Die optimale Anordnung von LED’s in einer selbstgebauten Aquarium-Lampe kann auf vielfältige Weise erfolgen. Dabei ist es gleich, ob sich um die Star-Plates oder die NanoQB Natural LED handelt. Eine effektive Ausleuchtung, insbesondere von den Randbereichen bzw. Ecken des Aquariums, stellt bei der ersten DIY-LED-Beleuchtung für viele den Bastler eine der größten Herausforderungen dar.

Aus diesem Grund werden im Folgenden für geläufige Beckenformen gute LED-Anordnungen von mir vorgestellt. Diese sind keinesfalls vollständig, sodass durchaus noch viel mehr mögliche Anordnungen zum Einsatz kommen können. Die Varianten sind als Empfehlungen und Beispiele zu verstehen, die sich sehr gut bewährt haben. Darüberhinaus sind auch einige Tipps zur praktischen Umsetzung in diesem Beitrag enthalten, die das Ausleuchtungsergebnis weiter verbessern und optimieren.

Auch wenn ich versuche möglichst viele Beckenformen abzudecken, so gibt es doch viele Spezialbecken. Auch für diese Beckenformen können in der Regel die vorgestellten LED-Anordnungen kombiniert oder in abgewandelter genutzt werden, sodass nahezu jedes Becken eine effektive Ausleuchtung erhalten kann.

Von der Natur der LED

Bevor es an die Anordnungsvarianten geht, gilt es vorab die Natur von LED-Beleuchtungen zu verinnerlichen. Das ermöglicht ein besseres Verständnis zur optimalen Ausleuchtung.

Abstrahlwinkel: Hierfür es wichtig zu wissen, dass die meisten LED’s, egal ob es sich um die beliebten Cree XP-G2 R5, Cree XP-E oder LED’s anderer Hersteller handelt, einen Abstrahlwinkel von rund 120° haben. Einige haben einen etwas größeren Abstrahlwinkel, andere einen etwas kleineren. Für uns reicht es jedoch aus zu wissen, dass die LED’s einen Abstrahlwinkel von rund 120° haben.

Dieser Vorteil der LED’s gegenüber den allseits abstrahlenden T5-Röhren ist einer der vielen Gründe für den wachsenden Erfolg und die Beliebtheit von LED’s in Aquarien, doch das nur am Rande. Nun zurück zur Anordnung.

Helligkeitsverlauf: Ein weiterer wichtiger Aspekt zum Verständnis der LED’s ist der Verlauf der Leuchtkraft über den Abstrahlwinkel. Was heißt du nun wieder? Stellt man sich den 120° Leuchtkegel der LED vor, nimmt die Leuchtkraft zum Rand hin ab. In der Mitte der LED, bei 0°, strahlt diese demnach am stärksten. Am Rand, bei 120°, ist die Leuchtkraft deutlich geringer. Dort kann die Leuchtkraft beispielsweise nur noch 50% der Leuchtkraft bezogen auf die Mitte betragen.

Die folgende Abbildung der Cree XP-G2 R5 verdeutlicht die Helligkeitsverteilung.

Zu erkennen ist, dass bei -60° sowie +60° die LED nur noch halb so stark leuchtet wie in der Mitte bei 0°.

Darüberhinaus wird auch klar, dass die LED über die vom Hersteller angegeben 115° hinaus leuchtet. Sie leuchtet sogar die kompletten 180° aus, wenngleich deutlich wird, dass in diesem extremen Randbereich deutlich weniger Licht ankommt. Aus diesem Grund ist der angegebene Abstrahlwinkel der Herstellers zumeist niedriger, als in der Realität. Letztlich kommt der in Realität größere Abstrahlwinkel den oberen Randbereichen und Ecken des Aquariums zu Gute, wenngleich dort die Helligkeit deutlich geringer ist.

Was bedeuten die beiden Punkte, Abstrahlwinkel und Helligkeitsverteilung, für die optimale Anordnung der LED’s?

Durch die Kombination der beiden Aspekte ergibt sich, dass die Randbereiche des Aquariums besonderer Aufmerksamkeit bei der Planung der Lampe bedürften. Hier kann bei schlechter Anordnung ungenügend Licht ankommen.

Die Mitte des Aquariums wird hingegen, aufgrund der Bauweise der LED, bei so gut wie jeder Anordnung effektiv beleuchtet. Dieser Bereich wird dabei besonders durch die Überlagerung der vielen LED Lichtkegel ausreichend stark beleuchtet.

Wir richten demnach unsere Bemühungen auf die Randbereiche aus. Durch eine effektive Anordnung der LED’s auf dem Grundkörper und noch einigen weiteren Tricks, zu denen wir später noch kommen, können wir auch die Randbereiche exzellent ausleuchten. Selbst Pflanzen bzw. Korallen in den entlegensten Winkeln können dadurch mit ausreichend Wuchslicht beleuchtet werden.

Von der Theorie zur Praxis

Nachdem wir das Verständnis für eine gute Ausleuchtung vertieft haben, geht es nun an die praktische Anordnung.

Unterschieden wird grundlegend in große sowie kleine Aquarien (Nanoaquarien). Fangen wir mit den großen Aquarien an.

Große Aquarien und die optimale LED-Anordnung

Die Ausführungen werden auf die NanoQB Natural LED bezogen, da hiermit eine Reihe von Vorteilen gegenüber den Star-Plates-LED’s einhergehen. In jedem Fall kann das Vorgehen und die Tipps auch auf die Star-Plates übertragen werden.

Die längliche Bauform der NanoQB Natural LED lässt aufgrund der eckigen Bauweise der Aquarien zwei sinnvolle Ausrichtungen des Moduls zu, in Tiefen- oder Breitenrichtung. Die folgende Abbildung verdeutlicht das Prinzip:

Ohne Zweifel können auch beide Prinzipien in einer Leuchte kombiniert werden. Aufgrund der Kabelführung macht es jedoch Sinn sich für eine Variante zu entscheiden.

Die Wahl der Ausrichtung für dein Aquarium ist häufig Geschmacksache. Nicht zuletzt entscheiden hier Design-Aspekte. Beide Varianten funktionieren einwandfrei. Doch möchte ich dir kurz aufzeigen, welche Folgen sich aus technischer Sicht für deine Lampe ergeben.

1) Anordnung in Tiefenrichtung: Bei der Wahl der Anordnung in Tiefenrichtung kann ein Kabelkanal am Rand oder in der Mitte gezogen werden. Von dort gehen kurze Kabel zu dem jeweiligen Plus- und Minuspol des Moduls. Das verhindert Kabelsalat und macht zudem einen aufgeräumten Eindruck. Die folgende Abbildung zeigt zwei Varianten dieser Anordnungsmethode:

Diese Variante ist ideal für rechteckige Becken mit einer Tiefe zwischen 40 und 60 cm. Auch quadratische Aquarien mit einer Seitenlänge von bis zu 60 cm können mit dieser Anordnung sehr gut beleuchtet werden.

Die 20 cm Regel: Auch wenn der ein oder andere an etwas anderes denken mag, ist hier tatsächlich ein Zusammenhang mit Aquarien und DIY-Leuchten auszumachen. 🙂 Bei der Anwendung der Regel ist darauf zu achten, dass die Tiefe Lampe maximal 20 cm kleiner sein sollte als die Beckentiefe. Bei einer beispielhaften 40er Beckentiefe sollte demnach die Lampe mindestens 20 cm Tiefe haben, egal wie der Grundkörper aussieht. Genauer gesagt, sollte der Abstand zwischen der äußersten LED und dem Beckenrand weniger als 20 cm betragen – insgesamt. Somit bleiben 10 cm für jede Seite, wenn die Lampe mittig angeordnet wird.

Der Grundkörper selbst kann natürlich tiefer sein. Er sollte nur nicht über den Rand ragen, da diese häufig als unschön wahrgenommen wird. Dieses Regel ermöglicht eine gute Ausleuchtung der oberen Bereiche und zugleich eine schmale Bauform in Tiefenrichtung, sowie eine relativ geringe Höhe der Lampe über dem Beckenrand.

Weniger als die 20 cm Abstand zum Beckenrand geht natürlich immer. Nur mehr sollte es nach Möglichkeit nicht sein. Sollte es sich dennoch nicht vermeiden lassen einen größeren Abstand zu wählen, beispielsweise weil ein schmaler Leuchtbalken für Pflanzen mit niedrigen Lichtbedarf für dein Aquarium ausreicht, sollte die Abstand des Leuchtkörpers zum Beckenrand erhöht werden. Damit werden auch die Randbereiche optimal beleuchtet.

Beispiel: Angenommen du hast eine 40er Beckentiefe, dann kann demnach eine Tiefe des Lampenkörpers von in etwa 26 cm gewählt. Dabei ist NanoQB Natural LED-Modul 20 cm lang. Die restlichen 6 cm sind für die Wände der Lampe vorgesehen.

Bei einer Beckentiefe von mehr als 50 cm ist bei der Tiefenanordnung der LED-Module sinnvoll, zwei Module hintereinander in Tiefenrichtung zu legen (siehe Abbildung oben). Das gewährleistet eine optimale Ausleuchtung der Seitenbereiche.

Bei einer 50er Beckentiefe würde die Lampentiefe demnach beinahe 50 cm betragen (2x 20 cm der LED-Module + Lampenwände + Abstand für mittigen Kabelkanal, sofern dieser verwendet wird), mindestens jedoch rund 46 cm. Das würde bedeuten, dass die Lampe fast bzw. vollständig die ganze Tiefe des Aquariums verdeckt. Da dies häufig jedoch aufgrund der Optik und einfachen Beckenarbeit nicht erwünscht ist, sollte die Breite, bei Berücksichtigung der 20 cm Regel, in diesem Fall (50er Beckentiefe) besser 30 bis 35 cm betragen – inklusive Wände. Um das zu ermöglichen, werden die LED- Module in Tiefenrichtung versetzt angeordnet, sodass eine kompaktere Bauforum erzielt werden kann Der Kabelkanal kann dann an den beiden Rändern verlegt werden.

Mit Hilfe dieser Anordnungstipps wird ein sauberes und effektives Anordnen der Module ermöglicht.

Die Verkabelung der Module erfolgt beispielsweise s-fömig oder, wie beschrieben, auf einer einzigen Seite:

Dabei stellen die grünen Linien die Kabelverbindungen zwischen den Modulen dar. Diese bilden die Verkabelung in S-Form.

Was gibt es bei der Anordnung in Tiefenrichtung noch zu wissen?

Durch diese Anordnung ist es ideal zwei der beiden folgenden Profiltypen als Grundkörper zu verwenden: große U- oder Flach-Profile. Diese beiden Profiltypen ermöglichen tiefe Bauform mit nur einem einzigen Grundkörper, der für diese Variante zwingend Voraussetzung ist.

Je nach Präferenz kann sowohl der eine als auch der andere Profiltyp als Grundkörper verwendet werden. Die einsteigfreundlichste Bauform ist die Flach-Profil-Variante. Hier können beispielsweise kleinere Flachprofile oder U-Profile an den Rändern geklebt oder geschraubt werden, sodass diese eine Wand bilden. Das gleiche gilt auch für die Wahl eines großen U-Profils als Grundkörper. Dabei ist jedoch die Beschaffung des Materials in dieser Größe die größere Herausforderung, ohne zu hohe Wände zu erhalten. Beide Varianten sind in jedem Fall für die Anordnung in Tiefenrichtung ideal geeignet, um schnell und unkompliziert den Lampengrundkörper bauen zu können.

2) Anordnung in Breitenrichtung: Ohne Zweifel können die bisherigen Tipps und Szenarien auf die Anordnung in Breitenrichtung übertragen werden.

Der wichtigste Unterschied ist in der Verkabelung zu finden. Die Module werden hierbei sinnvoller Weise in längst Richtung verkabelt. Dafür hat die NanoQB Natural LED an der Stirnseite einen weiteren Anschluss. Es wird nun das Kabel von Modul zu Modul gezogen.

Die Anordnung der Module kann dabei beispielsweise rechteckig erfolgen. Die rechteckige Variante ist in der oberen Abbildung “Breitenrichtung” zu finden.

Neben den bereits vorgestellten Profilen eignet sich die Anordnung in Breitenrichtung exzellent für die Verwendung von Rund-, Recht- oder schmalen U-Profilen als Grundkörper. Es entstehen längliche Leuchtbalken, wie sie auch hier verwendet wurden. Besonders die Rund- und Eckprofile, die es zu auf auf Ebay für LED-Anwendungen gibt, sind sehr einsteigerfreundlich. Diese sind hauptsächlich für die sehr schmalen LED-Stripes gebaut, sodass bei der Wahl auf eine ausreichende Größe geschaut werden sollte. Die NanoQB Natual benötigt eine Breite von mehr als 18 mm. Star-Plates setzen, je nach Typ, zumeist 20 mm Breite vorraus.

Mehrere dieser Leuchtbalken können schließlich nach der 20cm-Regel über dem Aquarium angeordnet werden. Für jeden Leuchtbalken wird für gewöhnlich ein Netzteil benötigt.

Die Verwendung dieser länglichen Leuchtbalken eignet sich für Pflanzen bzw. Korallen mit wenig bis mittleren Lichtbedarf. Bei stärkerem Lichtbedarf werden viele Leuchtbalken benötigt, sodass es dann sinnvoll ist eines der beiden zuvor vorgestellten größeren Profile als Grundkörper zu verwenden.

Bei der Verwendung eines einzigen tiefen Grundkörpers sollten die Module idealerweise am Rand des Profils befestigt werden. Entweder ein- oder zweireihig, je nach Lichtbedarf. Das ermöglicht eine sehr gute Ausleuchtung der Randbereiche.

Bei rechteckigen Grundflächen ist die Anordnung in Breitenrichtung nahezu ideal, in Bezug auf das Ausleuchtungsergebnis. Quadratische Grundkörper können zudem ebenfalls nach dieser Anordnung bestückt werden. Hier sollte jedoch in der Mitte unbedingt eine Reihe gelegt werden, sodass auch dort ausreichend Licht abgestrahlt wird.

Tiefenrichtung vs. Breitenrichtung

Nun stellt sich die Frage, welche Anordnung für das jeweilige Becken zu bevorzugen ist. Im Wesentlichen ist Variante 2, also die Anordnung in Breitenrichtung, für die meisten Aquarientypen geeignet. Hier können nahezu alle Profilvarianten genutzt werden und die auf einfache Weise LED’s ideal am Rand befestigt werden.

Der einzige Nachteil ist in der Verkabelung zu finden. Die Kabel werden nach dem Zusammenbau sichtbarer sein, da hier kein Kabelkanal oder eine versteckte Unterbringung in den Seiten gewählt werden kann. Es ist demnach also nur ein geringer optischer Nachteil. Wer sich daran nicht stört ist bei der Anordnung in Breitenrichtung für die meisten Beckenformen ideal aufgehoben.

Die Anordnung in Tiefenrichtung ist ideal für Aquarientiefen von 40 und 60 cm geeignet. Hier können ein bzw. zwei Module in Tiefenrichtung ausgerichtet werden und das Kabel mittig bzw. am Rand geführt, und damit versteckt, werden.

Je nach Aquarienbauform und auch persönlichem Designempfinden kann sowohl die eine oder andere Variante gewählt werden. Beide Varianten ermöglichen eine exzellente Ausleuchtung.

LED-Anordnung für Nanoaquarien

Die kleinen Aquarien nehmen eine Sonderrolle ein bei der Anordnung ein. Die NanoQB Natural LED eignet sich ebenfalls hervorragend für Nanoaquarien.

Bis 30 l reicht ein einziges Modul zur Beleuchtung aus. Mit nur einem Modul kann sogar Aquascaping betrieben werden. Bei 700 mA werden beispielsweise 1800 Lumen erzeugt, was 60 Lumen/Liter gleich kommt.

Aufgrund der quadratischen Anordnung ist es gleich, ob das Modul in Tiefen- oder Breitenrichtung angeordnet wird. Hier sollte lediglich auf einen Grundkörper geachtet werden, der bei Verwendung eines schmalen U-, Flach- oder Rundprofils, bis zum Beckenrand reicht. Das gewährleistet ausreichend Kühlfläche und eine ausgezeichnete Lebensdauer.

Bei größeren Nanobecken über 30 l sollten besser 2 Module verwendet werden. Das ermöglicht eine gleichmäßige Ausleuchtung der Randbereichen. Sowohl die rechteckigen als auch die quadratischen Bauformen profitieren von den beiden vorgestellten Varianten. Bei einer rechteckigen Bauform ist die Anordnung in Tiefenrichtung zu bevorzugen.

Wie du die richtige Anzahl der LED’s bestimmst

Nachdem nun die Anordnungsvarianten sowohl für große Becken als auch für kleine Becken aufgezeigt wurden, stellt sich nun die Frage wie viele LED’s bzw. LED-Module eigentlich verwendet werden sollen.

Die Berechnung des Lichtbedarfs in Lumen ist bereits in der DIY-Anleitung für Aquarienlampen beschrieben. Je nach Lichtbedarf der Pflanzen/Korallen erhältst du nun einen Lumenwert.

Wie komme ich nun zur Anzahl der LED’s? Dafür müssen wir eine kurze Überlegung zu der Stromversorgung berücksichtigen.

Ich empfehle stets die LED’s mit 700 mA zu betreiben. Das ist ein guter Kompromiss zwischen Effizienz und LED-Anzahl. Natürlich kann in bestimmten Fällen auch 500 mA oder 1000 mA gewählt werden. Ideal sind jedoch 700 mA, aus den genannten Gründen.

Bei 700 mA erzeugt eine Cree XP-G2 R5 bei guter Kühlung in etwa 300 Lumen. Um die LED-Anzahl zu erhalten, teilst du den gesamten Lichtbedarf deines Aquariums durch die 300 Lumen. Dazu ein Beispiel.

Beispiel: Mein Aquarium mit 300 l (LxBxT: 120x50x50) soll lichthungrige Bodendecker und einige schnell-wachsende Pflanzen beherbergen. Damit setzte ich 50 Lumen/Liter als Ziel für die Beleuchtungsstärke an (siehe Anleitung). Das ergibt einen Gesamtlumenbedarf von: 300 l x 50 Lumen/l = 15.000 Lumen.

Diesen Wert von 15.000 Lumen teile ich durch 300 Lumen (wenn die LED’s mit 700 mA betrieben werden!) und erhalte die LED-Anzahl. Das Becken benötigt dann also 50 LED’s. Kommen die NanoQB Natural LED Module zum Einsatz, braucht das Becken 8 LED-Module (=48 LED’s).

Da die gesamte Berechnung keine exakte Wissenschaft ist, kann ruhig etwas nach oben oder unten abgewichen werden.

Aufgrund der 50er Aquariumtiefe in diesem Fall, wähle ich die Anordnung in Breitenrichtung und lege mich auf eine Profiltiefe von 36 cm fest. Ich verwende ein großes Grundprofil, sodass mehr Kühlfläche zur Verfügung steht, als bei der Verwendung von 2 schmalen Rund- oder U-Profilen. Das ergibt eine längere Lebensdauer.

Entlang der Breitenrichtung bringe ich auf jeder Seite 4 Module an. Die äußeren Module werden dabei so nah wie möglich in der Nähe des Randes befestigt, sodass auch die Ecken optimal beleuchtet werden.

Feintuning 1 – Die richtige Höhenabstand zum Beckenrand

Etwas Feintuning verbessert die Lampe in kleinen Details. Das letzte Puzzle-Teil, um die Lichtstrahlen optimal in das Aquarium zu befördern, ist die Wahl des richtigen Höhenabstandes der Lampe zu dem Beckenrand. Damit wird maßgeblich das Beleuchtungsergebnis beeinflusst.

Wird die Lampe zu weit über dem Beckenrand positioniert, strahlt viel wertvolles Licht über den Beckenrand hinaus. Eine zu tiefe Anbringung führt dazu, dass u.U. die äußersten Rand- oder Eckebereiche wenig Licht abbgekommen. Je nach Pflanzen bzw. Korallenriff kann das in Ordnung gehen und somit vernachlässigt werden. Sollen jedoch auch Pflanzen in den oberen Randbereichen kräftig gedeihen, ist die Wahl des richtigen Abstandes wichtiger denn je.

Um den richtigen Abstand zu wählen gibt es 3 bewährte Varianten.

Variante 1) Als erstes kann die Lampe direkt auf dem Beckenrand befestigt bzw. gelegt werden. Hier kann die Höhe nicht mehr verändert werden. Es empfiehlt sich, die Lampe so zu gestalten, dass diese sicher gegen Herunterrutschen in das Aquarium ist und zudem leicht nach hinten geschoben werden kann. Das ermöglicht ein sicheres und einfaches arbeiten im Aquarium.

Ein Nachteil bei dieser Variante ist, dass die Höhe nachträglich nicht mehr beeinflusst werden kann. Die Anbringung auf dem Beckenrand ist nur in Erwägung zu ziehen, wenn keine Pflanzen oder Korallen in den obersten Ecken und Randbereichen des Aquariums angesiedelt werden sollen, da hier relativ wenig Licht ankommt. Diese Variante ist sehr gut für die Verwendung von zwei getrennten Leuchtbalken zu geeignet, da die Ausleuchtung durch Verschieben in Tiefenrichtung nachträglich angepasst werden kann.

Variante 2) Diese Variante ist geeigneter was die Einstellung der richtigen Höhe betrifft. Hier wird die Lampe durch Abstandshalter über dem Becken befestigt. Dabei kannst du den fertigen Grundkörper der Lampe über das Becken halten und herausfinden, welche Höhe für dein Aquarium optimal ist. Sobald du die richtige Höhe bestimmt hast, werden die Höhenadapter gebaut. Der Hauptnachteil ist der aufwändigere Bau. Die Adapter können einen je nach Bauform einiges an Arbeit abverlangen.

Variante 3) Diese Variante stellt die variabelste Bauweise zur Einstellung der richtigen Höhe dar. Hierfür wird die Lampe über dem Becken durch Seile aufgehängt. Damit ist es möglich zu jederzeit die richtige Höhe einzustellen, auch nachträglich. Zudem ist das Arbeiten im Becken durch das einfache Hochziehen der Lampe besonders komfortabel. Hier ist darauf zu achten, dass sehr stabile Deckendübel verwendet werden, die je nach Gewicht und Ausmaß der Lampe einiges halten müssen. Üblicherweise reichen hierfür zwei Aufhängungspunkte rechts und links aus. Sollte die Lampe größere Ausmaße annehmen sollten besser vier Dübel verwendet werden.

Tipp: Sollten Tiere wie Katzen im Haushalt vorhanden sein, die gerne etwas umher klettern, sollte ein besonderes Augenmerk auf eine sehr stabile Befestigung der Lampe gelegt werden.

(Pro- und Contra der 3 Varianten als Übersicht)

Variante 1 – Anbringung auf Beckenrand:

Pro:

Kontra:

Variante 2 – Abstandshalter auf Beckenrand:

Pro:

Kontra:

Variante 3 – Abhängen von der Decke:

Pro:

Kontra:

nützliche Links

DIY-Lampe Grundkenntnisse: Wie du eine Aquarium-Lampe selber baust

Profile:

Profiltyp	Level	Leistung	Link
Flachprofil	einfach	hoch	klick
großes U-Profil	schwer	hoch	klick
kleines U-Profil	mittel-schwer	gering	klick
Rund-/Rechteckprofile	einfach	mittel	klick
Plexi Abdeckung	-	-	klick

LED’s:

• Star-Plates sind bei LED-Tech günstig zu finden.
• Für DIY-Lampen sind die NanoQB Natural LED Module ideal geeignet.

Fazit

Die richtige Anordnung der LED’s im Aquarium beeinflusst das Endergebnis wesentlich. Je nach Präferenz ist es möglich die Module in Tiefen- oder Breitenrichtung anzuordnen. Das ermöglicht die unterschiedlichsten Bauformen von U-Profil über Rundprofil bis hin zu einer Flachprofilbauweise. Für die meisten Aquarienformen ist die Anordnung in Breitenrichtung zu bevorzugen. Für 40er und 60er Beckentiefen ist die Anordnung in Tiefenrichtung aufgrund der guten Kabelführung eine tolle Option.

Durch eine ausreichende Anzahl der LED’s und etwas Feintuning bei dem Abstand der Lampe vom Beckenrand lässt sich das Aquarium an die individuellen Bedürfnisse und Pflanzenarten anpassen und in einem noch nie dagewesenen hocheffizienten Licht erstrahlen.

Fang noch heute mit der Planung deiner neuen LED-Lampe für dein Aquarium an und bringe dein Hobby auf die nächste Ebene!