Pflanzenlampen selber bauen – DIY LED – ist weiterhin im Trend. Warum sind Do-it-yourself LEDs so attraktiv für Pflanzenbeleuchtung im privaten Indoor Anbau? Bei Beleuchtung für Pflanzen gibt es drei zentrale Anforderungen, die sich lange widersprochen haben:
- Geringe Anschaffungskosten, möglichst viele Photonen pro Euro
- Eine gleichmäßige Verteilung des Lichts auf der gesamten Anbaufläche. Das heißt möglichst homogene PPFD-Werte.
- Effizienz. Möglichst viele Photonen pro Kilowattstunde elektrischer Energie.
Hochdruckentladungslampen - NDL/HPS & Co.
Die beliebtesten Lichtquellen für Indoor Pflanzenbeleuchtung waren bis vor einigen Jahren Gasentladungslampen (NDL, MDL, etc.), da sie eine hohe Lichtausbeute bei geringen Investitionskosten versprachen.
Doch selbst wenn wir das Hitzeproblem dieses Lampentyps außer Acht lassen, stellt sich ein großes Problem bei der gleichmäßigen Verteilung des Lichts. Reflektoren und Spreader können sogenannte Hotspots nur auf Kosten der Effizienz vermeiden, während die Ausleuchtung an den Rändern stark abnimmt.
Aber das sind ja nunmehr auch schon recht altmodische Leuchtmittel, immerhin leben wir im Zeitalter der LEDs! Deren einziges Manko ist wohl, dass sie vergleichsweise teuer sind…
Selbstbau - DIY LED
Mit den Leuchtdioden lässt sich aber eine günstige Lösung realisieren, wenn man ein wenig handwerkliches Geschick hat. Für DIY LED Pflanzenlampen gibt es verschiedene Ansätze, die wir im folgenden kurz vorstellen:
E27 Panel als Pflanzenbeleuchtung
Die absolute Einstiegsklasse im DIY-Bereich sind E27 Leuchtmittel, die in jedem Baumarkt erworben werden können. Da sie auf dem E27 Sockel direkt mit Netzspannung versorgt werden können, gelten sie als sehr günstige Alternative zu den anderen DIY LED Möglichkeiten, die ein spezielles Netzteil benötigen. Die Bauteile sind extrem leicht zu beschaffen und günstig. Teilweise sind einfache LED Birnen mit 7 Watt schon für 1 € zu haben.
So einladend dieses Konzept ist, birgt es jedoch auch einige Nachteile.
- Bauhöhe: Die LED Birne selbst ist schon relativ lang, dazu kommen Sockel und Verkabelung, sodass man mit etwa 20 cm Bauhöhe rechnen muss. Das ist oft verschenkter Platz in engen Growboxen.
- Effizienz: Die meisten Hersteller setzen hier keine Priorität. Aufgrund des treiberlosen Prinzips müssen rein technologisch Abstriche gemacht werden. 130-140 lm/W sind höchstens zu erwarten, die Masse liefert ca. 100 lm/W.
- Lebensdauer: Aufgrund der Gehäuseform, die sich an der Glühlampe orientiert, ist die Wärmeabfuhr oft nicht ausreichend. Deshalb sind meist nur 20.000 Stunden zu erwarten.
COBs
Am beliebtesten für DIY LED Lösungen waren lange COBs – Chips on Board – die gegenüber den ebenfalls effizienten High Power LEDs den Vorteil einer einfacheren Verkabelung aufweisen. Hier werden Photonen aber wieder zentral erzeugt und müssen durch geignete Optiken verteilt werden, was grundsätzlich zulasten der Effizienz geht. Die gebündelte Leistung der COBs auf kleinster Fläche erfordert zudem aufwendige Kühllösungen.
Die beliebtesten COBs für Indoor Pflanzenbeleuchtung sind seit langer Zeit die Cree CXB3590, die bis zu 130W laufen können. Um eine akzeptable Lichtausbeute von ca 2,3 µmol/J zu erhalten, wird dieser LED Chip niedrig bestromt und benötigt dann ca. 50W.
LED Streifen
Die Bastlerszene hat sich inzwischen weiterentwickelt. Denn in den letzten Jahren kamen zunehmend günstige Mid Power LEDs auf den Markt, die effizienter sind und vor allem eine bessere Lichtverteilung ermöglichen. Dafür werden möglichst viele dedizierte LEDs über eine große Fläche verteilt, um eine sehr gleichmäßige Ausleuchtung zu erzielen.
Im Hobby-Bereich wird für Mid-Power Lösungen meist auf LED Engines gesetzt, die für Retrofit-Lösungen von den großen Herstellern angeboten werden. Diese Streifen – auch Strips oder Stripes genannt – sind als Ersatz für Neonröhren gedacht. Mehrere davon können zu einem Panel kombiniert werden, dafür sind meist nur Steckverbindungen nötig. Auch wenn Mid Power Chips meist nicht viel Abwärme erzeugen, ist ein einfacher Kühlkörper für effizienten und zuverlässigen Betrieb zu empfehlen. Findige Bastler bauen aus einfachen U-Profilen ein Gitter, auf das die Streifen montiert werden.
Nachteile der LED Streifen
Das ist eine effiziente und vor allem günstige Möglichkeit, effiziente Pflanzenbeleuchtung zu bauen. Die Stripes haben allerdings auch Nachteile.
Grundsätzliche sind die LED-Stripes nicht für Pflanzenbeleuchtung konzipiert – um die nötige Intensität zu erreichen müssen meist sehr viele Streifen komnbiniert werden – da ist Kabelsalat vorprogrammiert.
Außerdem sind die Streifen oft nicht ideal für die Wärmeabfuhr, da die günstigeren Varianten meist aus FR4, einem Kunstharz, bestehen. Hochwertigere Stripes setzen auf Aluminiumkern-Leiterplatten, mit denen die Wärme gut verteilt und abtransportiert werden kann.
Was für DIY LED Projekte aber tatsächlich zum Problem werden kann, sind die Montagemöglichkten. Da bleibt dem Bastler meißt nur doppelseitiges Klebeband, das die Wärmeleitung weiter verschlechtert und im schlimmsten Fall sogar wegen der thermischen Belastung seine Haftung verliert.
Crescience LED Stripes: Die FLUXstrips und APEXstrips
Unsere FLUXstrips und APEXstrips wurden dafür entwickelt, die individuelle Konstruktion von Streifenpanels zu vereinfachen. Das Modulare System basiert auf 48 cm langen LED Streifen, die in vielen Horticulture-spezifischen Lichtfarben und Wellenlängen angeboten werden. Die Streifen sind aus wärmeleitenden Aluminium gefertigt und verfügen über Bohrungen für die Montage auf Standard-Nutprofilen mit 20 mm Raster.
LED Engines
Eine mögliche Lösung, um hohe Leistung zu erreichen, ohne der Effizienz und Ausleuchtung zu opfern, sind Grow LED Engines. Diese Module sind in zahlreichen Varianten erhältlich. Meist werden sie mit zahlreichen Mid-Power LEDs, wie den effizienten Samsung LM301B oder den neueren LM301H bestückt.
Crescience hat die FLUXengine als kompaktes LED Board entwickelt, um eine DIY-freudliche Lösung zu etablieren, mit der man hocheffizinte Grow LEDs selbst bauen kann.
Für jemanden der wert auf höchste Energieeffizienz beim Beleuchtungssystem legt, sind diese LED-Engines ideal. Die FLUXengine ist auf Standard-Nutprofilen verschraubbar, was in den meisten Fällen sogar die Anschaffung eines eigenen Kühlkörpers erspart. Mit einer massiven, drei Millimeter starken Aluminiumplatine ist die FLUXengine für beste Wärmeabfuhr optimiert. Die Abmessungen orientieren sich an den gängigen Maßen für Möbel und Growboxen, sodass für jede Fläche die ideale Beleuchtung konstruiert werden kann.
Die besonderheit dieses LED Moduls ist, dass auf der Fläche sehr viele LED Chips verbaut sind, womit die FLUXengine bei geringer Auslastung (700-2000 mA von max. 4000 mA) eine außerordentlich hohe Lichtausbeute erreicht.
Crescience stellt zudem Referenzdesigns und umfassende Dokumentation zum Selbstbau zur Verfügung. Wir möchten dennoch darauf hinweisen, dass der Eigenbau von Pflanzenbeleuchtung nur für qualifizierte Fachleute empfohlen ist.
LED Boards - FLUXshields
LED Boards wie das FLUXshield werden zunehmend beliebter. Weil hier ein Großteil der Bastelarbeit wegfällt, sind diese großfächigen LED Module für DIY Grow LEDs bestens geeignet. Das LED Board kann hier direkt am Netzteil angeschlossen werden, welches dann noch mit einem Schuko-Netzkabel ausgestattet wird.
Bei größeren Flächen lassen sich mehrere dieser Boards auf einem Rahmen aus Nutprofilen verbinden, um die benötigte Leistung zu erreichen. Das geht sehr schnell und einfach von der Hand. Daher sind LED Boards, insbesondere FLUXshields die erste Wahl, wenn große Flächen kostenoptimiert und effizient ausgeleuchtet werden sollen.
