Beurteilung von LEDs für Reptilien (Allgemeinbeleuchtung)

• LEDs können helfen, ein Terrarium mit ausreichend hellem Licht für Pflanzen und Reptilien zu versorgen.
• Moderne LEDs sind sehr energieeffizient, die Stromkosteneinsparung und geringere Wärmeabgabe bei gleicher Helligkeit wird aber oft überschätzt.
• Nachteil von LEDs: Standard LEDs und auch Spezial-LEDs für Reptilien oder Vögel strahlen kein oder kaum UVA ab. Da Reptilien UVA als Grundfarbe stehen, muss das Licht für sie daher farbig sein. UVA-Farbmuster auf der Haut von Echsen oder Blüten sind für die Tiere mit dieser Beleuchtung nicht sichtbar.
  Es gibt aber keine klaren Ergebnisse aus Verhaltensexperimenten, ob die Tiere das stört. Teilweise bevorzugen die Tiere LED-Beleuchtung.
• Alternativen zu LEDs für die Grundbeleuchtung sind Leuchtstoffröhren mit UVA (z.B. “Biovital”) und HQI/HCI-Strahler (ohne UVB).

In den letzten Jahren haben LEDs in der Terraristik als Grundbeleuchtung massiv Fahrt aufgenommen. Aus der Wohnraumbeleuchtung kennt man die Vorteile von LEDs: Sie verbrauchen weniger Energie und erzeugen weniger Wärme als Glühbirnen, die inzwischen ja auch nicht mehr erhältlich sind. Hochdruckentladungslampen, die wir zumindest im deutschsprachigen Raum in der Terraristik selbstverständlich einsetzten, eignen sich für das Wohnzimmer nicht, weil sie oft zu hell sind und nach dem Ausschalten erst abkühlen müssen. Leuchtstoffröhren brauchen zu viel Platz und erzeugen eine sterile Büroatmosphäre. Helle Energiesparlampen sind zu klobig und passen nicht in die Leuchten, die für Glühbirnen entwickelt wurden. Das Quecksilber ist giftig und es besteht Gesundheitsgefahr, wenn eine heiße Lampe zerbricht, beispielsweise weil sie ein Kind oder Haustier umwirft. LEDs dagegen sind klein, sofort hell, dimmbar und im Betrieb ungiftig. Inzwischen gibt es auch viele LEDs mit einem hervorragenden weißen Licht, das dem Glühbirnenlicht in nichts nachsteht. Die EU-Verordnung 1194/2012 verbietet bereits LEDs mit einem Farbwiedergabeindex unter 80 für die Wohnraumbeleuchtung (auch wenn solche LEDs weiterhin in manchen Onlineshops zu finden sind). Der technische Fortschritt bringt hoffentlich bald ausreichend helle LEDs für die üblichen Fassungen im Wohnraum mit einem allgemeiner Farbwiedergabeindex >90, einem hohen Farbwiedergabeindex R₉ für rotes Licht und flackerfreien Betrieb. Informatives Blog zu LEDs als Wohnraumbeleuchtung: fastvoice.net

Zusammenfassung: Warum LEDs für Reptilien nicht weiß sind. Genauere Erklärung: Weiße Lampen für Reptilien

Die hohe Lichtqualität der LEDs gilt aber nur für das menschliche Auge. Das Sehspektrum (⇒ Farbsehen) von Reptilien decken die allermeisten LEDs nur sehr schlecht ab. Das Spektrum aller normalen weißen LEDs hat das kurzwellige Ende bei etwa 420 nm. Das ist technologisch bedingt und ändert sich auch nicht wenn durch andere Leuchtstoffe der Farbwiedergabeindex auf über 95 erhöht wird. Da Reptilien den Bereich zwischen 350 und 400 nm als zusätzliche Farbe wahrnehmen, kann eine solche LED für Reptilien nicht weiß wirken, sondern wird immer stark farbig erscheinen. Man kann ausrechnen, dass LEDs für Reptilien die gleiche Farbe haben wie Licht mit 485 nm – für den Menschen ist dieses Licht türkis.

Ich persönlich würde LEDs daher eher nicht im Terrarium nutzen. Wer LEDs verwendet, sollte das zumindest nicht nur deswegen tun, weil das Licht für Menschen normal und weiß aussieht. Eine gute Abschätzung wie weiße LEDs auf Reptilien wirken ist vielleicht, wie Pflanzen-LEDs auf den Menschen wirken. Wer gedanklich die weiße LED im Terrarium durch eine pinke Pflanzen-LED ersetzt und dann noch der Ansicht ist, dass das farblich ok ist, kann auch guten Gewissens eine weiße LED verwenden.

Es ist bisher nicht gut untersucht, ob einzelne oder viele Reptilienarten durch das, für sie nicht weiße, LED-Licht beeinträchtigt werden. Von verschiedenen - teilweise sehr erfahrenen und engagierten Haltern - bekomme ich unterschiedliche Erfahrungsberichte. Teilweise bevorzugen die Tiere LED-Strahler, teilweise stellen die Tiere Paarungsaktivitäten ein oder fressen schlechter, wenn die Beleuchtung auf LED umgestellt wird. Da bei einer Änderung der Beleuchtung oft viele Parameter gleichzeitig geändert werden (z.B. Helligkeit, Lichtfarbe, Flackern) und auch die Umstellung selbst empfindliche Tiere stressen kann, ist der Einfluss der LED schwer abzugrenzen. Roman Muryn hat in einem großen Terrarium drei identische Bereiche eingerichtet und mit LED, HQI und UV-Mischlichtlampe, alle drei kombiniert mit einer Halogenlampe, beleuchtet. Über ein Jahr hat er den bevorzugten Aufenthaltsort verschiedener Reptilien durch Zeitrafferaufnahmen ermittelt (Youtube-Video). Die Daten sind noch nicht vollständig ausgewertet, als Zwischenergebnis kann man aber festhalten, dass von diesen Tieren die LED nicht abgelehnt wurde.

Mehr zu diesem Thema:

• Kapitel Sehen - Versuch einer Anologie: Was bedeutet es, UV nicht sehen zu können?
• Weiße Lampen für Reptilien

LEDs gehen über zwei Wege Wärme ab:

1. Bei der Umwandlung von elektrischem Strom in Licht gehen 40% bis 60% der Leistung verloren und erwärmen die LED selbst. Die Wärme wird über Kühlkörper am Lampengehäuse an die Umgebungsluft abgegeben. Bei einem typischen LED-Spektrum entsprechen 120 lm/W einer Aufteilung von 42% Umwandlung in Licht und 58% Wärmeverlust ¹⁾.
2. Das sichtbare Licht selbst ist Wärmestrahlung (Es ist ein häufiges Missverständnis, nur Infrarotstrahlung wäre Wärmestrahlung). Bei kleinen 5W-LED-Spots oder LED-Leisten, die ihre Strahlung über eine große Fläche verteilen, merkt man davon kaum etwas. Sobald man mit einer LED aber ausreichend Licht für 50'000 lx zusammen bekommt, merkt man die Wärmestrahlung mit der bloßen Hand deutlich. Mit ausreichend leistungsstarken LEDs, wie diesen 5000 W LED Strahler, kann man auch Spiegeleier braten: Youtube-Video

Wärmestrahlung eines LED-Spotstrahlers und einer Halogenlampe im Vergleich. Messung von Roman Muryn.

Normale weiße LEDs erzeugen zuerst blaues Licht mit ca 430 nm Wellenlänge, welches dann von einem oder mehreren Leuchtstoffen in grünes bis rotes Licht umgewandelt wird. Im Gesamtspektrum der LED bleibt dann ein höherer Blau-Anteil übrig. Dieser kann auf der menschlichen Netzhaut zu Schäden führen (⇒Augenschädigung). Es gibt daher auch LEDs, die statt blauen Lichts mit 430 nm violettes Licht mit 410 nm Wellenlänge erzeugt. Der weitere Mechanismus mit dem Leuchtstoff bleibt gleich. Im Gesamtspektrum ist weniger schädliches blaues Licht vorhanden. Für Reptilien erstreckt sich das Gesamtspektrum etwas weiter in den UVA-Bereich. Der Ansatz klingt grundsätzlich interessant, mir erscheint der Effekt auf den Werbegrafiken der Hersteller aber eher gering. Zudem ist die Effizienz dieser LEDs geringer, was die Betriebskosten erhöht. Gegenüber alternativen Lampen sinkt damit die Attraktivität.

Natürlich ist es technisch möglich auch LED-Systeme zu bauen, die ein hervorragendes Spektrum im gesamten für Reptilien sichtbaren Bereich haben. Diese LED-Systeme bestehen aus vielen sehr dicht gepackten Einzel-LEDs, deren unterschiedliche Farben sich zu einem sonnenähnlichen Licht mischen sollen. In diesem Beispiel bei futureled.de sind es 26 unterschiedliche LEDs die sich zusätzlich so ansteuern lassen, dass auch die unterschiedlichen Sonnenspektren verschiedener Tagesphasen nachgebildet werden können. In diesem Artikel wird ein System aus 19 Einzel-LEDs vorgestellt, das das Sonnenspektrum im Bereich 250 - 1000 nm gut nachbildet [1219Tavakoli, M., Jahantigh, F., & Zarookian, H. (2020). Adjustable high-power-led solar simulator with extended spectrum in uv region. Solar Energy,]. Diese LED-Systeme sind jedoch sehr viel weniger effizient als Leuchtstoffröhren oder hqi-Strahler. Zusätzlich sind sie sehr viel teurer als hqi-Strahler und Röhren und werden diese höheren Anschaffungskosten wohl auch nicht durch eine längere Lebensdauer ausgleichen.

Es gibt inzwischen einige Hersteller, die normale weiße LEDs oder normale wRGB-LEDs mit UVA-LEDs und teilweise auch Infrarot-LEDs kombinieren.

• Econlux / Solar Raptor bietet schon mehrere Genrationen von LED-Leisten mit UVA an. Mein “Reptile Sunstrip UV” waren es auf neun weiße LEDs eine UVA-LED (368 nm). Beim “SunStrip 35 Reptile” und “SunStrip II 35 Reptile” sind weiße LEDs (6500 K), RGB-LEDs und UVA-LEDs zu etwa gleichen Anteilen verbaut.
• MaxSpect bietet LED-Aquarienbeleuchtung mit zusätzlichen blauen und UVA LEDs.
• Die LED-Strahler von LEDX lassen sich aus weißen LEDs wählbarer Farbtemperatur und UVA-LEDs nach Kundenwunsch zusammen stellen.
• Auch X-Reptile.ch konfiguriert LED-Strahler mit weißen LEDs und UVA-LEDs.

Rote, Blaue und Pinke Schatten erzeugt durch eine LED-Lampe mit 52 roten und 20 blauen LEDs

Das Gesamtspektrum wirkt aber meist nicht sehr sonnenähnlich. Da die UV LEDs nur vereinzelt in der Leuchte angebracht werden, ist fraglich, ob die Lichtverteilung insgesamt farblich wirklich homogen wird. Ich vermute sehr stark farbige Schatten. Auch bei der Kombination von LED-Strahlern mit hqi-Strahlern oder Leuchtstoffröhren glaube ich nicht, dass sich das Licht “mischt”.

Es gibt inzwischen zwar viele LEDs, die Leuchtstoffröhren und hqi-Strahler im Punkt Lumen-pro-Watt weit übertreffen, selbst dann, wenn man auch den Verbrauch der Vorschaltelektronik und einer möglichen Kühlung berücksichtigt. Inzwischen schaffen es auch einige LEDs, Leuchtstoffröhren und Metallhalogeniddampflampen bei den Gesamtkosten zu übertreffen. Allerdings haben diese LEDs in der Regel eine sehr ungünstige spektrale Lichtverteilung und wirken oft auch für das menschliche Auge sehr unangenehm. Hochwertige LEDs sind dann in der Gesamtkostenrechnung oft doch teurer (⇒ Kostenrechner).

Mit hqi-Strahlern haben wir in der Terraristik eine Lampe, die kostengünstig ist und Licht mit einer Helligkeit und einer spektralen Verteilung abstrahlt, die dem Sonnenlicht sehr nahe kommt. In allen Terrarien, in denen eine hohe Helligkeit gewünscht ist, halte ich hqi-Strahler für die sinnvollste Beleuchtung. Wenn gleichzeitig die Wärmeentwicklung gering sein soll, sollten zuerst alle Glühbirnen im Terrarium durch hqi.Strahler ersetzt werden.

Vollspektrum-Leuchtstoffröhren mit UVA-Anteil bieten ebenfalls Licht im gesamten Sehbereich von Reptilien und sind ebenfalls nicht wesentlich teurer als LEDs. Auch die Wärmeentwicklung dieser Lampen ist bei gleichen Wattzahlen ähnlich gering wie bei LEDs, insbesondere dann, wenn man das Vorschaltgerät aus dem Terrarium entfernt.

Lediglich dann, wenn so lokal so wenig Licht (< 1350 Lumen) notwendig ist, dass eine 14W HE-Röhre noch überdimensioniert ist und gleichzeitig Wärme verhindert werden muss, bleiben lediglich LEDs für diese Anwendungsniesche übrig.

Zu LEDs als “Mondlicht” siehe speziell auch Blaue LED-Mondlichter.

[1219] Tavakoli, M., Jahantigh, F., & Zarookian, H. (2020). Adjustable high-power-led solar simulator with extended spectrum in uv region. Solar Energy,
[912] Leitfaden led. Deutsche Bau Zeitschrift,
[940] Wunderlich, S. (2015). Leds - wirklich die bessere alternative in der terrarienbeleuchtung? Terraria/Elaphe, 56, 26–34.