Freitag, 29. November 2013

LED-Beleuchtung im Selbstbau

So, kommen wir nun endlich zum angekündigten Bericht zu meiner LED-Abdeckung.

ACHTUNG! SOLLTET IHR MEINE ANLEITUNG NACHBAUEN WOLLEN, SO ÜBERNEHME ICH KEINERLEI HAFTUNG ODER VERANTWORTUNG FÜR DAS, WAS IHR TUT! MACHT NICHTS, WOBEI IHR EUCH NICHT 100% SICHER SEID UND NEHMT DIE LEDS UND KABEL VOM STROM, WENN IHR DARAN ODER IM BECKEN RUMWERKELT!

Die Idee

In Zeiten steigender Stromkosten denkt so mancher Aquarianer an das Ersetzen der stromfressenden Leuchtstoffröhren durch wesentlich effizientere LEDs. Doch häufig hört und liest man davon, dass diese Technik noch nicht sehr ausgereift sei, sich kaum lohne und erst sehr spät, wenn überhaupt, rentiere. Durchaus sind die in einschlägigen Internetshops und auch bei Auktionsplattformen meistens entweder relativ teuer oder mit (vermutlich absichtlich) wenigen Infos versehen, was darauf hindeutet, dass diese LEDs (oft Strips) nicht besonders leitungsstark daherkommen.
Ein Beispiel:
HIER wäre man mit 170 Euro dabei und bekommt eine elegante und erstklassige Beleuchtung.

Ich wollte es jedoch mit einem Selbstbau versuchen und zudem eine Abdeckung bauen, zuvor war mein Aquarium offen betrieben worden und wurde von einem 2x36 Watt Leuchtbalken bestrahlt, der mit einer mehr oder weniger gelungenen Eigenkonstruktion über dem Becken hing, was vor allem daran lag, dass ich ein offenes Becken haben wollte.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Planung

Mich störte vor allem die Oberkante des Beckens, an der der Aquarienbauer für die Querverstrebung nicht mit Silikon gegeizt hatte, zudem fiel hier besonders der schiefe Boden auf (Achtung, Altbau!), da das Wasser an einer Seite immer 1-2cm höher steht.
Die Abdeckung sollte also möglichst die Oberkante des Beckens verdecken und zugleich Platz für die LED-Beleuchtung bieten. Nach einiger Planung war meine Idee, einen Holzrahmen zu bauen, der auf dem Becken aufliegt. An dessen Rand sollten weiße Streifen befestigt werden, die den Rahmen der Abdeckung bilden und die unansehnlichen Kanten verdecken.
Der Deckel sollte aus vier herausnehmbaren Platten bestehen, in der Mitte soll längs keine Abdeckung sein, hier sollen die LEDs verbaut werden und von unten mit dünnem Bastlerglas vor Spritzwasser geschützt werden. Von oben soll der LED-Schacht mit einem Lochblech verdeckt werden, so kann gleichzeitig die warme Luft aus dem Schacht entweichen. Ich wollte die LEDs und ihre Kühlkörper zudem auf dem Lochblech befestigen, um das Herausnehmen zu vereinfachen und das Blech als Zusatz-Kühlkörper zu nutzen. Bei den LEDs musste ich darauf achten, dass sie auch hell genug sind, gleichzeitig aber weniger Strom benötigen, als meine 72 Watt zuvor. Insgesamt wollte ich mindestens 3000 Lumen erreichen.
Mit dem Programm "Google Sketchup" versuchte ich mich zunächst an einem 3d-Modell.













Material und Kosten

Ich machte mich also auf die Suche nach geeignetem Material für mein Vorhaben, welches ich im Baumarkt und im Internet fand.

Für die Abdeckung:

Quadratleisten für den Rahmen (120*45 cm) => 2 Leisten mit 2m Länge zu je 8,50€
                                                                         => 1 Leiste mit 90cm Länge (Seiten) zu 2,55€
Bastlerglas für eine Fläche von 120*15 cm => 2 Platten 25*50cm zu je 2,75€
(Stückelung 50cm, Zwischenstück, 50cm)
weißes Sperrholz => Platte 120*60 reichte aus, um alle nötigen Teile zu sägen! 12,75€
Eine Tüte kleine Schrauben => 0,59€
Holzlasur als Schutz vor Feuchtigkeit, 375ml => 6,75€
(Alles bei BAUHAUS gekauft)
Aluminiumblech für den LED-Schacht (bei Amazon gekauft): 13,80€ inkl. Versand

Längere Schrauben, Winkel und Werkzeug hatte ich zu Hause.

Gesamtkosten Abdeckung: 58,94€

Für die Beleuchtung:

6 LEDs: Cree XP-G2 R5 mit etwa 500 Lumen pro Stück 
Diese Kosten normalerweise mindstens 7 Euro pro Stück,
jedoch habe ich sie zufällig im Daytrade von LED-TECH
erstehen können und musste nur 4,37 € pro Stück zahlen.              => 26,22€

Passend dazu kaufte ich 6 Stern-Kühlkörper für je 1,49 €              => 8,94€
Zusätzlich fielen 1,58 Paypalgebühren an, so zahlte ich
hier insgesamt 37,04€

Weiterhin benötigte ich eine Konstantstromquelle.
Diese fand ich am günstigsten HIER                                               => 25,70€

Ebenfalls bei Ebay kaufte ich Wärmeleitpaste für 6,89€                 => 6,89€
Eigentlich wollte ich Wärmeleitkleber, der Kauf war
also eigentlich ein Versehen, das ich später mit
Flüssigkleber versuchte auszubügeln.

Desweiteren benötigte ich einen Lötkolben mit Zubehör
sowie Draht mit 0,75mm² Querschnitt, diesen bekam ich für
wenige Euro im Baumarkt.

Gesamtkosten Beleuchtung: 69,63€

Die Gesamtkosten bis hierhin belaufen sich somit auf                 128,57€

Der Bau

Zunächst habe ich aus dem Sperrholz die benötigten Teile gesägt. Dies gestaltete sich aufgrund der großen Längen, die zu Sägen waren, als schwierig. Ich benutzte dafür eine Stichsäge mit feinem Sägeblatt, um ein Ausfransen der Ränder zu vermeiden, was auch gut geklappt hat.

















Als nächstes sägte ich die Quadratleisten in die gewünschten Maße und schraubte diese zu dem geplanten Rahmen zusammen. In der Mitte eine Aussparung für die Beleuchtung (auf dem Bild noch nicht zu sehen). Zusätzlich verstärkte ich die Konstruktion mit Winkeln.






















Auf der fertigen Holzkonstruktion befestigte ich mit Holzkleber die Zwischenstücke der Abdeckung.
und den vorderen "Wasserliniensichtschutz".

Von der unteren Seite befestigte ich dann die zurechtgeschnittenen Plexiglasplatten (2mm dick) als Spritzschutz für die LEDs.
Der nächste Schritt war das lackieren der Holzkonstruktion sowie der Unterseiten der späteren Abdeckplatten, damit auch alles wasserfest wird.
Während der Lack trocknete, machte ich mich an die Bestellung der elektronischen Bestandteile...

....die ich dann wenige Tage später bereits zusammenbasteln und testen konnte!





Die LEDs auf Sternplatine wurde mit dem Wärmeleitkleber auf Stern-Kühlkörpern befestigt. Danach habe ich an die Platinen am Pluspol und am Minuspol je ein Stück Draht angelötet. Die einzelnen LEDs wurden über die Drähte dann mit Lüsterklemmen aneinander befestigt, so kann man kaputte "Module" jederzeit einfach ersetzen.






ERGÄNZUNG VOM 1.12.2013:

Die größten Probleme hatte ich mit dem Anschluss der LEDs, da wollte ich nichts falsch machen und im Internet fand ich kaum eine Quelle, auf der das für absolute Volldeppen wie mich erklärt wurde.
Letztendlich habe ich es aber hinbekommen und möchte an dieser Stelle allen anderen Volldeppen eine Unterstützung geben. Aber: Tut nichts, wobei ihr euch nicht absolut sicher seid!



Ich habe das ganze erstmal als Testlauf mit 4 LEDs (weniger ging aufgrund des Netzteils nicht) ausprobiert, um bei einem Fehler nicht gleich alle LEDs zu zerstören und schonmal zu gucken, wie das aussieht. Ungefähr so nämlich:




Im Becken auch mit 4 LEDs schonmal sehr vielversprechend, wie würden dann erst alle sechs aussehen?








Von oben gesehen:
Die LEDs erstmal nur auf die Plexiglasscheiben gelegt. An die Eingangsseite der Konstantstromquelle musste ich übrigens noch einen Eurostecker befestigen.








Die Abdeckung sah mittlerweile schon so aus. Das Loch rechts ist beabsichtigt, damit die Pflanze rauswachsen kann, der Stab im Hintergrund gehört zur alten Beleuchtung und ist leider nicht abbaubar, da er hinten festgeschraubt ist und ich da ja nun nicht mehr drankomme.





Nach den ersten Tests konnte ich also auch die beiden letzten LEDs zusammenlöten und einbauen, das ganze wollte ich dann auf das mittlerweile angekommene Lochblech setzen. Mit Wärmeleitpaste hat das ganze leider nicht gehalten, außerdem habe ich die Paste durch die Löcher gedrückt und eine ziemliche Sauerei veranstaltet.
MACHT DAS LIEBER NICHT NACH, DAS ZEUG IST GANZ SCHWER WEGZUWISCHEN!
Auch mit Kleber hat es leider nicht gehalten, sodass das Lochblech statt als Kühlkörper nun nur als Abdeckung fungieren muss, ist aber nicht weiter schlimm.
Da ich mir Sorgen mache, ob das so gut für die LEDs ist, wenn sie dauerhaft auf der Plexiglasplatte aufliegen, habe ich unter die Kühlkörper kleine Stücke vom Draht gelegt, die als Abstandhalter fungieren.

Hat sich diese ganze Mühe überhaupt gelohnt? Ich würde sagen, JA! Es sieht (wenn man mal von meinem aufgrund mangelnder Erfahrung und Werkzeuge herrschenden Dilletantismus absieht - der Schrank ist auch selbst gebaut und hält! Und ja: Die linke Tür ist zu klein! Aber das fehlende Stück wollte ich mit Milchglas (aka Plexiglas mit Milchglasfolie) und Innenbeleuchtung ersetzen, bin nur noch nicht sazu gekommen) ziemlich gut aus und - was am wichtigsten ist - es funktioniert!
Das Becken ist mit den 6 LEDs eindeutig gut ausgeleuchtet, aber seht selbst!
Ich habe das Becken allerdings noch einmal umgestaltet. Was ich anmerken muss ist, dass man an den hinteren Öffnungen sehr schlecht arbeiten kann, vorne geht es gerade so. Aber bei normalen Abdeckungen, die man kaufen kann, wird das nicht anders sein. Die kann man allerdings meistens verschieben oder abnehmen, was bei meiner Abdeckung nicht möglich ist!
So sieht es aktuell aus:

Super geil, wenn ihr mich fragt! Ein Video werde ich hier auch noch verlinken.


Fazit

Der Stromverbrauch von 72 Watt wurde auf etwa 30 Watt gesenkt und es mindestens genauso hell wie vorher für Roundabout 130 Euro.
Zeit für ein wenig Mathe:
Sagen wir mal, das Licht brennt 8 Stunden am Tag, eine kWh Strom kostet mich 25 Cent.
Vorher: 8*0,25€*72/1000 = 0,144 Euro am Tag
Nachher: 8*0,25€*30/1000 = 0,06 Euro am Tag
Ersparnis: 0,084 Euro am Tag => 30,66€ im Jahr
Ich bräuchte also etwa 4-5 Jahre, bis ich die 130 Euro Baukosten wieder raushabe.
Im Gegensatz zu Leuchtstoffröhren müssen die LEDs aber nicht alle 1-2 Jahre ersetzt werden, bezieht man das mit ein, rentiert sich der Bau schon nach etwa 3 Jahren. Benötigt man zudem auch keine Abdeckung, sondern nur die LEDs, geht es nochmal schneller....lohnt sich scheinbar!

Wie die Pflanzen sich entwickeln, wird man sehen, ich werde darüber berichten. Momentan sieht es gut aus, bei ausreichender CO2-Zufuhr blubbert es an allen Ecken ;-)

Ich hatte während der Bau- und Planungsphase mit einigen Schwierigkeiten und Unwissenheiten zu kämpfen. Allem voran die Geschichte mit den LEDs - wird das wirklich hell genug? Was brauche ich für Teile? Wie muss ich das anschließen, ohne, dass mir alles um die Ohren fliegt? Aber ich habe es hinbekommen :) Wenn ihr jetzt auch neugierig seid und fragen habt, stehe ich gern zur Verfügung.





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