzetten in PAR-stralingsenergie. De fotosynthese van planten wordt dus bepaald door het aantal lichtdeeltjes (fotonen) tussen 400 en 700 nm. Het is gelukkig zo dat de 'output' van alle hier besproken Tl's in dit gebied liggen

Ook binnen het PAR-gebied zijn planten niet voor alle golflengten even gevoelig. Dit wordt onder meer veroorzaakt door de specifieke absorptie van allerlei pigmenten in het blad, waarvan chlorofyl het meest bekend is. Ten gevolge van een relatief sterke reflectie en transmissie wordt groen licht het minst effectief gebruikt door het blad. Dit verklaart waarom bladeren voor het menselijk oog als groen worden waargenomen. Het groene licht wordt namelijk teruggekaatst.

Het is wel zo dat planten een bepaalde aanpassingsvermogen hebben aan het aangeboden licht, het is dus zo dat welk licht je ook boven je bak zet de planten er wel gebruik van kunnen maken, natuurlijk wel minder efficiënt dan daar waar ze van nature het gevoeligst voor zijn, maar een beperkte aanpassing kunnen ze doen. Het is dus toch het best om op te letten dat het licht boven je bak door de planten optimaal gebruikt kan worden.

De Lampen

Nu we weten welke lampen we qua kleur moeten hebben en waarom, moeten we ook nog een paar andere dingen overwegen. De huidige generatie TL’s van Philips in de 800 serie ("Master") en de 900 serie ("De luxe PRO") hebben van philips een extra coating gekregen aan de binnenkant. Door deze coating loopt de lichtopbrengst niet meer zo erg terug als vroeger. Tegenwoordig is de maximale afname 10% (zie plaatje), dus de Tl’s hoeven niet meer vervangen te worden voordat ze echt de geest geven. Een bijkomend voordeel is dat er door de coating veel minder kwik in moet dan in TL's met de oude techniek, ook nog eens goed voor het mileu dus. Hier is er één uitzondering en dat is de Aquarelle 89 (die dus niet als 890 te verkrijgen is!!!), als die wordt aangeschaft zal je deze na 7500 uur moeten vervangen. Bij de 900 serie worden de buizen worden warmer (zomers misschien een probleem).

Overigens heeft b.v. Osram in de zelfde kleuren lampen (800-serie) met ongeveer de zelfde opbrengst, de nieuwste generatie daarvan zou ook lang mee moeten gaan. Het is op deze plek ook handig om de lengtes van de verschillende TL's neer te zetten. Het is nl zo dat elke wattage zijn eigen lengte heeft (of andersom). Nou ja in iedergeval hieronder een tabel met de lengtes voor T8 en T5.

TL 8 verlichting Vermogen Lengte 15 Watt 45 cm 18 Watt 60 cm 30 Watt 90 cm 36 Watt 120 cm 38 Watt 105 cm 58 Watt 150 cm 70 Watt 177cm

TL 5 verlichting (high output) Vermogen Lengte 24 Watt 54,9 cm 39 Watt 84,9 cm 49 Watt 144,9 cm 54 Watt 114,9 cm 80 Watt 144,9 cm

TL 5 verlichting (High Efficiency) Vermogen Lengte 14 Watt 54,9 cm 21 Watt 84,9 cm 28 Watt 114,9 cm 35 Watt 144,9 cm

Hoeveel licht?

Het aantal lumen kan op verschillende plekken waar onze beiren vandaan komen nogal varieren van 140.000 in open land in de tropen tot 80 lumen op de bodem van het dichtbeboste regenwoud (maar ook daar zijn openplekken). Op een zomerse dag in de schaduw in Europa is het aantal lumen overigens nog steeds 10.000. Deze hoeveelheden licht zijn erg moeilijk na te bootsen in een bak, want 140.000 Lumen krijgen we nooit voor elkaar.

Hoeveel lampen moet ik dan boven mijn bak hangen? Daarvoor horen we vaak de regel x Watt per liter, maar helaas. Vroeger zou dat vast wel zijn opgegaan toen de aquarianen nog allemaal gloeilampen gebruikte, maar tegenwoordig kan je dat niet zo zondermeer zeggen. Er is zoals we hierboven gezien hebben nogal een verschil tussen de verschillende lampen qua lumen (= lichthoeveelheid) die ze afgeven. Dus als je de ene soort lamp gebruikt kan je op een bak met één TL minder af dan als je de andere lamp gebruikt (vergelijk de 36 Watt 840(3350 lumen) maar eens met de 36 Watt 89 (2450 lumen)). Ondanks dat is er een redelijke regel waar wij van uit kunnen gaan als de de moderne TL-lampen gebruiken: Per 15 cm aquarium breedte 1 TL-buis. Daarbij gaan we uit van een aquarium met een maximale hoogte van 50 cm. Is uw aquarium meer dan 50 cm hoog en u wil een plantenbak, gaat u dan eens kijken naar T5-verlichting. Die geven (bij HO) op +/- dezelfde lengte meer licht omdat ze een hoger Wattage hebben. Kijk maar eens naar TL's van ongeveer 120cm (120 voor T8, 116 voor T5), bij T8 heb je dan 36 Watt, bij T5 heb je 54 Watt!! Het is dus erg logisch dat de T5 dan meer licht geeft.

Voor plantengroei is natuurlijk de intensiteit van belang, maar nog belangrijker is de hoeveelheid ontvangen straling per dag. Zo hebben onze aquariumplanten per dag gemiddels zo'n 12 uur licht nodig. De totale tijd hangt natuurlijk wel af van de hoeveelheid TL's die u boven de bak heeft hangen, maar houd u zich aan de 1 TL per 15 cm, is 12 uur licht per dag uitstekend. Heeft u meer TL's zal de belichtingstijd minder lang zijn, heeft u minder TL's langer. Nou ja u snapt het wel.

Om nog verder te helpen geef ik een paar voorbeelden van combinaties die u in uw bak kan gebruiken, het is een VOORBEELD, geen must. De eerst genoemde zou voor in de bak gaan. Ik gebruik hierbij alleen 800-serie TL's omdat die het beste verkrijgbaar zijn.

Aantal TL's	iets rodig	neutraal	iets blauwig
1	830	840	865
2	830 + 840	840 + 840	865 + 840
3	830, 840, 830	865, 830, 840	865, 840, 865
4	840, 830, 840, 830	840, 830, 840, 840.	865, 840, 865, 840

(Plaatjes: Philips; Erik Prins.)

© Erik Prins || Disclaimer.

Home ~> informatie ~> Licht, lampen en kleur in het aquarium