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Erklärungsversuche:
Wenn ich davon ausgehe, dass das Licht einen wesentlichen Anteil am Misslingen des Versuchs hatte, können die Gründe nur in der Spektralverteilung der LED´s zu suchen sein.
Diese Verteilung zeigt, welcher Farbanteil mit welcher Intensität im Gesamtlicht enthalten ist. Denn das weiße Licht ist nur eine Mischung aus den verschiedenen farbigen Lichtanteilen. In den Diagrammen ist das Licht als Wellenlänge angegeben: 450 nm ist Blau, 530 nm Grün, 590 nm Gelb und 640 nm Rot. Alles dazwischen ist der fließende Übergang, wie er bei einem Regenbogen sehr schön sichtbar wird.
Dieses Spektrum kann nur mit einem Spektrometer gemessen werden. Dabei wird das Licht zerlegt und die einzelnen Farbbereiche in ihrer Intensität gemessen. Auch das Quantummeter sagt bei der Messung nicht aus, ob das Spektrum überhaupt den Anforderungen der Koralle/Pflanze gerecht wird. Es misst nur den von der Leuchte abgegebenen Gesamtenergiegehalt.
Als erstes ein Diagramm, welche Lichtanteile von den Chlorophyllen einer Steinkoralle absorbiert, also verarbeitet werden.
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Im zweiten Diagramm werden die Spektren bekannter und leistungsstarker weißer LED´s aufgezeigt. Das die Kurven von Chlorophyll und LED nicht unbedingt gleich sind, kann man leicht erkennen.
Außerdem sieht man auch deutlich, das die Lichttemperatur nicht viel über das Spektrum aussagt. Obwohl die Q5 6500K und die K2 6500 K die gleiche Lichtfarbe haben, ist das Spektrum nicht deckungsgleich und obwohl die K2 4100 K eine ganz andere Lichttemperatur hat, ist die Kurve sehr ähnlich, nur die “Beulen” sind unterschiedlich ausgeprägt. Ich könnte die gleiche Lichtfarbe auch nur aus drei Spitzen von Blau, Grün und Rot zusammenmischen.
Um nun zu sehen, welcher Anteil Licht überhaupt verwertet werden kann, und wo eventuell Unterversorgung vorherrscht, muss man die Spektren übereinander legen. Da ein Photon nur von einer Chlorophyllsorte eingefangen und verarbeitet werden kann, habe ich die verschiedenen grünen Linien aufaddiert. Denn wenn im gleichen Farbbereich zwei Chlorophyllsorten gleich gut versorgt werden wollen, brauche ich dafür das doppelte Licht. Die Lichtstärke habe ich so gewählt, dass der höchste Peak im wichtigsten Bereich 50% über dem Wert liegt, der verarbeitet werden kann. .
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Jetzt ist erkennbar, dass es Über- und Unterschneidungen und Deckungsgleichheiten gibt. Damit die Trefferquote besser sichtbar wird, habe ich das Bild entsprechend eingefärbt. Grün bedeutet, die Lichtfarbe ist richtig und richtig dosiert, Gelb zeigt die Bereiche, die zwar als Energie abgegeben werden, aber eigentlich nicht benötigt würden, Rot sind die Flächen die unversorgt sind.
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Wenn ich die Flächen jetzt bewerte, zeigt sich, dass vom benötigten Bereich 57 % versorgt, aber 43 % unversorgt sind. Mein erzeugtes Licht wird zu 52% genutzt, der Rest, 48% ist zuviel, oder in Farben, die nicht absorbiert werden. Um die unversorgten Bereiche zu minimieren, müsste die Farbverteilung verändert werden. Da dies aber mit nur einer LED-Sorte nicht möglich ist, muss die Lichtintensität erhöht werden. Damit steigt zum einen aber auch der (gelbe) Bereich, der umsonst erzeugt wird, zum anderen muss sich die Koralle in den Farbbereichen schützen, wo ihr Chlorophyll quasi überlastet wird. Das Einziehen der Polypen der Caliendrum könnte man als solches Verhalten deuten. Dadurch sinkt natürlich auch die Aufnahme in den Farbbereichen, wo sowieso schon zuwenig Licht empfangen wird.
Wenn ich mir die Spektralbereiche ansehe, fallen mir drei Bereiche besonders auf. Im 420 und 470 nm Bereich würden hohe Werte erwartet, die nicht erzeugt werden. Bei 490 nm ist stattdessen sogar eine Kerbe im LED-Spektrum und die benötigte rote Spitze bei 670 nm fehlt ebenso. Normalerweise würde man jetzt bunte LED´s zu den weißen mischen, die genau diese Lücken ausfüllen. Nur dummerweise gibt es die nicht, jedenfalls bisher nicht als Hochleistungsleuchtdioden.
Mein Grünverlust, könnte eine Reaktion sein, bestimmte Farbbereiche (hier würde ich die 460-530nm vermuten) besser zu den Zooxantellen durchzulassen. Vielleicht konnte der Energiegewinn der anderen Spektralbereiche das Wachstum noch eine Weile aufrechthalten, bis das Korallengewebe soweit geschwächt war, das es zum Zusammenbruch kam. Ich weiß leider nicht, wie anpassungsfähig die Korallen sind, wenn bestimmte Farbbereiche viel zu stark, aber andere dafür zu schwach einstrahlen. Dies könnte ich nur durch einen neuen Versuch mit präziserer Abstimmung des Spektrum austesten. Dafür bräuchte ich allerdings LED´s, die ich z.Z. nicht kaufen kann. Oder ich müsste Dioden nehmen, die einen drastisch schlechteren Wirkungsgrad hätten.
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