Portaalsite voor de échte zeeaquariaan

Voorwoord

Het houden van aquaria heeft de laatste jaren een enorme vlucht genomen. Door een toename van gebruik van technologie is een aquarium bijna voor iedereen houdbaar zonder een diepgaande kennis van water, licht, techniek, … De meeste technische hulpmiddelen zijn van het "plug & play" type wat wil zeggen dat er geen (weinig) technische kennis vereist voor het gebruik van dit soort apparatuur. Toch zijn water en licht van absolute noodzaak voor het houden van een goed aquarium. De pech wil nu dat beide zeer complexe, technische, materies zijn. Water is een zeer complexe vloeistof (ook al lijkt het op het eerste zicht niet zo). Eveneens is licht een zeer complex gegeven.

In deze artikel reeks ga ik niet verder in op het gegeven "water" maar wel op "licht".

In deze artikel reeks zal er nader verklaart worden wat licht is, wat de bruikbaarheid van licht is, hoe en waarom licht wordt toegepast, etc … Er zullen een aantal artikels verschijnen die elke keer één specifiek aspect van licht beschrijven, verklaren enz…

Waarom schrijf ik over licht:

1. Er zijn (naar mijn bescheiden mening) teveel "wilde" verhalen omtrent licht
2. Ik heb zelf (denk ik) een beetje kennis van licht

Deze kennis wil ik op een begrijpbare manier vertalen en delen met anderen die hierin geïnteresseerd zijn. Op geen enkel moment pretendeer ik absolute wijsheid te bezitten aangaande dit onderwerp, ik heb wel geprobeerd een aantal zaken in hun juiste context te plaatsen, te verklaren en daarbij aan te geven wat de mogelijkheden zijn. Ik heb mij bewust niet gewaagd om te adviseren wat mooi of niet mooi is daar dit een persoonlijke keuze van ieder van ons is. Enkel heb ik aangegeven wat ik mooi vindt en waarom en dit binnen de technische mogelijkheden die een bepaalde lichtbron te bieden heeft aan de ene kant en aan de andere kant de eventuele kostprijs die daartegen over staat.

Verder heb ik als uitgangspunt 2 aspecten gehanteerd:

1. Wat is noodzakelijk voor de dieren die wij willen houden in aquaria
2. Wat is "mooi" ten aanzien van kleuren van de koralen

Het eerste artikel gaat over wat licht is, welke soorten licht er bestaan, …

Indien iemand suggesties, opmerkingen, onjuistheden, oid… heeft, aarzel dan geen seconde om mij hiervan op de hoogte te brengen.

Met vriendelijke groet,

Jean-Paul Knapen

Deel 1 : Wat is licht en welke soorten licht bestaan er?

Over verlichting bestaan de meest uiteenlopende (soms wilde) verhalen hetgeen ervoor zorgt dat vele aquarium liefhebbers door de bomen het bos niet meer zien. De parameters vliegen je, bij wijze van spreken, om de oren. Kelvin, watt, golflengte, spectrale weergave, par, intensiteit, absorptie, perceptie, … zijn allemaal kreten die met licht te maken hebben maar voor de meeste onder ons niet eens begrijpbaar. Daarom heb ik ervoor gekozen om een relatief "simpele" uiteenzetting te doen over licht. Toch zul je af en toe een technische kreet zien staan omdat er nu eenmaal niet aan te ontkomen is. In dit artikel zal ik stapsgewijs uit leggen wat licht is en de toepassing van dit licht voor een aquarium. Verder zal ik duidelijk maken wat de verschillen tussen de verschillende lichtbronnen zijn en waarom deze verschillen er zijn. Een belangrijk aspect dat men moet onthouden als men over licht praat is de PERCEPTIE die wij hebben van het licht.

Perceptie van licht wil zeggen: de kleur en sterkte die wij met onze ogen kunnen waarnemen. Dit kan ZEER sterk afwijken van de actuele (technische) kleur en sterkte van het licht en is dus een niet onbelangrijk gegeven in de keuze van verlichtingsmethode van ons aquarium.

Vooraleer verder te gaan een kleine uiteenzetting van licht perceptie:

Een veel gehoord verhaal is de "graden kelvin" van de gebruikte lampen. Een voorbeeld hiervan is een verlichtingsbron van bv. 14000 graden Kelvin. Als men daar naar kijkt zal bijna iedereen zeggen dat het sterk wit licht is. Dit geeft echter enkel de PERCEPTIE weer van onze ogen. In werkelijkheid heeft deze bron een zeer hoog blauw aandeel maar onze ogen zien dat niet ….

Bovenstaande opmerking geeft voor een klein stukje de complexiteit van licht weer.

Voor licht zijn er dus twee zijden:

1. De pure technische benadering (de specificaties)
2. De perceptie van het licht (wat vinden wij mooi om te zien)

Daar komt nog eens het verschil tussen TL en HQI verlichting bij. Dit alles samen lijkt een soms een onoverzichtelijke brij van specificaties, meningen, kleuren, etc … wat ertoe leid dat over licht vele meningen, ideeën en "verhalen" bestaan. Sommige van die verhalen zijn gebaseerd op feiten, andere op ervaringen en nog andere op percepties en ideeën. In dit artikel heb ik geprobeerd om licht op een eenvoudige wijze uit te leggen, te benaderen vanuit een technische achtergrond en dit te gebruiken om de toepasbaarheid aan te geven voor gebruik in een aquarium (zeewater). Enige minpunt aan dit artikel is dat ik niet in staat ben om de "perceptie / smaak" van verschillende mensen te catalogeren. Dit omdat "smaak" een individueel, persoonsgebonden materie is die niet wetenschappelijk of technisch te catalogeren is. Dit heeft ook tot gevolg dat na het lezen van dit artikel duidelijk is wat licht is, hoe licht te gebruiken is voor een aquarium maar dat je uiteindelijk zelf moet bepalen wat je precies gaat gebruiken als verlichting met in het achterhoofd de 2 aspecten die ALTIJD belangrijk zijn:

1. Welk licht is nodig voor de dieren?
2. Wat is mooi om naar te kijken?

Hieronder volgt een relatief eenvoudige uiteenzetting van de basisbegrippen van licht en de gevolgen voor de keuze die wij kunnen maken om onze aquaria te verlichten.

1. Wat is licht?

Licht is een onderdeel van een electromagnetisch spectrum. Het totale electromagnetische spectrum gaat van radiogolven tot en met gammastraling met licht ergens in het midden van dit spectrum. Licht heeft een golflengte tussen 1 mm (InfraRood) en 12 nm (UltraViolet). Van dit totale licht is een deel zichtbaar (770 nanometer tot 390 nm) en een deel niet zichtbaar (1 mm tot 770 nm en 390 nm tot 12 nm). Hier kun je de verschillende kleuren en hun respectievelijke golflengte zien van het ZICHTBARE deel van licht. Dit wil echter niet zeggen dat het niet zichtbare deel niet belangrijk kan zijn voor een aquarium. Sommige organismen hebben ook licht nodig uit het niet zichtbare deel van licht. Ik ga hier echter niet verder op in omdat het niet zichtbare deel meestal in voldoende mate aanwezig is in elke gebruikte lichtbron.

2. Waarom is zeewater "blauw"?

Dit heeft met 2 eigenschappen te maken. Aan de ene kant de perceptie die wij hebben van water en aan de andere kant de specifieke eigenschappen van water.

• De eigenschappen van water: Water zorgt ervoor dat de "kleur" van het toegevoegde licht zeer snel en sterk gefilterd (geabsorbeerd) wordt. Water filtert zeer snel alle kleuren behalve blauw. Relatief snel moet men hier lezen in termen van enkele tientallen cm water om 50 tot 80% van de lichtenergie te absorberen !!!
• De perceptie die wij hebben van water: Daar water bijna alle niet blauwe lichtcomponenten filtert blijft op grotere diepte enkel het blauwe licht over. Dat is ook de reden waarom water blauw lijkt als wij naar de zee kijken omdat op een grotere diepte alle kleuren eruit zijn gefilterd behalve het blauwe licht.
• De perceptie van kleuren is gebaseerd op het principe van absorptie en reflectie. Dit wil zeggen dat iets dat wij als groen zien, eigenlijk een voorwerp is waarvan bijna alle kleuren behalve groen geabsorbeerd worden en groen gereflecteerd. Dit zorgt ervoor dat wij een bepaalde kleur kunnen waarnemen. Let wel dat dit een zeer sterk gesimplificeerde uiteenzetting van perceptie is !!!!

3. Hoe is licht opgebouwd?

• Licht is opgebouwd uit een aantal kleuren met een golflengte van 770 nm tot 390 nm. Voor alle duidelijkheid: wit licht bestaat niet !!!!!! Wit licht is een samenstelling van een aantal kleuren die ervoor zorgen dat wij de perceptie krijgen van wit licht.
• De kleuropbouw van licht is gebaseerd op de hoeveelheid energie met een specifieke golflengte. De "optelsom" van deze opbouw geeft de uiteindelijke kleur aan die wij kunnen zien. Dit noemt men in technische taal: "de spectrale weergave van licht".
• Deze spectrale weergave bepaald de "kleur" van het licht en hiervan afgeleid het toepassingsgebied.
• Het zichtbare deel van licht gaat van diepblauw tot rood met daartussen geel, oranje, groen, etc …

4. Welke soorten lichtbronnen kennen we?

Er zijn vele soorten en maten van lichtbronnen beschikbaar. Hieronder een korte lijst:

• LED (Light Emitting Diodes)
• Gloeilamp
• Halogeenlamp
• TL buis
• Gasontladingslampen
• Zon

5. Wat is het verschil tussen die lichtbronnen?

• Het grote verschil in de verschillende soorten lichtbronnen is de gebruikte technologie om licht op te wekken. Het gebruik van een technologie om op een bepaalde manier licht op te wekken welke dan specifieke eigenschappen kent op het gebied van verbruik, warmte, prijs, lichtopbrengst, kleur, …
• De zon heb ik enkel vermeld als referentie. De zon is bij uitstek een lichtbron die bijzonder "rijk" is aan spectrale weergave van kleur maar ook zeer krachtig is in termen van intensiteit. Later zal ik hieraan refereren om verschillen tussen verschillende lichtbronnen te kunnen onderschrijven.

6. Om het verhaal niet onnodig lang en onduidelijk te maken wordt van hier enkel nog over TL, Gasontladingslampen geschreven. Dit omdat deze lichtbronnen tot heden de meest gangbare zijn om ons aquarium te verlichten.

Hier nog even in het kort waarom de andere lichtbronnen (nog) niet geschikt zijn

• LED: nog niet genoeg lichtopbrengst. Heeft wel veel potentieel om met toekomstige technologie een volwaardige lichtbron te worden. Op dat moment (waarschijnlijk) gunstig door laag energie verbruik, kleurenspectrum, lange levensduur en stabiliteit. Er zijn op dit moment wel al LED lampen klaar maar de vraag is of deze al goed genoeg zijn voor aquaria. De toekomst zal het ons leren ...
• Gloeilamp en halogeenlampen. Deze zijn niet geschikt vanwege de slechte kleurweergave, het hoge verbruik, lage lichtopbrengst en veel warmteontwikkeling

7. De (meest) bruikbare verlichtings technieken voor onze aquaria.

• TL verlichting
  • TL verlichting is reeds jaren een vertrouwd beeld in onze huiskamers, fabrieken en ook aquaria. Vooral de zoetwater aquaristiek maakt veel gebruik van TL verlichting. Het voordeel van TL verlichting is dat dit type verlichting zuinig is (in vergelijking met een gloeilamp bijvoorbeeld) en in veel maten en kleuren verkrijgbaar is. Ook de aanschafprijs is relatief gunstig (laag dus) te noemen.
  • TL buizen dienen voorzien te worden van een voorschakel apparaat en een starter om de lamp te kunnen laten ontsteken. De laatste jaren wordt steeds meer gekozen voor electronische voorschakel apparatuur omdat hierdoor het typische "geflikker" bij het starten van de lamp niet meer voorkomt. Tevens heeft het gebruik van EVG's het voordeel dat het verbruik daalt en de levensduur van de lampen verlengt wordt. Het nadeel van EVG's is wel dat de uiteindelijke lichtopbrengst van de TL buis lager zal zijn.
  • Door gebruik te maken van moderne technieken (lichtstuur modules) kan men TL buizen gebruiken om zon op- en ondergang te simuleren. Hiervoor heeft men elektronische (dimbare) voorschakelapparatuur nodig en een stuurmodule. Dit soort elektronica is in het algemeen vrij prijzig.
• HQI verlichting
  • HQI is een gasontladingslamp. Een gasontladingslamp is eigenlijk vergelijkbaar met de welbekende halogeenlamp met dit verschil dat in het glas van een gasontladingslamp een edelgas zit welk voor de lichtopbrengst zorgt (dit is erg simpel weergegeven wat een gasontladingslamp is). Een ander verschil is dat bij gasontladingslampen een voorschakel apparaat en een ontsteker nodig zijn om de lamp te laten ontbranden.
  • Tegenwoordig zijn voor HQI ook al electronische voorschakel apparaten te verkrijgen. Hierdoor heeft men geen aparte ontsteker meer nodig en wordt de levensduur van de lamp verlengt alsook zal het verbruik iets lager liggen.
• HQI verlichting in combinatie met TL verlichting
  • Men kan ook HQI en TL combinatie verlichting aanschaffen. Hierin zijn de HQI en de TL verlichting samengebracht in 1 behuizing. Bijna altijd zijn de lampen allen afzonderlijk aan of uit te schakelen.

Tot zover de introductie tot licht. In volgende artikels zal ingegaan worden op de specifieke eigenschappen, kostprijs, de toepasbaarheid, de perceptie, … van deze lichtbronnen.

Tot later …