Zu den vielen Einheiten, die man an der elektromagnetischen Strahlung namens Licht bestimmen kann, gehört unter anderem die Lichtstärke. Sie wird in Candela angegeben und gibt Auskunft über die Stärke des Lichtstroms in einem bestimmten Abstrahlwinkel. Mehr zur Einheit Lichtstärke (wie man sie definiert, ausrechnet und mit welchen Einheiten man sie nicht verwechseln sollte) erfährst du in diesem Beitrag.
Die Lichtstärke bezeichnet die Menge an abgegebenem Licht einer Lichtquelle in einem bestimmten Raumwinkel.
Rechnerisch wird dabei der Lichtstrom durch den Winkel (auch Steradiant, abgekürzt sr, genannt) geteilt. Wenn eine Lichtquelle also nach allen Richtungen abstrahlt, kann die Lumenanzahl durch 4π (entspricht dem Raumwinkel einer gesamten Kugeloberfläche) dividiert werden und man erhält die Lichtstärke.
Es wird also ein bestimmter Lichtstrom abgegeben und durch einen mehr oder weniger großen Winkel gebündelt. Die Lichtstärke bezeichnet schließlich die Menge an Licht, die sich innerhalb des Lichtkegels befindet und nimmt dadurch nicht nur auf die insgesamt ausgesandte Menge an Licht Rücksicht, wie das beim Lichtstrom der Fall ist.
Die Lichtstärke beachtet außerdem nicht, wie viel Licht auf eine bestimmte Fläche trifft. Sie zieht zwar die Richtung und den Winkel in Betracht, den allerdings als Ganzes.
Das bedeutet, dass man nicht in einem bestimmten Abstand auf einer bestimmten Fläche misst, sondern das gesamte Licht innerhalb des Kegels annimmt.
Während das Licht also je nach Entfernung zur Quelle gestreut wird und damit an Intensität verliert, bleibt die Lichtstärke immer gleich.
Dennoch wird bei der Messung der physiologische Aspekt, also die Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges, nicht außenvorgelassen.
Würde man beispielsweise die Lichtstärke einer Infrarotlampe messen wollen, wäre das Ergebnis immer 0, da Infrarotstrahlung für das menschliche Auge nicht sichtbar ist.
Die Einheit, mit der die Lichtstärke angegeben wird, heißt Candela (abgekürzt: cd). Damit du dir in etwa vorstellen kannst, wie hell 1 cd ist, haben wir in folgender Tabelle einige Vergleichsgrößen angeführt.
| Lichtquelle | Candela |
| Glühwürmchen | 10 Mikrocandela (mcd) |
| Kerze | 1 cd |
| Glühlampe (60 W) | 58 cd |
| Quecksilberdampflampe (125 W) | 430 cd |
| Kfz-Fernlicht | 225 kcd (Kilocandela) |
Da „Candela“ lateinisch für „Kerze“ steht, ist nicht weiter verwunderlich, dass eine Kerze in etwa als Richtwert bzw. als 1 Candela angenommen wird. In der Praxis gibt es selbstverständlich noch genauerer Methoden, um den Richtwert herauszufinden.
Wenn du dich nach Pflanzenbeleuchtung umsiehst, wirst du kaum ein Modell finden, bei dem eine Candelaangabe aufgeführt wird. Diese Größe ist nämlich für die Wirksamkeit der Leuchte, in Bezug auf das Wachstum der Pflanze, wenig aussagekräftig. Sie berücksichtigt nämlich weder die Frequenz des Lichts noch die Dichte auf einer bestimmten Fläche.
Die Lichtstärke kann man nicht direkt messen, aber dafür sehr einfach berechnen, wenn man zuvor den Lichtstrom ermittelt hat. Diesen misst man mithilfe einer sogenannten Ulbricht’schen Kugel, in der das Leuchtmittel platziert wird. Der so eruierte Wert kann anschließend durch den Abstrahlwinkel geteilt werden und ergibt so die Lichtstärke (Candela).
Achtung: Verwechslungsgefahr! An Licht kann man ganz schön viel herummessen und bestimmen. Daher gibt es nicht gerade wenig Lichtmesswerte, die man am Licht bestimmen kann. Damit du einen Überblick über die verschiedenen Messeinheiten bekommst, die es neben der Lichtstärke noch so gibt, gehen wir hier einige von ihnen durch.
| Bezeichnung | Name der Einheit | Symbol |
| Lichtstrom | Lumen | lm (= cd * sr) |
| Beleuchtungsstärke | Lux | lx (= lm / m2) |
| Leuchtdichte | Candela pro m2 | cd / m2 |
| Lichtmenge | Lumensekunde | lm * s |
| Lichtausbeute | Lumen pro Watt | lm / W |
Im Gegensatz zur Lichtstärke bezeichnet der Lichtstrom die Menge an Licht, die die Lichtquelle aussendet. Er ergießt sich in alle möglichen Richtungen und sein Wert ändert sich nicht mit einer Bündelung des Lichts.
Das bedeutet, dass, selbst wenn das abgestrahlte Licht einer Lampe durch einen sehr engen Schirm zu einem Lichtkegel konzentriert wird, ändert das nichts an der Lumenanzahl der Lichtquelle, obwohl das Licht dann vielleicht heller erscheint.
Wenn der Candelawert der Quotient aus Lumen und Winkel ist, ist der Lichtstrom, also die Lumenzahl, das Produkt aus Candela und Winkel (Steradiant, sr). Die Lumenzahl kann also aus cd * sr berechnet werden.
Die Beleuchtungsstärke, oder auch Lichtstromdichte, bezieht sich auf den Lichtstrom, der auf eine bestimmte Fläche trifft. Ihre Einheit ist Lux, abgekürzt auch „lx“, und kann als Lumen pro Quadratmeter errechnet werden. Man bezieht hier den Abstrahlwinkel indirekt mit ein – nur diesmal zählt im Gegensatz zur Lichtstärke auch der Abstand zur Lichtquelle.
Alte Beleuchtungsstärkeeinheiten, die von Lux verdrängt wurden, waren Nox (nx) und Phot (ph). Im nordamerikanischen Raum wird außerdem noch die Einheit Foot-candle (fc) verwendet, welche die Lichtstärke auf einen Quadratfuß angibt.
Was im angloamerikanischen Maßsystem die Foot-candle ist und die Beleuchtungsstärke angibt, ist in unseren Breiten die Leuchtdichte. Hier werden die Candelawerte auf eine bestimmte Fläche aufgerechnet. Damit kann die Intensität des Lichts berücksichtigt werden.
Diese Messgröße hat die direkteste Aussagekraft über die Wahrnehmung des Lichts, da alle Parameter miteinbezogen werden, die die wahrnehmbare Helligkeit des abgestrahlten Lichts beeinflussen könnten.
Außerdem wird berücksichtigt, dass eine Lichtquelle nicht an allen Punkten exakt gleich viel Lichtstrahlung abgibt. Die Lichtstärke ist dabei sozusagen die Summe aller Leuchtdichten, da sie das gesamte, in eine bestimmte Richtung abgestrahlte, Licht bezeichnet.
Die Farbtemperatur sticht im Rahmen dieser Aufzählung etwas heraus, denn sie beschäftigt sich eher mit der Frequenz und Wellenlänge, also dem Spektrum, der Strahlung als mit ihrer Intensität.
Die Kelvinanzahl einer Lichtquelle gibt an, welchen Farbton das Licht hat.
Wenn man beispielsweise das Sonnenlicht bei Sonnenaufgang mit jenem zu Mittag vergleicht, wird man merken, dass es einmal etwas wärmer (also in Orangetönen) und einmal etwas kälter (also eher in Blautönen) leuchtet.
Ebenso verhält es sich bei Unterschieden zwischen den verschiedenen künstlichen Leuchtmitteln. Ihr Farbton und damit ihr Kelvinwert lassen sich mithilfe eines Spektrometers messen.
Kurz und bündig zusammengefasst ist die Lichtstärke also die Menge an abgestrahltem Licht in einem bestimmten Lichtkegel. Die abgestrahlte Lichtmenge (= Lichtstrom, in Lumen angegeben) wird durch die Richtung (= Steradiant, sr) geteilt. Wir erfahren dadurch „wie viel Licht“ sich in diesem Lichtkegel befindet. Die Candela-Anzahl gibt allerdings nicht unbedingt eine Auskunft über die Helligkeit des Lichts.
Zur Erinnerung: In der Pflanzenbeleuchtung wird diese Einheit so gut wie nie eingesetzt, da sie keine Auskunft über die Nützlichkeit des Lichts für die Pflanze gibt. Dafür ist die Photonenflussdichte (PPFD) definitiv besser geeignet.
Ohne Licht geht gar nichts. Aber „Hauptsache Licht, egal welches“ ist auch die falsche Herangehensweise, denn wie man das bei der LED-Pflanzenbeleuchtung beobachten kann, können die exakt abgestimmten Lichtverhältnisse Wachstumswunder wirken. Wie weiß man nun aber, ob die Lichtverhältnisse auch richtig eingestellt sind. Hier kommt die Lichtmessung ins Spiel.
Die Lichtmessung wird auch Photometrie genannt (altgr. φῶς phos ‚Licht‘ und μετρεῖν metrein ‚messen‘) und ist auf diversen Gebieten unerlässlich. Allen voran die Photographie verlässt sich bei der Einstellung von Blende, Verschlusszeit und Co. gerne auf die Werte ihrer Lichtmessungen.
Aber auch bzgl. Arbeitsschutz wird Lichtmessung am Arbeitsplatz durchgeführt, um zu wissen, ob das Licht im Büro keine Augenschäden, Kopfschmerzen oder ähnliches verursacht.
Neben diesen beiden Haupteinsatzgebieten der Lichtmessung spielt sie selbstverständlich auch in der Pflanzenbeleuchtung eine wichtige Rolle. Nicht nur wird das Licht der Leuchtmittel im Vorfeld genauestens unter die Lupe genommen, damit den Kunden kaufentscheidende Informationen geliefert werden können. Diese können dann beim Einsatz der LED-Pflanzenlampen selbst noch direkt an ihrem individuellen Set-up Feinmessungen durchführen, um die Lampen ideal einzustellen.
Was wird aber nun genau gemessen und was bedeuten die Angaben? Licht besteht bekanntlich aus Partikeln, die in Form von Wellen ausgestrahlt werden. Nun kann man messen, wie viel dieser Strahlung in alle Richtungen ausgestrahlt wird, wie viel davon auf eine bestimmte Fläche trifft und wie dieses Licht etwa aussieht. Im Detail schlüsselt sich das ganze folgendermaßen auf und gibt Auskunft über ominöse Angaben, wie Lumen, Watt, Candela und Co.
Der Lichtstrom ist die Menge an Licht, das in alle Richtungen von der Leuchtquelle ausgesandt wird. Sie wird mittlerweile als genauere Angabe über die Helligkeit einer Lampe gehandelt, während die reine Watt-Angabe weniger aussagekräftig ist.
Außerdem kann man die Lumenanzahl noch durch die Wattanzahl dividieren, was Auskunft über die Effektivität bzw. den Wirkungsgrad des Leuchtmittels gibt.
Mit der Strahlungsleistung in Watt wird bei einer Lampe nur angegeben, wie groß die Energiemenge ist, die durch die elektromagnetischen Wellen ausgesandt werden. Je nach Zusammensetzung und Aufbau der Lampe kann ein und dieselbe Energiemenge unterschiedlich intensive Lichtströme ergeben. Dadurch ist die Wattanzahl nur aussagekräftig, wenn es sich um Leuchtmittel derselben Kategorie handelt.
Umrechnung Lumen – WattWie bereits erwähnt, ist das Verhältnis von Lumen zu Watt vom Leuchtmittel und seiner Effizienz abhängig. Die Glühlampe mit 25 W beispielsweise erzeugt einen Lichtstrom von etwa 230 lm. Eine Halogenlampe schafft bei gleicher Leistung einen Lichtstrom von 300 lm. Bei der Energiesparlampe sind weit weniger Watt, nämlich nur 5 W für 180 lm notwendig und die LED-Lampe schafft bei 5 W sogar 400 lm. Eine einfache Formel zum Umrechnen von Lumen auf Watt gibt es leider nicht. |
Bei der Angabe der Lichtstärke wird nicht mehr die ausgesandte, sondern sozusagen die empfangene Lichtmenge gemessen. Hier werden beim Lichtstrom die Richtung und Streuung mit einbezogen, was durch das Verhältnis von Lumen zu Abstrahlwinkel ausgedrückt wird. Diese Angabe wird etwa bei der Lichtmessung von Fahrradleuchten berücksichtigt.
Die Leuchtdichte ist nichts anderes als die Lichtstärke auf die beleuchtete Fläche umzurechnen. Man erfährt dadurch, wie viel vom abgestrahlten Licht auf einen Quadratmeter auftrifft. Bildlich gesprochen gibt das also Auskunft über die Dichte der auf deine Fläche treffenden Lichtstrahlung.
Lux ist neben Lumen eine der häufigsten Angaben für Leuchtmittel für den Privatgebrauch. Im Gegensatz zum Lichtstrom misst man bei der Beleuchtungsstärke wieder das Licht, dass auf eine bestimmte Fläche trifft (wie bei der Leuchtdichte). Die Entfernung und der Winkel werden miteinbezogen. Lux ist bei der Beleuchtungsstärke übrigens nicht die einzige Einheit. Sie wird außerdem in Footcandles (fc, Lumen pro Quadratfuß) oder Phots (Lumen pro Quadratzentimeter) angegeben.
Berechnet wird die Luxangabe ganz simpel mit der Lumenanzahl pro Quadratmeter.
Kelvin ist eine der Einheiten, mit der sich die Lichtfarbe angeben lässt. Genauer gesagt, erfährt man durch die Kelvinangabe die Farbtemperatur (etwa warmweiß, neutral, kaltweiß) während auch der Farbwiedergabeindex oder ein ausführliches Spektrogramm über die Lichtfarbe Auskunft geben.
Neben den zahlreichen Angaben, die für Straßen-, Raum-, Fahrrad-, und sonstige Beleuchtung von Nutzen sind, kennt die Pflanzenbeleuchtung ihre eigenen Einheiten. Um herauszufinden, ob eine Lichtquelle dem Wachstum der Pflanzen zuträglich ist, muss man andere Dinge als Leuchtdichte und Beleuchtungsstärke messen.
Im Falle der Pflanzenleuchten wird genauer gemessen, und zwar werden hier nur die Photonen gezählt, die in einem Spektrum liegen, das von den Pflanzen verarbeitet werden kann (Wellenlängenbereich 400-700nm). Darüber gibt die Photonenflussdichte (PPFD) Auskunft. Außerdem sind die Wellenlängen äußerst wichtig, die idealerweise mithilfe eines Spektrogramms dargelegt werden. All das ist wichtig zu wissen, da man so herausfindet, ob das jeweilige Licht das richtige ist, um die Photosynthese der Pflanze zu triggern.
Gut, dass wir nun wissen, was wir am Licht alles messen können, aber eine große Frage steht noch im Raum: Wie? Wie will man herausfinden, wie viel Licht die Lampe abstrahlt? Dazu sehen wir uns vor allem die Geräte und Verfahren an, mit denen Stärke, Dichte, Farbe und Co. des Lichts gemessen werden. Vorausgeschickt lässt sich aber bereits eins sagen: Nicht jedes Gebiet kann mit denselben Verfahren vorliebnehmen.
Der Überbegriff für die Reihe an unterschiedlichen Geräten für die Lichtmessung lautet Photometer. Je nach herauszufindenden Parametern und Einsatzzweck variieren die eingesetzten Messmethoden. Welche das sind und wofür sie am besten geeignet sind, sehen wir uns nun genauer an.
Mit einem Luxmeter misst man die Beleuchtungsstärke, wie der Name schon sagt. Auch davon gibt es wiederum verschiedene Arten: als professionelles Lichtmessgerät etwa für Photographen, bis hin zur App, die sogar durch einen sogenannten Kalotten-Diffuser ergänzt werden kann, womit genaue Ergebnisse erzielt werden können.
Besonders in der Lichtmessung, die für die Photographie eine Rolle spielt, findet man so etwas wie ein Konkurrenzverhältnis zwischen Licht- und Objektivmessung.
Während erstere den Standpunkt des Motivs einnimmt und das dort hinfallende Licht misst, ist zweitere bei der Kamera positioniert und misst dort das Licht, das vom Motiv in Richtung Kamera reflektiert wird.
Welche nun die bessere ist, variiert von Situation zu Situation. Weniger aufwendig, flexibler und simpler ist bestimmt die Objektivmessung, während die Lichtmessung bessere Qualität liefert und vor allem bei starren Motiven etwa bei der Studiofotographie punktet.
Bei dieser Methode wird übrigens jeweils die Beleuchtungsstärke (Lux) gemessen.
Wozu ein Spektrometer da ist, ist beinahe selbsterklärend. Es wird dazu verwendet, um das Spektrum von elektromagnetischer Strahlung zu messen, wozu Licht bekanntermaßen zählt. Das Spektrometer kann ausmessen auf welcher Wellenlänge die Teilchen mit welcher Energie und Frequenz abgestrahlt werden. Vereinfacht ausgedrückt bedeutet das, dass man die Wellenlängen und damit die Farbe des Lichts bis ins kleinste Detail bestimmen kann.
Für uns in der Pflanzenbeleuchtung natürlich besonders wichtig: Messgeräte für die PPFD. Sie messen, wie viele von der Pflanze verwertbare Photonen aus einer bestimmten Entfernung (meist 35 cm und 40 cm) von einer Lichtquelle aus auf einem Quadratmeter Fläche landen. Damit kann eruiert werden, wie intensiv sich das Licht auf das Wachstum der Pflanze auswirkt.
Der Begriff Goniometer bezeichnet eigentlich ein Winkelmaß, doch wenn man genauer schaut, ist es auch genau das, was das Goniometer mit dem Licht macht. Die Sensoren des Goniometers fahren dabei kugelförmig um die Lichtquelle herum und messen die Winkel und Intensitäten des abgestrahlten Lichts, bis sich ein vollständiges Bild der Lichtverteilung bildet.
Die Ulbricht-Kugel erklärt sich gemeinsam mit ihrer Vorgehensweise beinahe von selbst. Es handelt sich um eine geschlossene Kugel, die innen weiß ist und somit das Licht der Lichtquelle, die in der Mitte positioniert wird, reflektiert. Der Messkopf empfängt dann alle abgestrahlten Wellen und kann schließlich nicht nur Auskunft über den Lichtstrom, sondern auch über die Lichtfarben geben.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Licht uns in vielen Bereichen, wenn nicht eben sogar in allen, begleitet. In manchen von ihnen ist es wichtig, das Licht auf seine Eigenschaften zu prüfen, so beispielsweise bei der Pflanzenbeleuchtung. Denn Pflanzen sind sensibel und benötigen neben Nährstoffen, Wasser und Substrat auch die richtige Lichtzusammensetzung, die man mithilfe der Lichtmessung eruieren kann.
Das Licht ist bekanntermaßen Teil der elektromagnetischen Strahlung, die (u.a.) die Sonne abgibt. Es strahlt in unterschiedlichen Wellenlängen bzw. in diesen unterschiedlich intensiv. Je nachdem, wie sich dies bei einer Lichtquelle zusammensetzt, ergibt sich ein spezielles Lichtspektrum und das ist von Leuchtmittel zu Leuchtmittel verschieden. In diesem Beitrag nehmen wir das LED-Spektrum sowie das Lichtspektrum von Glühbirne und Co. unter die Lupe.
Über Spektrum und Farbtemperatur und dergleichen stolpert man gerne mal, wenn man Licht sozusagen kaufen will. Die unterschiedlichen Leuchtmittel haben dann so Angaben wie „warmweiß“ oder sogar genauer „2700K“ etc. Doch was bedeutet das nun genau? Holen wir dafür etwas aus.
Licht strahlt in unterschiedlichen Wellenlängen, welche in etwa das Farbspektrum eines Regenbogens ergeben. Bei einem Regenbogen wird das Licht in seine verschiedenen Wellenlängen zerlegt – von kurzwellig (violett, ab etwa 380 Nanometer) bis langwellig (rot, bis etwa 750 Nanometer). All diese Wellenlängen zusammen ergeben das neutrale bzw. weiße Licht, das wir kennen.
Von Horst Frank / Phrood / Anony - Horst Frank, Jailbird and Phrood, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3726606
Nun ist es aber so, dass sich diese Wellenlängen unterschiedlich zusammensetzen können und demnach das Weiß, das sie zusammen ergeben, dann leicht färben. Gibt es im blauen Wellenlängenbereich mehr Intensität, wirkt das Licht bläulicher, wobei es wiederum im rot-orangen Bereich rötlicher wirkt.
Aus diesen unterschiedlichen Zusammensetzungen der Wellenlängen ergibt sich also der Charakter bzw. eben das Lichtspektrum. Das wäre auch gar nicht weiter beachtenswert, wenn nicht bereits minimale Veränderungen große Effekte auf verschiedensten Gebieten erzielen würden.
Beobachtbar ist das beispielsweise bei der Fotografie. Das menschliche Auge stellt sich automatisch auf verschiedene Lichtverhältnisse ein, sodass wir die Unterschiede in der Farbwiedergabe der Gegenstände um uns herum gar nicht wahrnehmen. Eine Kameralinse dagegen braucht eine entsprechende Software, um den sogenannten Weißabgleich entsprechend zu steuern.
Bekommt man eine Kamera mit feststellbarem Weißabgleich in die Finger, wird man sich über die plötzlich extrem blaustichigen Fotos wundern, wenn man erst draußen bei Tageslicht und dann drinnen bei Glühlampenlicht fotografiert.
Das Emissionsspektrum verschiedener Lichtquellen variiert also. Stellt sich die Frage, inwiefern und warum genau. Wir werden versuchen, diese Fragen zu beantworten und außerdem einen Blick darauf zu werfen, was das in unterschiedlichen Bereichen bedeutet. Dabei werden wir auf unserem Feld der Expertise bleiben und vor allem das LED-Spektrum im Vergleich zu anderen Leuchtmitteln – nun ja – näher beleuchten.
LEDs, also light-emitting diodes, leuchten durch ein sogenanntes Halbleitermaterial. Nun gibt es davon unterschiedliche Sorten und diese leuchten auch in entsprechend verschiedenen Farben.
Sie strahlen also unterschiedliche Kombinationen aus Wellenlängen ab. Das verschafft den LEDs im Vergleich zu anderen Leuchtmitteln einen wesentlichen Vorteil:
Das LED-Lichtspektrum ist variabel. Und zwar lässt es sich beispielsweise mit diesen Halbleitermaterialen wie folgt färben:
Für weiße LEDs beispielsweise wird eine blaue Grundschicht verwendet, die mit einer gelblichen Lumineszenzschicht ergänzt wird und somit quasi als Wellenlängen-Konverter wirkt.
Das Tages- bzw. eher Sonnenlicht lässt sich mit dem Spektrum der LEDs insofern vergleichen, als dass es ebenfalls variabel ist. Hier ist der Sonnenstand dafür verantwortlich, dass sich die Qualität des Lichts verändert. Verschwindet die Sonne langsam hinter dem Horizont, schafft es nämlich nur noch das langwellige Spektrum über die Erdkrümmung, was für den beeindruckenden Farbverlauf beim Sonnenunter- und -aufgang verantwortlich ist.
Tageslicht – also das Licht, das etwa zu Mittag herrscht, hat seine Intensitätsspitzen bei den grünen und blauen Wellenlängen. Wenn man das Ganze in Kelvin ausdrücken wollen würde – also in der Einheit, die die Farbtemperatur des Lichts bezeichnet – siedelt die grelle Sonne etwa bei 6000K an. Der strahlend blaue Himmel liegt bereits bei 12.000K aufwärts, während morgens und abends die Kelvinzahl bis etwa 4000K sinkt.
Unter den Glühbirnen existieren ebenfalls leichte Unterschiede bei den Farbtemperaturen.
Tendenziell handelt es sich beim Licht von Glühbirnen aber immer um eher wärmeres Lichtspektrum. Interessant ist auch, dass das Spektrum der Glühbirne kontinuierlich verläuft.
Es sind keine Spitzen erkennbar, wie bei den LEDs oder bei der Leuchtstofflampe, sondern ein steter Verlauf. Dieser nimmt aber in Richtung der langwelligen Strahlung (also Rot) zu.
Die Halogenlampe ist, was ihr Lichtspektrum betrifft, mit der Glühbirne vergleichbar.
Höchstens ist eine leichte Verlagerung in Richtung Kurzwellen beobachtbar.
Allerdings verfügt sie über mehr Anteile an sichtbarem Licht, während die Glühbirne mehr Licht im Bereich der Infrarotstrahlung emittiert.
Das Spektrum der Leuchtstofflampe ist ein diskontinuierliches. Ihr Licht weist also einige Spitzen auf, und zwar vor allem im blauen, gelben und grünen Bereich.
Vereinzelt gibt es mittlerweile auch wärmere Varianten der Leuchtstofflampe.
Die Auswahl an Farbtemperaturen reicht hier in etwa von 3000K bis 5500K, also um den neutralweißen Bereich herum.
Natriumdampflampen haben ebenfalls kein kontinuierliches Spektrum. Ihre Spitzen liegen aber im gelben und orangen Bereich - aus diesem Grund wirkt ihr Licht besonders warm.
Dadurch wurde und wird sie teilweise noch immer gerne als Pflanzenlampe genutzt, da Pflanzen mit dieser Lichtart recht viel anfangen können.
Allerdings geht bei der NDL viel Energie in Form von Wärme verloren.
Wie bereits erwähnt, wird die Farbtemperatur in Kelvin angegeben. Diese Angabe gibt eine grobe Information über das jeweils gemessene Lichtspektrum, allerdings nur bis zu einem gewissen Grad. Für eine genauere Analyse braucht es ein detailliertes Spektraldiagramm, das alle Spitzen und die genaue Verteilung der Intensität der Wellenlängen anzeigt.
Wenn wir bei Leuchtmitteln bleiben, bewegen sich die meisten Lampen im Bereich von 2700 bis 6500 Kelvin, was sich in folgende Kategorien teilen lässt:
| Kelvin | Farbtemperatur | Vergleich |
| Unter 1000K | Roter Bereich | - |
| 2700K | Warmweiß | Behagliche Lichtfarbe etwa für Wohnzimmerlampen |
| 4000K | Neutrales Weiß | Neutrale Lichtfarbe etwa für Bürolampen |
| 6500K | Kaltweiß | Tageslicht |
| Über 10.000K | Blauer Bereich | - |
Die Kelvinangabe ergibt sich daher, dass man die Temperatur angibt, die ein Titanblock hat, wenn man ihn so sehr erhitzt, dass er die jeweilige Farbe annimmt. Wenn man ihn also auf etwa 2700K erhitzt, glüht er warmweiß. Je höher die Temperatur wird, desto bläulicher glüht der Titanblock.
Was bedeutet das ganze Tamtam um das Lichtspektrum der LEDs sowie Glühbirne und Co. aber? Unser Spezialbereich betrifft natürlich die Wirkung von Licht auf Pflanzen und dabei spielt das Lichtspektrum eine riesige Rolle. So eignet sich bei der Pflanzenbeleuchtung beispielsweise eine bestimmte Lichtfarbe eher für die Keim- und Wachstumsphase, während andere Spektren eher für die Blütenphase einzusetzen sind.
Dank der farblichen Variationsmöglichkeiten der LEDs kann man sich für jede Wachstumsphase bestens ausstatten, wobei ausdrücklich darauf hingewiesen sei, dass die Pflanze definitiv mehr zum Wachsen braucht als nur die roten und blauen Wellenlängenbereiche. Aus dem Fakt, dass die Pflanze weite Teile der grünen Wellenlängen reflektiert, ist der Irrglaube entstanden, dass dieser Farbanteil im Licht nicht für die Photosynthese benötigt wird. Jedoch brauchen Pflanzen definitiv ein ausgewogenes Lichtspektrum.
Neben der Pflanzenbeleuchtung spielt das Spektrum der LED-, Glüh- und sonstigen Lampen auch in anderen Bereichen eine Rolle. Wenn in einem Raum ein bestimmtes Ambiente geschaffen oder das Aquarium beleuchtet werden soll, kann und sollte durchaus beim Kauf zumindest auf die Farbtemperatur geachtet werden.
Der Mensch reagiert eigentlich ziemlich empfindlich auf Lichtverhältnisse. Der sogenannte circadiane Rhythmus steuert den menschlichen Organismus in Bezug auf das Licht, dem er ausgesetzt ist. So wirken Lichtverhältnisse bei Sonnenaufgang anregend und aufputschend, während jene bei Sonnenuntergang einschläfernd bzw. beruhigend wirken.
In konkreten Zahlen ausgedrückt kann man diesbezüglich sagen, dass Farbtemperaturen des Lichts um die 3000K entspannend wirken, während 6500K eher anregend wirken.
Das ist für die Stimmung im Raum als auch für das allgemeine Wohlbefinden von Bedeutung, da sich durch zu aggressives Blaulicht etwa nervöse Unruhe und Schlafstörungen einstellen können.
In aller Kürze möchten wir noch auf die Beleuchtung von Aquarien eingehen, denn auch hier wird dem LED-Spektrum Aufmerksamkeit zuteil. Meist werden dort Leuchtstoffröhren eingesetzt, vereinzelt auch LEDs, wobei diese vor allem aufgrund ihres Abstrahlwinkels gerne eingesetzt werden.
Farbtechnisch bewegt man sich hier gerne im neutralweißen Bereich. Das hat vor allem den Grund, dass das Grün der Aquariumspflanzen durch die eher kühle Lichtfarbe satt zur Geltung kommen.
So kommt ein frischer, „saftiger“, kühler Eindruck zustande, während mit warmem Licht beleuchtete Aquarien eher modrig und verstaubt aussehen.
Abschließend lässt sich sagen, dass das Spektrum und die Lichtfarbe zu den wichtigsten Parametern des Lichts gehören – neben Intensität etc. Besonders in unserem Fachbereich, der Pflanzenbeleuchtung, hat das Spektrum, das sich wie erwähnt am besten ausgeglichen gestaltet, eine große Wichtigkeit. Ob das Licht nun eher gelblich oder eher bläulich aussieht, kann große Unterschiede im Wachstum hervorrufen. Plus: Das LED-Spektrum ist im Unterschied zu Glühbirne und Co. sehr variabel und LEDs zählen eindeutig zu den energiesparendsten Leuchtmitteln.
Für einen stabilen Wuchs braucht eine Pflanze auch einen guten Start. Wenn die ersten Wochen des Wachstums bereits gut verlaufen, kann man sich auch weiterhin eine kraftvolle Pflanze mit gegebenenfalls viel Ertrag erwarten. Damit diese Jungpflanzenanzucht gelingt, gibt es so einiges zu beachten. Was das alles ist, erfährst du nun.
Grundsätzlich ist eine Jungpflanzenanzucht dazu da, die noch widrigen Witterungen des Frühjahrs zu umgehen und trotz nächtlichen Frosts gesunde Setzlinge aufzuziehen. Dafür ist draußen noch zu wenig Wärme und Licht vorhanden, weswegen man die ersten Wochen der Pflanze nach drinnen verlegt.
Generell gilt es zu beachten, dass jede Pflanze etwas andere Bedürfnisse hat und, dass diese Bedürfnisse berücksichtigt werden müssen. Recherchiere genau, was das unterschiedliche Saatgut jeweils braucht und richte deinen Anzuchtplan danach aus.
Meist läuft die Anzucht in etwa so ab:
Sobald die Jungpflanze groß und stabil genug ist (einige Zentimeter groß) kann sie pikiert und umgetopft werden.
Nun eignen sich nicht alle Pflanzen dafür, sie vorzuziehen, bevor man sie ins Beet umsetzt. Generell verfährt man so am besten bei Pflanzen, die es gerne wärmer haben. Beispiele dafür sind Auberginen, Paprika, Tomaten, Basilikum, Salate, Kohlgewächse, Gurken, Kürbisse, etc. Ihnen ist es im Frühjahr noch zu kalt draußen und wenn man sie rechtzeitig im Beet haben möchte, muss man drinnen beginnen.
Im Gegenzug eher für die Direktaussaat geeignet sind folgende Gewächse: Alle Gemüsesorten, bei denen man die Wurzel ernten möchte, also Karotten, rote Beete, Pastinaken, Zwiebel, Knoblauch, etc., außerdem Erbsen, Bohnen, Mangold, etc.
Im eben schon erwähnten Aussaatplan sollte die richtige Aussaatzeit vermerkt sein. Die Frage ist: wann muss man mit der Anzucht beginnen, damit man die fertigen Jungpflanzen zeitgerecht ins Freie setzen kann? Wenn die Jungpflanzen bereits im April bereit wären, es draußen aber noch zu kalt ist, muss man die Pflanzen nur unnötig hinhalten. Ist man zu spät dran, kann es sein, dass es der Pflanze schon wieder zu heiß wird, bzw. man nutzt die Beete nicht optimal.
Notiere dir, wann du die Samen ausgesät hast und wie dieser Zeitpunkt für dich funktioniert hat. So kannst du es im Jahr drauf besser oder genauso ideal planen.
Die richtige Erde um Jungpflanzen anzuziehen ist etwas nährstoffärmer als normale Pflanzenerde. Die jungen Samen und Triebe vertragen noch nicht die volle Ladung an Nährstoffen. Es gibt spezielle Anzuchterde zu kaufen, aber am besten ist es natürlich, man kann sich die eigene Erde selbst anmischen.
Für Anzuchterde verwendet man am besten folgende Zusammensetzung:
Über die genaue Zusammensetzung scheiden sich die Geister etwas, manche berichten auch, dass reiner Kompost für sie genauso gut funktioniert hat. Ein bisschen Herumprobieren schadet hierbei bestimmt nicht.
Unter den Samen gibt es Dunkel- und Lichtkeimer. Die einen keimen nur unter der Erde bzw. eben bei Dunkelheit, die anderen benötigen neben Wasser und Nährstoffen auch bereits Licht, um zu keimen. Das bedeutet für die Jungpflanzenanzucht, dass die einen in die Erde gebracht und mit Erde bedeckt werden müssen und Lichtkeimer lose auf die Erde gestreut werden können.
Viele betreiben ihre Jungpflanzenaufzucht im Gewächshaus oder im Haus selbst auf der Fensterbank (sofern genügend Platz dafür ist) oder im Keller. Wichtig ist dabei die Temperatur. Wenn es selbst im Gewächshaus noch zu kalt ist, kann man sich mit einer Gewächshausheizung behelfen, oder man zieht ins Haus um.
In punkto Temperatur ist wiederum auf die individuelle Keimtemperatur der Pflanzen zu achten, wobei man sich hier auch mit Wärmematten behelfen kann und darauf achten muss, das Saatgut und die Anzuchtstation nach Keimtemperaturen anzuordnen.
Ist die Jungpflanzenanzucht schon weit genug fortgeschritten, können die Setzlinge abgehärtet bzw. langsam an draußen gewöhnt werden, indem man sie tagsüber ab und zu nach draußen stellt.
Sie direkt vom Warmen ins freie Beet zu setzen wäre für die jungen Pflanzen etwas überfordernd, es sei denn, man setzt sie erst ins Gewächshaus oder in den Frühbeetkasten.
Wenn man die Jungpflanzenanzucht im Keller oder in einem Regalsystem unternimmt, hat man wahrscheinlich ein Problem mit Dunkelheit bzw. Verschattung. Dem ist ganz einfach Einhalt geboten, nämlich mithilfe von Pflanzenlampen. Sie versorgen die jungen Keime genau mit der Menge an Licht, die sie benötigen und man kann sich junge, stabile und gesunde Pflanzen aufziehen, die viel Ertrag bringen können.
Beliebt ist die Jungpflanzenanzucht, also das Vorziehen von Pflanzen, besonders bei Gemüsepflanzen. Durch das Vorziehen kann man beispielsweise Beete mehrmals in einer Saison belegen und so den Ertrag optimieren.
Für Salat, Paprika, etc. eignet sich das besonders gut (wie eingangs bereits erwähnt). Bei Wurzelgemüse und dergleichen sollte man das eher nicht versuchen.
Gehen wir die Pflanzenanzucht einmal am Beispiel der Tomaten durch. Wie zieht man also am besten Tomatenpflanzen vor?
Das war’s auch schon wieder soweit zur Jungpflanzenaufzucht. Für genauere Details, wie man sich die Pflänzchen am besten vorzieht, wird man ohnehin nicht drum herumkommen, sich für jede gewünschte Pflanze extra zu informieren, denn wie gesagt: die Jungpflanzenaufzucht funktioniert nicht bei jeder Pflanze gleich. Aber mit genügend Information, Planung, Pflanzenlicht, Wärme und Sorgfalt gelingts bestimmt!
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Bei Eisestemperaturen passiert nicht viel Wachstum. Das ist spätestens dann zu beobachten, wenn sich jeden Herbst aufs Neue die Vegetation langsam zurückzieht. Will man trotz frostiger Temperaturen in der kalten Jahreszeit ein wenig Wachstum im Gewächshaus beibehalten, muss man dort für die nötige Wärme sorgen. Dafür sind Gewächshausheizungen da. Welche Exemplare es gibt und wie man sie eventuell auch selber bauen kann, erläutert dieser Beitrag.
Es gibt mehr Möglichkeiten, die gewünschte Temperatur im Gewächshaus zu schaffen, als man vielleicht denken mag. Von der elektrischen Gewächshausheizung bis zur Solarheizung gibt es einiges, das den Pflanzen im Gewächshaus einheizen kann. Einige davon sind sogar so einfach zu konzipieren, dass man sie mit wenigen Schritten und einer überschaubaren Materialliste als DIY-Version selber bauen kann.
Eine weit verbreitete Möglichkeit ist die sogenannte Vegetationsheizung. Sie funktioniert im Prinzip wie eine Fußbodenheizung, wobei im Boden des Gewächshauses Rohre verlegt werden, durch welche Warmwasser gepumpt wird. Wie dieses Wasser erwärmt wird, kann unterschiedlich funktionieren. Wichtig ist in jedem Fall, dass die Rohre ordentlich isoliert werden, damit auch wirklich alle Wärme ins Gewächshaus und nicht in den Boden fließt.
Die Bodenheizung fungiert lediglich als Wärmeabnehmer und kann mit unterschiedlichen Wärmeerzeugern verbunden werden. Einige davon stellen wir nun vor.
Der Biomeiler ist eine Biomasseheizung, wobei die Wärme, die beim mikrobiologischen Abbauprozess der Biomasse entsteht, zur Warmwasserbereitung genutzt wird.
Dafür wird ein Rohr im Kompost verlegt, wobei man am besten eine statische Konstruktion baut, etwa einen Rahmen, an dem die Rohre befestigt werden. Diese kann dann in den Behälter gestellt werden, in den die Biomasse gefüllt wird.
Das hat im Vergleich zu lose verlegten Schläuchen den Vorteil, dass die Rohre nicht jedes Jahr mühsam neu verlegt werden müssen, sondern einfach aufgestellt und mit Biomasse aufgeschüttet werden können.
Daran werden ein zweites Rohrsystem und eine Pumpe geschlossen, die für die Warmwasserzirkulation im Gewächshaus sorgen können.
Meistens werden allerdings doch die Schläuche spiralförmig zwischen mehreren Schichten Biomasse verlegt, die Schichten angefeuchtet und festgetreten, damit der Zersetzungsprozess und die dabei entstehende Wärme optimal genutzt und übertragen werden können. Es entsteht dabei ein hoher Zylinder, der ohne weiteres Zutun Heizwärme erzeugt.
Für den kleinen Heizbedarf und vor allem (ähnlich dem Biomeiler) ökologisches Heizen, wird an mancherlei Stelle empfohlen, sich schnell und einfach einen Ofen aus Tontöpfen zu bauen. Wenn man für neue Gärtnerutensilien schonmal im Baumarkt oder Gartengeschäft ist, könne man sich auch gleich nach folgenden Dingen umsehen:
Der Aufbau eines solchen Teelichtofens ist denkbar einfach. Man muss einfach die Tonteile nacheinander durch die Gewindestange fädeln und sie auf dieser befestigen, beginnend mit einer Mutter, einer Unterlegscheibe, dem Untersetzer, einer weiteren Unterlegscheibe, einer weiteren Mutter und so weiter. Solche Teelichtöfen sind allerdings als Gewächshausheizung etwas klein geraten. Sie sind ursprünglich als Tisch- bzw. Handwärmer gedacht, wobei zu bezweifeln bleibt, ob sie ein ganzes Gewächshaus im Alleingang zu heizen vermögen.
Eine weitere Warmwasserheizung nutzt die Solarenergie, indem sie mithilfe von Sonnenkollektoren Heizflüssigkeit aufwärmt und wiederum in ein im Gewächshaus integriertes Heizsystem pumpt. Das ist vor allem dann sinnvoll, wenn im Frühjahr die Nächte noch frostig sind. Tagsüber heizt die Sonne das Glashaus ohnehin auf, was für die richtige Temperatur im Innern des Gewächshauses sorgt, während parallel dazu das Wasser erhitzt wird, mit dem nachts weitergeheizt wird.
Dazu braucht man Sonnenkollektoren, einen Wasserspeicher für das Warmwasser, Rohre und eine Pumpe. Wie groß diese Kollektoren sein müssen, entscheidet der Wärmebedarf des Glashauses (dazu gleich noch mehr). Die Sonnenkollektoren sollten an einer unverschatteten Stelle aufgestellt werden und auch möglichst die Sonnenstrahlung nicht davon abhalten, ins Gewächshaus zu gelangen.
Das Problem an der Solarheizung ist, dass sie nicht einwandfrei funktioniert, wenn der Tag eher trüb und regnerisch ist.
Wenn man nicht unbedingt groß an der Gewächshausheizung herumbasteln möchte, kann man sich auch einfach einen Heizstrahler oder Heizlüfter in das Gewächshaus stellen. Diese arbeiten mit unterschiedlichen Brennstoffen bzw. Energiequellen und strahlen entweder direkt Wärme in das Gewächshaus oder wärmen mittels Konvektionswirkung die Luft auf.
Bei Stromheizungen braucht man allerdings eine Stromleitung im Gewächshaus, bei gas-, öl- und petroleumbetriebenen Heizungen müssen die Tanks regelmäßig aufgefüllt werden. Bei der Ölheizung ist Vorsicht geboten, da giftige Gase entstehen können. Bei der Gasheizung kann es dazu kommen, dass der Sauerstoff aufgebraucht wird, weswegen man vor dem Betreten des Gewächshauses eventuell ordentlich lüften muss.
Um zu wissen, wie üppig die Heizung fürs Gewächshaus überhaupt ausfallen muss, gibt es eine einfache Rechnung. Ergebnis dieser Rechnung ist der Energiebedarf in Watt, was vor allem aussagekräftig für bereits fertige Heizgeräte bzw. die Warmwasserbereitungsanlage ist. Wie groß schließlich einer der Tonofen oder der Biomeiler ausfallen müssen, ist leider selbst damit schwer zu sagen. Die Rechnung lautet:
Der k-Wert des Gewächshauses bezeichnet den Wärmedurchgangskoeffizienten und lässt sich bei fertig gekauften Gewächshäusern beim Hersteller erfragen. Der k-Wert von Normalglas beträgt etwa 6, während isoliertes Doppelglas einen k-Wert von unter 2 aufweist. Weitere gängige Materialien für Gewächshäuser sind Stegdoppel- und -dreifachplatten, die je nach Stärke einen k-Wert von knapp 2 bis 3,5.
Die gewünschte Innentemperatur ergibt sich allen voran aus dem Bedürfnis der Pflanzen. Bei der Jungpflanzenaufzucht im Frühjahr reicht es wahrscheinlich, das Gewächshaus frostfrei zu halten. Soll die Vegetation von temperaturempfindlicheren Pflanzen im Winter fortgesetzt werden, muss das Gewächshaus bis zu Raumtemperatur und höher beheizt werden.
Das zeigt außerdem, dass ein beheiztes Gewächshaus in unterschiedlichen Konstellationen sinnvoll ist. Egal, ob du sie nur in der kurzen Heizperiode im Frühling zum Aufziehen deiner Keimlinge benötigst, oder den ganzen Winter lang durchheizen musst, eine Gewächshausheizung selber zu bauen und anzuwenden hebt deine Pflanzenaufzucht und den zu erwartenden Ertrag auf ein neues Level.
Du hast selbstverständlich auch noch die Möglichkeit, die Aufzucht in den ohnehin beheizten Innenraum zu verlegen, etwa in den Keller oder in andere geeignete Räume. Dort musst du für die Heizung in der Regel nicht mehr sorgen und das fehlende Sonnenlicht für die Photosynthese spenden LED-Pflanzenlampen.
Die Gartenarbeit ist zwar schön, aber anstrengend. Gerade, wenn man viel auf dem Boden zu tun hat und nicht gerade jede Pflanze im Hochbeet anbaut, kann das ziemlich in den Rücken gehen und nervig werden. Zumindest die Anzucht der Jungpflanzen verlegt man dabei gerne auf eine ergonomische Arbeitshöhe auf eine Pflanzbank. Wie man so einen Pflanztisch selber bauen kann, bzw. was man dabei beachten sollte, erfährst du in diesem Beitrag.
Um einen Pflanztisch selbst zu bauen, muss man sich im Vorfeld über einige Dinge im Klaren sein. Frage dich dazu am besten erstmal:
Dann kann es eigentlich schon damit losgehen, den Aufbau zu planen, eine Materialliste zu erstellen und das Ganze lt. Plan zusammenzubauen. Bei der Planung kann man darauf achten, mit welchen Utensilien man aktuell im Garten arbeitet und inwiefern sie in die Arbeitsstation passen müssen.
Wünscht man sich etwa einen abgetrennten Bereich auf der Arbeitsplatte als Pikierstation, muss diese auch so breit sein, dass die Anzuchtschalen, die man benutzt, dort auch Platz haben.
Der Klassiker unter den Pflanztischen ist jener aus Holz. Um sich so einen selbst zusammenzubasteln geht man in etwa wie folgt vor:
In dieser DIY-Video-Anleitung findet man eine ausführliche Beschreibung, wie so ein Pflanzentisch geplant, gebaut und finalisisert wird:
Bei dieser Anleitung kommt ein einfacher Pflanztisch heraus, der noch etwas aufgepeppt werden kann. Beispielsweise kann man unter die Arbeitsfläche einen Auffangbehälter als Schublade montieren, der die Erde auffängt, die durch die Spalten fällt.
Oder man verwendet eine durchgängige Platte und fräst dort 2 Löcher hinein – eines für die überschüssige Erde, eines für eventuelle Pflanzenabfälle. Die Behälter darunter fangen Erde und Pflanzenteile auf und man kann sie entweder wiederverwenden, oder eben zum Kompost bringen.
Die gesamte Oberfläche, aber speziell die Arbeitsfläche sollten so behandelt sein, dass sie wasserresistent sind. Die Holzbeine sollte man leicht erhöhen oder mit einer Kunststoff- oder Metallabdeckung versehen, damit das Holz nicht direkt auf nassem Boden zu stehen und dadurch zu Schaden kommt.
Es ist immer hilfreich, die Löcher für die Schrauben erst vorzubohren, damit das Holz nicht so leicht splittert. Außerdem kann man mit einem Versenker sozusagen eine Mulde um das Bohrloch anbringen, in der der Schraubenkopf anschließend verschwinden kann.
Viele Pflanzbänke sind auch zumindest zum Teil aus Metall gefertigt, um widerstandsfähiger gegen Witterung und vor allem Feuchtigkeit zu sein. Meistens handelt es sich bei Pflanztischen aus Metall um eine Kombination aus verzinktem oder Aluminiumblech und einem Holzgerüst.
Dafür wird die Blechplatte so zurechtgebogen, dass sie hinten nach oben hin abgewinkelt und auch vorne nach unten abgerundet werden. Das verhindert, dass die Utensilien hinten herunterfallen können und, dass man sich an der Blechkante verletzt.
Ist der Garten etwas kleiner oder möchte man an verschiedenen Orten am Pflanztisch arbeiten, kann man ihn auch klappbar gestalten. Das ist vor allem auch dann von Vorteil, wenn es rechnet und man zur Abwechslung mal im Keller oder der Garage arbeiten möchte. Dazu baut man einfach eine Arbeitsfläche, die sich vom Grundgerüst abnehmen lässt und baut zwischen den Seitenwänden und der Rückwand Scharniere ein.
Im Video wird eine schnelle Möglichkeit gezeigt, wie man sich eine praktische Arbeitsfläche mit Pikierstation bauen kann. Diese Arbeitsplatte kann schließlich auf diversen Unterbauten verwendet werden, unter anderem auch auf einem zusammenklappbaren Gestell.
Bei einer Pflanzbank ist wichtig, dass immer alle Werkzeuge griffbereit und beisammen liegen, sodass man angenehm arbeiten kann. Das kann durch Halterungen oder Haken an der Rückwand und durch Abstellflächen und Fächer gewährleistet werden. Als einfache Schubladen kann man beispielsweise einfache Leisten anbringen, auf die dann Kunststoffboxen, Holzkisten oder stabile Obstkartons aus dem Handel geschoben werden können.
So bekommt man Schubladen hin, ohne die doch recht komplizierten Schubladen selbst bauen zu müssen.
Seit etlichen Jahren als Baumaterial beliebt und auch für den Pflanztisch geeignet sind Europaletten. Dazu arbeitet man die ausrangierten Paletten auf, indem man sie abschleift und eventuell versiegelt oder anstreicht. Anschließend verwendet man am besten zwei auf 80 x 80 cm zugeschnittene Paletten, die als Standbeine dienen. Die abgeschnittene Fläche zeigt nach oben, auf ihr wird eine dritte Palette festgeschraubt, die als Arbeitsfläche dienen soll. Sie wird nicht zugeschnitten, womit man eine Arbeitsfläche von insgesamt 120 x 80 cm erhält.
Man kann selbstverständlich auch eine andere Platte als Arbeitsfläche verwenden.
An der Rückseite werden mit einigem Abstand zu Boden 2 weitere Paletten befestigt, die als Rückwand dienen und dort praktische Querbalken bereitstellen, auf denen wiederum Haken und die Arbeitswerkzeuge aufgehängt werden können.
Alternativ dazu kann man auch einfach mehrere Paletten übereinander stapeln. Etwa 6-7 Stück reichen für eine angenehme Arbeitshöhe. Sind sie ordentlich miteinander verbunden, kann man auch einige der Querbalken herausnehmen, um praktische Ablagefächer zu erhalten, oder man bestückt die horizontalen Zwischenräume mit Schubladen.
Wir hoffen, diese Anleitung konnte dir ein paar Ideen und Tipps vermitteln, oder dich zumindest dazu motivieren, dir deinen eigenen Pflanztisch selbst zu bauen. Viel Vergnügen bei deinem neuen Projekt!
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Es gibt viele gute Gründe, ein Zimmergewächshaus selber zu bauen. Man kann damit empfindliche Keimlinge schon im ausklingenden Winter aufziehen, oder die Küche mit leckeren Kräutern ergrünen lassen. Die Aufzuchtstation selbst zu bauen hat den Vorteil der individuellen Gestaltung und günstigen Anschaffung. Fragt sich nur noch, wie man so ein Zimmergewächshaus selber bauen kann.
In Zimmergewächshäusern hat man die Möglichkeit, Pflanzen vom Samen aufzuziehen, ohne sich bereits fertige Stecklinge kaufen zu müssen. Besonders, wenn man empfindliche Pflanzen aufziehen möchte, die eigentlich in milderen Gefilden zuhause sind, sorgt das Zimmergewächshaus für die nötige Keimtemperatur und Luftfeuchtigkeit.
Bei den Aufzuchtstationen fällt allerdings auf, dass man sie auf unterschiedliche Weisen konzipieren kann. Bastlerische Talente können sich ihre eigene, stabile und wiederverwendbare Aufzuchtbox bauen, während Upcycling-Fans auf alte Verpackungen zurückgreifen können. In diesem Beitrag möchten wir dir die Grundidee des Zimmergewächshauses zeigen und eine kleine Anleitung dafür geben, wie du dir so ein Zimmergewächshaus selber bauen kannst.
Viel Hobby- und Profigärtner ziehen ihre jungen Pflanzen in einfachen Anzuchtschalen auf, vor allem dann, wenn sie in einem geräumigeren Gewächshaus im Garten oder in einer künstlich beleuchteten Aufzuchtstation im Keller genügend Platz für die Schalen haben. Diese Stationen gibt es im Mini-Format für die Fensterbank oder den Balkon, wobei diese natürlich dann in ihrer Form variiert werden müssen. In einem Mini-Gewächshaus ziehst du deine Keimlinge ebenso professionell auf, wie die Profis in den Gärtnereien – nur eben im Kleinformat.
Was die Grundzüge betrifft, ist ein jedes Zimmergewächshaus ähnlich gestrickt und kann damit in seiner Grundform auf verschiedene Arten und Weisen realisiert werden. Wichtig ist, dass sie vor Wind und Wetter und rauen Temperaturen gewappnet sind, das erledigt in der Regel bereits das Zimmer für einen. Außerdem haben die Sämereien gerne eine höhere Luftfeuchtigkeit, was durch eine durchsichtige Abdeckung gewährleistet wird.
Im Grunde macht das Zimmergewächshaus nichts anderes, als für eine konstante Temperatur und dafür zu sorgen, dass die Erde nicht zu schnell austrocknet.
Im folgenden Video von unseren Partnern vom „Gartengemüsekiosk“ kannst du dir ein Bild davon machen, wie so eine Aufzuchtstation aussehen könnte.
Da allerdings nicht jeder so praktische Schalen zur Verfügung bzw. andere Vorstellungen vom eigens gebauten Zimmergewächshaus hat, erwähnen wir hier einige andere Möglichkeiten. Vom gekonnt gebastelten Anzuchtkasten bis zur Upcycling-Station ist nämlich viel möglich.
Für eine kompakte und stabile Anzuchtbox für die Fensterbank benötigst du zunächst eine Holzplatte als Boden, die du wasserdicht machst. Darauf befestigst du einen Rahmen, der dieselbe Größe haben muss, wie deine Abdeckhaube. Diese kann entweder aus Kunststoff oder aus Glas sein, kann aber auch einfach ein Holzgestell sein, über das du eine Folie spannst.
Diese Abdeckung wird dann am besten mit einem Scharnier am Rahmen festgemacht, damit du sie bequem hochklappen kannst. Ein Stift zwischen Abdeckung und Rahmen hilft dabei, die Abdeckung zur Belüftung etwas zu öffnen. In den Rahmen kannst du schließlich deine Behälter stellen, in die du Erde inkl. Samen und etwas Wasser füllst.
Hast du einen etwas höheren Anspruch an dein selbstgebautes Zimmergewächshaus, kannst du es auch mit einer Heizung und einer Beleuchtung ausstatten. Das garantiert, dass die Pflänzchen auch bestimmt genügend Temperatur und Licht bekommen. Der Platz an der Fensterbank ist dabei dann wahrscheinlich überflüssig, außer es handelt sich um wirklich hitze- und lichtbedürftige Pflänzchen.
Eine beheizte und beleuchtete Anzuchtstation ist vor allem dann von Vorteil, wenn du die Pflanzen an einem sonst eher kalten und dunklen Raum aufziehen möchtest. Um die Pflanzen zu beheizen kannst du eine Heizmatte oder Wärmelampe nutzen, die allerdings nicht zu viel Power haben dürfen. Unter Umständen kann auch bereits die Abwärme der Pflanzenlampe reichen.
Für dein fast schon professionelles Zimmergewächshaus benötigst du neben Heizmatten/Wärmelampen und einer Beleuchtung noch:
Beim Selberbauen deines Zimmergewächshauses kannst du weiter sparen, indem du auf Dinge zurückgreifst, die sonst im Müll landen würden.
Aus Obstkisten, Gemüse- und Obstschälchen aus dem Supermarkt und anderen Verpackungsmaterialien bastelst du eine ideale Anzuchtbox für deine jungen Pflänzchen, um sie anschließend ins eigentliche Beet setzen zu können.
Am einfachsten geht es, wenn du eine Box nimmst, wo beispielsweise Weintrauben drin verpackt waren, sie mit Vlies oder Zeitung auslegst, Kies hineingibst und dann das ganze zur Hälfte oder zwei Dritteln mit Erde anfüllst.
Da kommen dann die Samen hinein und werden leicht angegossen. Der Deckel, der bei solchen Boxen meist automatisch dabei ist, dient als lichtdurchlässige Abdeckung. Fertig ist das so ziemlich simpelste, selbst gebaute Zimmergewächshaus.
Alle die bereits vorgestellten Zimmergewächshäuser sind selbstverständlich nicht nur für den Innenraum, sondern auch für den Balkon geeignet. Dort muss man allerdings darauf achten, dass es den zarten Trieben nachts nicht zu kalt wird. Sollte es aber auf dem Balkon doch zu kalt werden, kann man das mobile Mini-Gewächshaus ja immer noch nach drinnen verfrachten.
Generell ist bei der Keimung von Jungpflanzen auf einiges zu achten. Ein paar der Dinge haben wir hier besonders in Bezug auf Zimmergewächshäuser zusammengefasst:
Generell ist wohl am wichtigsten, dass du genau recherchierst bzw. herausfindest, welche Bedürfnisse deine Pflanzen haben und die Anzuchtstation danach richtest. Dann kann eigentlich bei der Anzucht in deinem eigenen Zimmergewächshaus nichts mehr schief gehen. Viel Erfolg!
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Wenn man Pflanzen selbst aufziehen möchte, hat man zwangsläufig und logischerweise alles voller Erde, oder? Nicht unbedingt, denn man kann Pflanzen auch ganz ohne Erde aufziehen, und zwar in sogenannten Hydrokulturen. Dieser Artikel beschäftigt sich damit, wie man sich ein solches hydroponisches System selbst baut und wie man es am besten einsetzen kann.
Die Hydroponik bzw. Hydrokultur kommt zumindest begriffsmäßig aus dem Griechischen und Lateinischen (gr. hydor, dt. „Wasser“, gr. pónos, dt. „Arbeit“ bzw. lat. cultura, dt. „Anbau“) und bezeichnet den Anbau von Pflanzen in Wasser, statt in Erde, wie das bei der sogenannten Geoponik der Fall ist. So viel zur Begrifflichkeit, aber was bedeutet das genau, warum tut man das und wie funktionierts?
Pflanzen in einem hydroponischen System (engl. hydroponic system) heranzuziehen, ist eigentlich gar nicht so schwierig. Dabei liegen die Wurzeln der Pflanzen in einer Lösung aus Wasser und Nährstoffen, die außerdem mit Sauerstoff versorgt wird, damit die Pflanzen nicht ersticken und verfaulen. Die Pflanze kann über das Wasser alle Nährstoffe aufnehmen, die sie braucht.
Dabei hat man vollste Kontrolle über die Nährstoffe in der Lösung, man kann den pH-Wert und andere Inhaltsstoffe genauestens einstellen und dies sollte man auch tun. Die Erde hat nämlich eine ausgleichende Funktion, einen pH-Puffer sozusagen, der nicht gegeben ist, wenn die Wurzeln nur von Wasser umgeben sind. Der optimierte Dünger kann dafür auch genau auf das jeweilige Wachstumsstadium abgeglichen werden, sodass Pflanzen in unterschiedlichen Stadien auch mit einer jeweils anderen Nährstofflösung versorgt werden.
Der Gedanke, nicht mit Erde fuhrwerken zu müssen, klingt verlockend und das aus vielen Gründen. Zunächst liegt auf der Hand, dass die Handhabung von nicht geoponischen Systemen zur Pflanzenaufzucht wesentlich sauberer vonstattengeht. Der kontrollierte und saubere Wuchs, der sogar vor Unkraut gefeit ist, stellt einen der wesentlichen Vorteile des hydroponischen Systems dar.
Außerdem arbeitet die Hydrokultur, wenn sie klug angelegt wird, sparsamer, effizienter und bringt mehr Ertrag. Nicht nur kann man sich pro Wuchs über eine üppigere Ernte freuen, man bekommt auch mehr Wachstumszyklen in einem Jahr unter. Trotz des schnellen Wachstums hat man keinerlei Einbüßen bei der Qualität der Pflanze zu befürchten und durch diese günstigen Betriebsbedingungen rechnen sich die hohen Anschaffungskosten schnell.
Dadurch, dass der Nährstofflösung die exakt richtige Zusammensetzung beigemischt werden kann und man nicht einfach wild (und meistens zu viel) darauf los düngen muss, werden Ressourcen gespart. Zu guter Letzt ist auch der Platzverbrauch geringer. Bei der Pflanzenzucht großen Stil ist der vertikale Anbau (engl. vertical farming) in Kombination mit einem hydroponischen System besonders günstig.
Kommen wir nun endlich zur Anleitung: Wie kannst du also ein hydroponisches System selber bauen? Wir haben uns dafür entschieden, eine sogenannte deep water culture mit euch sozusagen virtuell anzulegen, denn die DWC ist die, die im Privatgebrauch zurecht am häufigsten eingesetzt wird.
Der Deckel des Eimers wird abgenommen und ein Loch ausgemessen, angezeichnet und ausgeschnitten, das so groß ist, dass der Netztopf zwar zu einem Großteil durchpasst, aber nicht durchfällt. Am Rand des Deckels wird ein weiteres kleines Loch gebohrt, durch das der Luftschlauch für die Luftpumpe gefädelt werden kann. Schließlich wird der Ausströmer für die Luftzufuhr in den Eimer gelegt und mit dem Schlauch verbunden.
Dann kann der Aufbau eigentlich schon befüllt werden. Erst wird die Nährstofflösung angemischt (laut Herstellerangaben des jeweiligen hydroponischen Düngers) und so viel davon in den Eimer gefüllt, dass der Netztopf mit der Lösung in Berührung kommt. Anschließend kommt das Substrat, beispielsweise der Blähton, in den Netztopf und die angezogenen Sämlinge werden vorsichtig eingesetzt. Der Sämling sollte vorher bereits in beispielsweise Kokussubtrat angezogen und samt diesem in den Blähton gesetzt werden. Nun kann eigentlich schon die Luftpumpe angeschlossen, angeschaltet und losgelegt werden.
Beim Betrieb dieses Systems ist es wichtig, dass der Wasserpegel nicht abfällt und dass alle paar Wochen das Wasser gewechselt wird.
Im privaten Bereich wird die Hydrokultur häufig bei Zimmerpflanzen eingesetzt. Dass man nicht mit Erde hantieren muss, ist schließlich besonders im Wohnbereich von Vorteil, den man ja doch eher erdfrei halten wollen würde.
Auch bei der privaten Aufzucht von Nutzpflanzen können hydroponische Systeme eingesetzt werden. Tatsächlich wird diese Art der Nutzung immer häufiger, wozu auch die LED-Pflanzenlampen keinen unwesentlichen Beitrag geleistet haben.
Die wirtschaftliche Nutzung des hydroponischen Systems schreitet hingegen immer weiter voran. Es wird geforscht und optimiert und überlegt, ob solche Systeme künftig vermehrt für die Deckung des Lebensmittelbedarfs und zur Aufzucht anderer Nutzpflanzen herangezogen werden können. Vertical farming, wobei mehrere Reihen Pflanzen übereinander in hochgestapelten Regalen aufgezogen werden, wird zum Teil vor allem in Japan bereits eingesetzt und könnte die Zukunft der Pflanzenzucht darstellen.
Diese Frage ist schnell beantwortet: es gibt nämlich kaum eine Pflanze, die nicht ohne Erde aufgezogen werden kann. Praktisch alle Pflanzen können in einer Hydrokultur wachsen, wenn nur die Zusammensetzung und Menge der Nährlösung an die jeweilige Pflanze angepasst ist. Sogar Orchideen und Kakteen können so gezogen werden – in Blähton eingetopft statt in Erde.
Wie so oft gibt es auch bei hydroponischen Systemen verschiedene Methoden und Arten. Man könnte fast sagen, Hydrokultur sei nicht gleich Hydrokultur und so ist es auch. Verschiedene Aufbauten und Systeme sind der Auswahl überlassen und wir möchten zum Abschluss dieses Beitrags einige davon kurz vorstellen.
DWC – deep water culture: bei dieser Methode werden die Wurzeln direkt ins Wasser getaucht, wobei besonders wichtig ist, dass sie gut mit Sauerstoff versorgt werden.
Dochtsystem: beim Dochtsystem wird das Wasser über einen Docht zum Substrat und zu den Wurzeln geliefert. Da die Wurzeln hier weniger intensiv mit Wasser in Berührung kommen, eignet sich das System eher für Pflanzen, die wenig Wasser benötigen.
Tropfsystem: beim Tropfsystem wird die Nährlösung durch eine Wasserpumpe in gewissen Intervallen vom Reservoir nach oben gepumpt und auf das Substrat gegossen. Das versickernde Wasser gelangt dann wieder ins Reservoir zurück und es entsteht ein Kreislauf.
Ebbe-Flut-System: ein recht bekanntes System ist auch das Ebbe-Flut-System. Dabei befindet sich die Pflanze in einem Container, der mehrmals täglich geflutet wird. Das Wasser sickert wieder zurück in das Reservoir, wodurch sich der Ebbe-Zustand ergibt.
NFT – nutrient film technique: bei der sogenannten Nährstofffilmtechnologie läuft die Nährflüssigkeit durch eine Röhre, in der die Netztöpfe eingefasst sind. Diese Methode wird hauptsächlich im wirtschaftlichen Bereich angewandt.
Aeroponisches System: hierbei handelt es sich streng genommen nicht um eine Hydrokultur, denn die Wurzeln hängen hier in der Luft, wobei sie ständig mit der Nährlösung besprüht werden. Bei dieser Methode bilden sich in der Regel starke Wurzeln heraus.
Zusammenfassend kann man sagen, dass das hydroponische System vielleicht auf den ersten Blick etwas befremdlich wirkt, dass sie allerdings durchaus eine Überlegung wert ist. Bei der Hydrokultur sind zwar präzise Pflege und Versorgung erforderlich, wodurch allerdings beste Ernteergebnisse erzielt werden können. Zudem sprechen wichtige Faktoren wie schnelleres Wachstum, flexible Standorte und effizienter Nährstoffverbrauch für ein hydroponisches System.
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Wie bei allen elektrischen Geräten, wird auch bei der Herstellung und beim Vertrieb von Pflanzenlampen im besten Fall genau darauf geachtet, dass auch alles mit sicheren und rechten Dingen zugeht. Dank verschiedener Richtlinien, Schutzklassen und -arten kann man sich als Konsument sicher sein, dass einen beim meist stundenlang durchgängigen Betrieb der LED-Pflanzenlampe nicht „der Schlag trifft“.
Pflanzenlampen werden für gewöhnlich im geschlossenen Raum, bei privater Verwendung womöglich sehr nahe des Wohnraumes, stundenlang betrieben. Das fordert die Elektronik und das sie schützende Gehäuse, weswegen sichergestellt sein muss, dass der Aufbau diese Belastung auch auszuhalten vermag.
Besonders in puncto Feuchtigkeit hat der Hersteller auf einiges zu achten. Zum einen ist nämlich die Luftfeuchtigkeit in Räumen, wo durch die Pflanzen viel Photosynthese vonstattengeht, überdurchschnittlich hoch. Zum anderen werden die Pflanzen im Normalfall regelmäßig gegossen, wobei die Lampe auch mal den ein oder anderen Spritzer abbekommen kann.
Je nachdem, welcher Pflanzenaufbau mit den Lampen begünstigt werden soll, hat die Angelegenheit mehr oder weniger mit Staub und Erde zu tun. Damit die Gehäuse und das elektronische Innenleben vor externen Festpartikeln geschützt sind, braucht es gewisse Sicherheitsvorkehrungen. Eine feste, dicht geschlossene Hülle ist dafür unerlässlich.
Schließlich geht es bei Elektrogeräten auch darum, ob Lebewesen sie gefahrlos berühren können oder nicht. Damit man keinen elektrischen Schlag bekommt, wenn man die LED-Pflanzenlampe berührt, sind diverse Vorkehrungen getroffen, die den Strom isolieren. Im Falle des Falles wird der Strom dann so abgeleitet, dass Mensch (und gegebenenfalls auch Tier) nicht zu Schaden kommen.
Um die Berührungsfestigkeit geht es bei den Schutzklassen I bis III. Alle elektrischen Geräte, die in den Verkauf gebracht werden wollen, werden danach kategorisiert. Die EN 61140 legt fest, welche Maßnahmen gegeben sein müssen, um das Handtieren mit einem Gerät sicher zu machen.
Je nach Höhe der Spannung kann das nämlich mehr oder weniger gefährlich werden, wenn nicht zumindest eine Basisisolierung vorhanden ist.
IP steht für international protection und bestimmt die Umgebungsbedingungen, für die ein bestimmtes elektrisches Gerät geeignet ist. Die Ziffern stellen dar, wie sicher das Gehäuse gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Feuchtigkeit ist. Bewertet wird dabei also nicht die Elektronik selbst, sondern das Gehäuse, in dem sie sich befindet.
Die IP-Nummer besteht immer aus zwei Ziffern. Die erste steht für den Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern, während die zweite Auskunft über die Wasserfestigkeit des Gerätes gibt. Es gibt auch elektronische Geräte, auf denen sich keine IP-Nummer befindet. Das bedeutet, dass sie über keinen Schutz verfügen, was zum Teil auch als IP X0 angegeben wird.
Was kann man sich nun vom jeweiligen Modell mit der gewissen IP-Nummer erwarten und wie kann man es einsetzen? Wir haben in einer Tabelle zusammengefasst, was die einzelnen Nummern bedeuten. Dabei ist festzustellen, dass nicht alle Schutzarten für Pflanzenlampen ausreichen. Wie vorhin schon beschrieben, sind auch Pflanzenlampen Bedingungen ausgesetzt, die doch einen gewissen Schutz verlangen. Die für Pflanzenlampen geeigneten Schutzarten wurden in der Tabelle farblich markiert.
| wdt_ID | Nr. | Klassendetails |
|---|---|---|
| 1 | x | IP X0 - kein Schutz gegen Fremdkörper,kein Schutz gegen Wasser |
| 2 | x | IP 01 - kein Schutz gegen Fremdkörper, geschützt gegen Tropfwasser |
| 3 | x | IP 02 - kein Schutz gegen Fremdkörper, geschützt gegen Tropfwasser (bei bestimmter Neigung) |
| 4 | x | IP 03 - kein Schutz gegen Fremdkörper, geschützt gegen Sprühwasser |
| 5 | x | IP 04 - kein Schutz gegen Fremdkörper, geschützt gegen Spritzwasser |
| 6 | x | IP 05 - kein Schutz gegen Fremdkörper, geschützt gegen Strahlwasser |
| 7 | x | IP 06 - kein Schutz gegen Fremdkörper, geschützt gegen starkes Strahlwasser |
| 8 | x | IP 07 - kein Schutz gegen Fremdkörper, geschützt gegen kurzes Untertauchen |
| 9 | x | IP 08 - kein Schutz gegen Fremdkörper, geschützt gegen dauerndes Untertauchen |
| 10 | x | IP 09 - kein Schutz gegen Fremdkörper, Schutz gegen Hochdruckreinigung |
*) Staub kann zwar eindringen, aber nicht in einer solchen Menge, dass der Betrieb des Gerätes gestört würde
grün = ideal geeignet, hellgrün = gut geeignet, gelb = geeignet, weiß = eher ungeeignet
Bei Pflanzenlampen ist es also wichtig, dass sie zumindest vor Tropfwasser gefeit sind. Die IP-Nummer, deren zweite Ziffer eine 0 ist, sind also eher weniger für den Einsatz im Gewächsraum geeignet. Auch vor Fremdkörpern, deren Durchmesser größer als 2,5 mm ist, sollten sie gewappnet sein. Des Weiteren sollte darauf geachtet werden, dass nicht nur die LEDs selbst, sondern auch Treiber und andere elektrische Bauteile Sicherheitsstandards gerecht werden müssen.
Zu guter Letzt muss bei Elektrogeräten stets auf das CE-Prüfzeichen geachtet werden. Die CE-Marke (Communauté Européenne) gibt an, dass alle für das Gerät relevanten EU-Richtlinien eingehalten wurden. Besonderes Augenmerk gilt es hierbei auf Fälschungen zu legen. Zu nah beieinanderstehende Buchstaben oder zu lange Mittelstriche beim ‚E‘ können darauf hindeuten, dass das Prüfzeichen aufgedruckt wurde, ohne die Richtlinien wirklich einzuhalten. Allerdings ist es auch nicht unbedingt schwer, die Kopie des CE-Zeichens dem Original entsprechend zu gestalten.
Auf alle diese Prüfzeichen kann man sowohl bei fertig zusammengestellten Produkten als auch bei Einzelteilen achten. Das ist besonders wichtig, wenn man die LED-Pflanzenlampe selbst zusammenbauen möchte. Damit das Endprodukt schließlich auch gewissen Standards entspricht, muss der Zusammenbau (zumindest was die Elektronik betrifft) unbedingt von einer Fachkraft erledigt werden. Ansonsten besteht wie bei Schutzklasse 0 hohe Gefahr selbst beim Berühren der Pflanzenlampe.
Sicherheit sollte stets Priorität haben, wenn man mit elektronischen Geräten arbeitet. Durch rigoros geprüfte Sicherheitsstandards stellen die Hersteller von Bauteilen und Produkten sicher, dass bei sachgemäßer Handhabung eigentlich nichts passieren darf. Hab beim Kauf ein waches Auge für die angebrachten Siegel und Prüfzeichen und vertraue auf Fachwissen beim Zusammenbau und Du bist auf der sicheren Seite.
Pflanzen können sich augenscheinlich fast aus dem nichts aufbauen. Ein bisschen Wasser, Licht, Luft und Erde scheinen zu genügen, um aus einem kleinen Saatkorn einen ganzen Strauch wachsen zu lassen. Aus Kohlenstoff aus der Luft machen sie mithilfe der Sonnenenergie Glucose, mit der sie ihr Wachstum antreiben und Zellaufbau betreiben. Tatsächlich sind Pflanzen sogenannte autotrophe Organismen. Das bedeutet, dass sie ihre Nahrung selbst herstellen. Aus dem Nichts können sie aber selbstverständlich auch nicht entstehen. Komplexe Gegebenheiten und ihre genaue Abstimmung aufeinander sind von Nöten, um einen stabilen, gesunden Wuchs zu garantieren. Was es dafür genau braucht, sehen wir uns in diesem Beitrag genauer an.
Auch, wenn alle Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt sein müssen und es jeden einzelnen von ihnen braucht, könnte man das Licht beinahe als den wichtigsten Faktor fürs Wachstum bezeichnen. Es spaltet die Wassermoleküle, damit der weitere Vorgang angestoßen werden kann und die Photosynthese in Gang gebracht wird.
Zu wenig Licht führt zum sogenannten Geilwuchs, wobei Wurzelentwicklung und Blattwuchs zu Gunsten des Längenwuchs vernachlässigt werden, damit die Pflanze besser an eine Lichtquelle gelangen kann. Das ergibt Sinn, wenn andere größere Pflanzen die kleinere verdecken.
Gibt es allerdings überhaupt zu wenig Licht, etwa im Innenraum, kann sich die Pflanze logischerweise noch so lang machen und wird kein Photon abbekommen.
Außerdem kann man beim Pflanzenwachstum beobachten, dass sie sich immer nach der Sonne strecken. Die Schattenseite einer Pflanze wächst immer schneller, sodass sie sich der Sonne zuneigt, um ein Maximum an Strahlung abbekommen zu können. Aber nicht nur der Richtung nach, sondern auch der Art des Lichts nach verändert sich der Wuchs der Pflanze.
Je nach Intensität und Wellenlängen bilden sich unterschiedliche Stoffe bzw. die Pflanze wächst allgemein mehr oder weniger gut.
Um diesen Umweltfaktor zu gewährleisten kann man künstliches Licht in Form von LED-Pflanzenlicht einsetzen, die alle für das Wachstum erforderlichen Wellenlängen abdecken und bessere Ergebnisse versprechen als rein monochromes Licht.
Den Kohlenstoff, den die Pflanze für ihren Aufbau braucht, holt sie sich aus der Luft. Dort findet sie nämlich neben allerlei anderen Gasen Kohlenstoffdioxid (CO2). Aus dem anorganischen CO2 werden wichtige organische Verbindungen hergestellt, die als Baustoff- und Energiequellen für andere Teile des Ökosystems bilden.
Unsere pflanzliche Nahrung beispielsweise dient uns deshalb als Energiequelle, weil die Pflanze den Kohlenstoff aus der Luft prozessieren kann.
Bei den Nährstoffen angelangt, die die Pflanze für ein gesundes Wachstum braucht, steigen wir ins Thema der Phytotrophologie ein. Ein komplexer Terminus, der im Prinzip nichts anders bedeutet, als Ernährungslehre der Pflanze (Phyton bedeutet Pflanze und Trophologie Ernährungslehre). Prinzipiell sind Pflanzen autotrophe Organismen. Sie können sich ihre Nahrung quasi selbst herstellen.
Das tun sie in der Photosynthese, wo sie aus Kohlenstoffdioxid und Wasser durch Energiezufuhr in Form von Licht Glucose und Sauerstoff herstellen. Mit dieser Glucose bringen sie ihre Vorgänge in Gang, damit Zellen aufgebaut werden können. Dazu brauchen sie außerdem Nährstoffe aus dem Boden, die sie durch die Wurzeln aufnehmen.
Das sind unter anderem folgende Stoffe:
Diese einfachen organischen Verbindungen bzw. zum Teil einzelnen Elemente kann die Pflanze zu komplexen Molekülen verarbeiten. Ist eines davon nicht in der ausreichenden Menge oder zu viel davon vorhanden, wobei das bei jeder Pflanze unterschiedlich ausgeprägt sein kann, kommt es zu Mangelerscheinungen bzw. Symptomen von Überversorgung, wie schwachem Wuchs, Verfärbung der Zellen, etc.
Das Wasser ist dafür da, die Nährstoffe zu lösen und sie in die Pflanze und in die Zellen zu transportieren. Außerdem bringt das Wasser in den Zellen Stabilität, da es in den Zellen Druck ausübt. Ein nicht ausreichender Zellinnendruck sorgt dafür, dass die Pflanze welkt. Ist zu viel Wasser zur Verfügung kann es zu Sauerstoffmangel kommen, was ebenso kontraproduktiv ist.
Werfen wir einen genaueren Blick auf die Elemente und Nährstoffe, die eine Pflanze zum Wachsen braucht, kann man sie in 3 Kategorien einteilen, nämlich Kern-, Haupt- und Mikronährelemente. Je nach Kategorie sind mehr oder weniger wichtig bzw. in unterschiedlichen Mengen nötig.
| Kernelemente | Hauptelemente | Mikronährelemente |
| Kohlenstoff Wasserstoff Stickstoff Sauerstoff Phosphor |
Kalium Schwefel Calcium Magnesium |
Eisen Kupfer Zink Mangan etc. |
Der Bestandteil, der hier in dieser Auflistung fehlt, ist das Licht. Wie bereits erwähnt liefert das Licht die nötige Energie, um all diese Stoffe in den Prozess der Photosynthese und des Wachstums einzugliedern bzw. den Prozess überhaupt in Gang zu bringen.
Der Bestandteil, der hier in dieser Auflistung fehlt, ist das Licht. Wie bereits erwähnt liefert das Licht die nötige Energie, um all diese Stoffe in den Prozess der Photosynthese und des Wachstums einzugliedern bzw. den Prozess überhaupt in Gang zu bringen.
Wichtig sind außerdem noch andere abiotische Umweltfaktoren, nämlich unter anderem die Bodenverhältnisse und die Temperaturen. Der Boden darf zum Beispiel nicht zu fest und zu feucht sein, da sich die Wurzeln sonst nicht ordentlich bilden können und ohne Wurzeln bekommt die Pflanze keine Nährstoffe.
Außerdem ist der pH-Wert des Bodens entscheidend und zu kalt oder heiß darf es auch nicht sein.
In puncto Pflanzenwachstum besonders interessant ist das Liebigsche Minimusgesetz. Es besagt, dass von allen Komponenten ein gewisses Minimum gegeben sein muss. Ist auch nur ein Element nicht vorhanden, können alle anderen in Massen zugeführt werden, der Mangel würde sich nur umso mehr erkenntlich machen.
Hat eine Pflanze beispielsweise Phosphormangel und man optimiert die Lichtverhältnisse, können sich die Mangelerscheinungen noch intensiver ausprägen.
Je größer die Diskrepanz zwischen der Unterversorgung und den anderen Versorgungswerten ist, desto schlechter sieht es mit dem Wachstum aus. Es muss sich also um alle Faktoren gleich gut gekümmert werden, um den gesunden Wuchs der Pflanze zu gewährleisten.
Wichtigste Voraussetzungen für gesundes Pflanzenwachstum sind also:
✓ Licht
✓ Wasser
✓ Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff
✓ Mineralien und Nährstoffe
✓ Temperatur
✓ Bodenkonsistenz
Wenn es um Gewächshäuser geht, hat man oft vor allem ein Problem: Verschattung. Licht ist einer der wichtigsten Faktoren, die es zum Pflanzenwachstum braucht und darf selbstverständlich auch in einem geschlossenen Anbausystem nicht fehlen. Damit man auch unter lichtarmen Bedingungen eine zufriedenstellende Ernte einfahren kann, bietet sich eine Gewächshausbeleuchtung an.
Die Pflanzenlampen spenden im besten Fall perfekt abgestimmtes Licht für die jeweils angebaute Pflanze und sorgt dafür, dass sie stabil und gesund wächst. Nicht nur die Quantität, auch die Qualität der Ernte wird somit verbessert. Stellt sich nunmehr eine Frage: wie kommt man zu diesem perfekt abgestimmten Licht? Wie gut, dass Du auf unserem Kaufratgeber für Gewächshausbeleuchtung gelandet bist.
Im Folgenden werden wir Dir näherbringen, was Beleuchtungssysteme fürs Gewächshaus alles können sollten und worauf es beim Kauf zu achten gilt. Das beinhaltet sowohl das Leuchtmittel an sich, als auch wichtige Messwerte und Anhaltspunkte, wie die PAR-Werte und das Spektrum. Außerdem sind Abstrahlwinkel und Form des Setups essentiell, sowie dessen Steuerung und die Lebensdauer der Lampen.
Es sind bereits viele Unternehmen auf die Vorzüge der künstlichen Gewächshausbeleuchtung gekommen. Dabei werden des Öfteren Natriumdampflampen, eingesetzt. Ihre Technik wurde aber mittlerweile überholt, und zwar von der LED-Technologie. Tatsächlich boomt der Einsatz der LEDs bei der Pflanzenbeleuchtung mehr, als in anderen Bereichen. Ihre Vorzüge scheinen sich offenbar herumzusprechen.
Zunächst setzen viele Gewächshausbetreiber lieber LEDs ein, da sie so das Spektrum der Wellenlängen des Lichts bestimmen können und die LED generell mit einem breiteren Spektrum leuchtet. Natriumdampflampen haben ein nur sehr eingeschränktes Spektrum, das für das Pflanzenwachstum eigentlich nicht ideal ist.
Außerdem zeichnen sich die LEDs durch einen wesentlich geringeren Energieverbrauch aus. Die Energie, die hineingesteckt wird, wird nämlich zu einem höheren Anteil direkt in Licht umgewandelt und weniger in Wärme. Das merkt man daran, dass die LEDs nicht heiß werden, so wie andere Leuchtmittel, was einen weiteren Vorzug der Leuchtdioden darstellt. Zu guter Letzt leben die LEDs auch länger und sind auf ihre Lebensdauer aufgerechnet günstiger.
Licht kann verschiedene Eigenschaften haben, die in direktem Zusammenhang mit dem Wachstum der Pflanzen stehen, die diesem Licht ausgesetzt sind. Es geht dabei um Lichtintensität und die Wellenlängen der Strahlung. Diese Zusammensetzung ist wichtig, denn sie bestimmt, welches und wie viel Licht die Pflanze bekommt, wobei jede Pflanze auch unterschiedliches Licht braucht.
PAR steht für photosynthetically active radiation, zu Deutsch photosynthetisch aktive Strahlung. Es bezeichnet also die Strahlung, die die Photosynthese der Pflanze in Gang bringt, also genau das, was das Wachstum vorantreibt. Die PAR wird in verschiedenen Werten angegeben. Wichtig ist bei all diesen Werten der Spektralbereich von 400 Nanometer (nm) bis 700 nm, was den Wellenlängenbereich des Lichts entspricht, das die Pflanze verarbeiten kann, pro Zeit (und Fläche).
Die PAR-Bestrahlungsstärke gibt beispielsweise die eingestrahlte Lichtenergie an, während der PAR-Photonen-Fluss die Anzahl der eingestrahlten Lichtteilchen, also Photonen, auf einen bestimmten Zeitraum misst. Die PAR-Photonen-Flussdichte (PPFD) bezieht auch noch die Fläche mit ein. Es wird dann beispielsweise gemessen, wie viele Photonen pro Minute auf einen Quadratmeter treffen. Die Einheit für die PPFD lautet µmol (Mikromol).
Beim Pflanzenwachstum wurden interessante Forschungen angestellt, besonders in Bezug auf ihre Lichtbedürfnisse. Ein gewisser Keith J. McCree entwickelte dazu eine Studie, aus der die McCree-Kurve hervorgegangen ist. Sie zeigt, auf welchen Wellenlängen die Photonenströme auf die Pflanze treffen müssen, um möglichst viel Photosynthese auszulösen. Dabei kann man sehen, dass bei Wellenlängen um die 500 nm ein Einfall der Aktivität stattfindet.
Das hat damit zu tun, dass in diesem Wellenlängenbereich das für uns grün wirkende Licht liegt. Dieses wird von den Blättern weitgehend reflektiert, weshalb sie für uns auch grün aussehen. Daraus wurde lang abgeleitet, dass nur für uns blaues und rotes Licht der Photosynthese und damit dem Wachstum der Pflanzen förderlich ist. Die sogenannte Grünlücke wurde schließlich bei der Beleuchtung berücksichtigt, als das mit den farblich abstimmbaren LEDs möglich wurde.
Inzwischen hat man allerdings herausgefunden, dass sehr wohl auch die „grünen“ Wellenlängenbereiche für das Wachstum nötig sind, da die Photosynthese in diesem Teil des Spektrums zwar schwächer wird, aber lange nicht zum Erliegen kommt. Abgesehen davon ist das violett wirkende Rot-Blau-Licht auch unpraktisch, da man nicht ordentlich erkennen kann, wie die Pflanzen aussehen. Sollten sie befallen sein, oder sich andere Probleme ergeben, sind diese nicht leicht auszumachen.
An dieser Stelle kommt der CRI ins Spiel. Der Color Rendering Index gibt an, wie die Farben eines Objekts unter einem bestimmten Licht wiedergegeben werden. Referenzlicht bildet dabei das einer Glühlampe, die mit 2700 Kelvin (K, womit die Farbtemperatur des Lichts gemessen wird) strahlt. Dieses Licht wird dann mit 100 Ra (Referenzindex allgemein) angenommen.
Je abweichender die Farbwiedergabe unter dem jeweiligen Licht ist, desto niedriger wird diese Zahl. Durchschnittliche Natriumdampflampen haben zum Beispiel teilweise einen Ra von unter 30. Für das Pflanzenwachstum und die Biomasseentwicklung selbst spielt der CRI-Wert eine untergeordnete Rolle. Hierfür entscheidend sind der Photonenfluss und das Spektrum.
Bei Pflanzenbeleuchtung hat man die Wahl zwischen unterschiedlichen Abstrahlwinkeln und Aufbauten. Je nachdem, welche Pflanze man kultivieren möchte und wie deren Wuchsverhalten ist, sollte man zu einem anderen Aufbau greifen. Hoher, schmaler Wuchs sollte anders beleuchtet werden, als breiter, tiefer Wuchs, sonst geht Energie verloren, da die Lichtstrahlen die Blätter nicht optimal treffen.
Deshalb ist es wichtig, einen individuellen Aufbau wählen zu können, der perfekt der jeweiligen Art angepasst ist. Lange, schmale Installationen sind dabei genauso möglich, wie blockartig zusammengeschlossene Leuchten. Der Abstrahlwinkel wird dabei oft durch Reflektoren oder Linsen (sogenannte Sekundäroptiken) geregelt, um die Lichtstrahlen so zu bündeln, dass der Lichtkegel die richtige Größe erlangt.
Gerade für große Gewächshäuser und industriellen Anbau kann es interessant sein, möglichst viele Abläufe zu automatisieren. Einer davon ist die Pflanzenbeleuchtung, die so gesteuert werden sollte, dass sie den Zyklus der Sonne imitiert. Sonnenauf- und -untergang sowie Nacht und Tag werden vollautomatisch durch eine Zeitschaltuhr gesteuert.
Ständiges Nachrüsten, Reparieren und Austauschen müssen verringert die Effizienz, ist zeitlich und damit finanziell aufwändig und schlichtweg lästig. Ein gutes Gewächshauslicht ist demnach jenes, das wenig Wartung bedarf und lange hält. Was das betrifft, kann definitiv zu LEDs geraten werden, denn sie halten wesentlich länger und sind generell unkomplizierter, als etwa Natriumdampflampen.
Wenn Du eines aus diesem Beitrag mitnehmen konntest, so ist es die Erkenntnis, dass viele Parameter zusammenspielen und auch dementsprechend aufeinander abgestimmt sein müssen. Dann geht auch alles Hand in Hand und man kann beim Pflanzenwachstum zufriedenstellende Ergebnisse erzielen. Wir hoffen, Dir mit diesem Beitrag bei der Wahl Deiner Gewächshausbeleuchtung behilflich gewesen zu sein.
Bild 3: © Markus Spiske – stock.adobe.com
Es gibt im Bereich der Pflanzenlampen zwei Leuchtmittel, die sich als besonders beliebt erwiesen haben. Das ist zum einen die Natriumdampflampe, die sehr lange Zeit Marktführerin auf dem Gebiet war und nun langsam von einer weiteren Technologie abgelöst zu werden scheint: der LED-Lampe. Was es mit den beiden auf sich hat und wo ihre Stärken und Schwächen liegen, sehen wir uns in diesem Beitrag genauer an.
Um einen ersten Überblick zu verschaffen, haben wir die NDL und die LED-Lampe in den wichtigsten Gesichtspunkten gleich vorweg gegenübergestellt:
| NDL | LED | |
| Funktionsweise | Gasentladung | Halbleiterkristalle |
| Kosten | günstige Anschaffung, teurer Betrieb | teure Anschaffung, günstiger Betrieb |
| Ertrag | + | ++ |
| Stromverbrauch | hoch, viel Verschwendung |
niedrig, effizientere Nutzung |
| Temperatur | hoch | niedrig |
| Spektrum | fast monochrom im gelblichen Bereich | an die Bedürfnisse anpassbar |
| Lebensdauer | - | + |
Die Natriumdampflampe enthält eine mit Gas gefüllte Röhre, durch welche Strom geleitet wird. Dadurch wird das Gas ionisiert und emittiert Licht. Deshalb wird sie auch Gasentladungslampe genannt. Sie braucht einige Minuten, um ihre volle Leistung zu entfalten, da mit steigender Temperatur auch die Menge an Natrium steigt, die in Gas verwandelt werden kann.
Bei der LED, was eine Abkürzung für light emitting diode ist, wird Gleichstrom in Halbleiterkristalle aus unterschiedlichen Materialien geleitet, wobei Photonen, also Lichtpartikel, freigesetzt werden. Je nachdem, aus welchem Material dieser Halbleiter gefertigt wird, ergeben sich unterschiedliche Wellenlängen und damit Lichtfarben.
Zugegeben: das Urteil, das die Kapitelüberschrift vorausschickt ist etwas voreilig getroffen. Sehen wir uns von Anfang an an, wie wir zu diesem Fazit kommen. Sieht man sich die Preise für Natriumdampflampen im Vergleich mit LED-Lampen (bzw. Led-Grow Lampen) an, erkennt man nämlich, dass zweitere einen deutlich höheren Anschaffungspreis haben.
Allerdings kommen zu diesen Kosten dann erstmal noch ein Vorschaltgerät hinzu, das benötigt wird, um die Lampe in Betrieb zu nehmen. Anschließend braucht man noch ein recht aufwändiges Kühlsystem, da die NDL viel Abwärme produziert. Auch der Einbau ist etwas teurer, da dazu in den meisten Fällen eine Fachkraft benötigt wird. Der Einbau von LED-Lampen ist häufig auch in Eigenregie realisierbar. Dazu kommen die Stromkosten, die höher sind, da die NDL nicht so effizient arbeitet, wie die LED-Lampe.
Bezieht man alle Faktoren mit ein – letzterer ist noch die längere Lebensdauer der LED-Lampe – kommt man unterm Strich mit einer LED billiger und hat nebenbei noch weniger Aufwand.
Bevor wir auf die Effizienz und den möglichen Ertrag der Lampen eingehen, sei vorausgeschickt, dass die Angaben der Lampen nicht so einfach miteinander vergleichbar sind. Die Quantität des Lichts, also wie intensiv das emittierte Licht der Lampe ist, wird bei NDL nämlich in Lumen bzw. Lux angegeben, bei LED-Pflanzenlampen im besten Fall in PPFD (Photonenflussdichte).
Die Qualität des Lichts, also welches Spektrum, welche Lichtfarbe es aufweist, wird einerseits in Kelvin, andererseits (im besten Fall) mithilfe der genauen Kurve der Spektralverteilung angegeben. Um sie besser vergleichen zu können, kann man sich mit einem Quotienten helfen. Nimmt man die Lux der Natriumdampflampe und teilt sie durch 82 erhält man in etwa die Photonenflussdichte, die eine LED-Lampe mit gleicher Leistung ausstrahlen würde.
Was Dich im Endeffekt wahrscheinlich am meisten interessiert, ist, mit welchem Aufbau Du den meisten Ertrag erzielen kannst. Zwar liefert eine NDL im Vergleich zu anderen Leuchtmitteln sehr hohe Lumenwerte, bis zu 150 pro Watt eingebrachte Leistung, allerdings ist Lumen nicht unbedingt eine Einheit, die den Nutzen für das Pflanzenwachstum präzise wiedergeben kann. Das Licht liegt nämlich in einem Wellenlängenbereich, der der Pflanze nicht ausreicht; es fehlen viele Anteile, besonders im eher langwelligen Bereich.
Bei LEDs hingegen ist das Spektrum schon von vorn herein breiter. Tatsächlich werden Pflanzen unter LEDs auch Strahlung ausgesetzt, die außerhalb ihres „sichtbaren“ Spektrums liegen. Trotz dieser „unnötigen“ Strahlung ist die LED wesentlich effizienter als die Natriumdampflampe. Außerdem sind Spektrum, Leistung, Intensität, etc. variabel und können den Bedürfnissen der Pflanzen besser angepasst werden, sodass man sozusagen den verbrauchten Strom möglichst verlustfrei in Wachstum umwandeln kann. Um der NDL nicht Unrecht zu tun, sei allerdings doch angemerkt, dass sie besonders in der Blütephase sehr effektiv eingesetzt werden kann.
Eine Natriumdampflampe braucht mehr Strom und die gleiche Menge an für das Wachstum brauchbares Licht zu erzeugen. Daneben werden die eingebrachten Watt an Leistung auch in Wärme verwandelt, was einen unnötigen Stromverbrauch und Abwärme verursacht, was durch ein Abluft- und Kühlsystem kompensiert werden muss, was wiederum Strom benötigt.
Ein solches Kühlsystem brauchen LEDs zwar auch, es kann allerdings kleiner ausfallen und braucht damit auch weniger Strom. Zudem gibt es die Möglichkeit der passiven Kühlung, wobei man nochmal weniger zusätzlichen Strom verbraucht – bis zu zwei Drittel weniger, um genau zu sein, abhängig davon, welche Lampen man vergleicht. Das führt dazu, dass sich der höhere Anschaffungspreis problemlos im Betrieb amortisiert.
Abgesehen davon, dass Strom bei der hohen Temperaturentwicklung der Natriumdampflampen verloren geht, muss auch des Klimas im Raum oder Gewächshaus wegen extra gekühlt und gelüftet werden. Das ist zwar bei LEDs auch der Fall, allerdings in einem nicht so großen Ausmaß. Ähnliches gilt für den einzuhaltenden Abstand zwischen Pflanzen und Leuchtmittel. Weder Natriumdampflampen noch LEDs sollten zu nah an die Pflanze gehängt werden, bei NDLs aufgrund der Hitzeentwicklung, bei LEDs aufgrund der Lichtintensität.
LEDs müssen allerdings auch gekühlt werden, aber weniger der Pflanzen wegen, sondern um die Lebensdauer der Leuchtdioden zu verlängern. Sind sie nämlich zu lange der Wärme ausgesetzt, die sich bei ihrem Betrieb entwickelt, verkürzt sich ihre mögliche Betriebsdauer. Das kann aber ganz einfach durch Kühlrippen passieren, die durch ihre Bauweise den Abfluss der warmen Luft erleichtert.
Beim Spektrum geht es um die Lichtqualität. Für das menschliche Auge betrifft das die Farbe, die das Licht hat, technisch bedeuten die verschiedenen Spektren, dass das Licht unterschiedliche Wellenlängen aufweist. Licht, das uns bläulich erscheint, hat eine Wellenlänge von etwa 450 Nanometer (nm), rotes Licht ist wesentlich langwelliger, mit einer Wellenlänge im Bereich von 700 nm.
Um die Pflanze effektiv zu stimulieren, sollte das Spektrum möglichst ausgewogen sein, was mit einer LED-Lampe einfach machbar ist. Sie kann man mithilfe von verschiedenen Halbleitermaterialien genau auf eine bestimmte Kombination von Wellenlängen bzw. Lichtfarben einstellen.
Eine NDL hingegen, besonders wenn es sich um eine Niederdruck-Dampflampe handelt, leuchtet fast ausschließlich bei einer Wellenlänge von 590 nm, was eine gelbliche Lichtfarbe erzeugt. Dieses Licht ist leider von der Pflanze weniger gut verarbeitbar, als breitere Spektren. Eine Hochdruck-Dampflampe funktioniert da schon besser, aber auch noch nicht ideal.
Auch bei der Lebensdauer hat die LED-Technologie die Nase vorn. Sie hält im Schnitt bis zu 3x so lange durch, wie die NDL, die in etwa 15.000 Stunden leuchten kann (wobei ihre Leistung kontinuierlich abnimmt), wohingegen die mittlere Lebensdauer hochwertiger Leuchtdioden mehr als 50.000 Stunden beträgt und sie im Vergleich zu NDL deutlich geringere Lichtverluste über die Lebensdauer hat. Dadurch werden, gemeinsam mit den geringeren Betriebskosten, die höheren Anschaffungskosten ausgeglichen.
Wir hoffen, bei der Auswahl zwischen den altbewährten Natriumdampflampen und der state-of-the-art LED-Technologie behilflich gewesen zu sein. Wie eingangs erwähnt, ist ein klarer Trend in Richtung Leuchtdioden zu erkennen, den wir aufgrund der in diesem Beitrag erwähnten Vorteile nur unterstützen können.
Das fragen sich häufiger Einsteiger, die gerade erste Schritte in der LED-Technik vollziehen. Daher bieten wir hier einen Überblick in einem Mean Well Treiber Tutorial. Wir beleuchten die verschiedenen Treiber, wieviel LEDs sie unterstützen und was es mit den Kennzahlen auf sich hat.
Mean Well Treiber gibt es in verschiedenen Varianten. Die Unterschiede sind sehr vielfältig und daher gehen wir in diesem Beitrag nur auf die für uns wichtigen Punkte ein. In der Regel bekommt man bei uns die HLG Serie. Dabei handelt es sich um eine international einsetzbare Version. Deswegen werden wir Anhand des HLG 120H C1400B die Kennzahlen erläutern:
Unter 1. findet sich die Serie. Unter anderem führen wir noch Treiber der Serie ELG und LPC. Die 120 bei 2. ist die Bemessungsleistung (gibt die Leistungsklasse in Watt an) und der Folgebuchstabe steht für eine hohe Eingangsspannung. Bei 3. steht das C für den Konstantstrom der mit der folgenden Zahl 1400 bestimmt wird und die Stromstärke in mA angibt. Als letztes beschreibt 4. den Treibertyp - davon sind zwei Versionen bei uns erhältlich. Die A Version verfügt über einen internen Dimmer der mittels eines kleinen Potis im Bereich 50-100% verstellt werden kann. Die B Variante verfügt über einen 3in1 Dimmanschluß, an dem ein externes 100kOhm Potentiometer als Dimmer, ein externer 1-10V Dimmer oder ein 10V PWM Signal angeschlossen werden kann.
Theoretisch kann so ein CXB3590 mit bis zu 130Watt Leistung betrieben werden, wenn für eine entsprechende Kühlung gesorgt ist. Effizienter ist es aber den Chip nicht mit der vollen Leistung zu betreiben. Aber wie funktioniert das mit der Wattzahl pro Chip?
Bei dem CREE CXB3590 verhält es sich wie folgt - die elektrische Leistung eines LED Chips richtet sich nach der Stromstärke mit der er bestromt wird. Hier ein Beispiel:
2100mA = ~75W pro CXB3590 Chip 36V
1400mA = ~50W pro CXB3590 Chip 36V
1050mA = ~38W pro CXB3590 Chip 36V
700mA = ~25W pro CXB3590 Chip 36V
Zusätzlich ist es bei jedem Treiber möglich auf mind. 50% runterzudimmen, was auch die Leistung pro CXB3590 Chip halbiert. Bei dem Treiber in unserem Beispiel würden wir also zwischen 1400mA(50W pro Chip) und 700mA(25W pro Chip) frei regeln können.
Das ist bei jedem Treiber anders und deswegen gibt es auch so viele unterschiedliche Modelle. Am sinnvollsten ist es den Treiber soweit wie möglich auszulasten, da er dann am effizientesten arbeitet. Je nach Anzahl der LED-Chips, sprich der Auslastung des Treibers, sinkt oder steigt die Effizienz mit der er arbeitet. Ein Beispiel dazu findet sich in der Grafik auf der rechten Seite. Ziel eines jeden Setups sollte daher sein, möglichst geringe Verluste durch elektrische Bauteile zu haben. In folgender Tabelle sind die Treiber aufgelistet, die wir im Shop führen und für den CREE CXB3590 LED Chip geeignet sind.
| Treibermodel | Spannungsbereich | Anzahl LED-Chips | Max. Watt gesamt | Effizienz |
|---|---|---|---|---|
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| HLG 60H-36A | 33V-40V | 1x CXB3590 36V | 60Watt | 90% |
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| HLG 120H-C1400A/B | 54V-108V | 2x CXB3590 36V | 100Watt | 92,5% |
| HLG 120H-C1400A/B | 54V-108V | 3x CXB3590 36V | 150Watt | 93,5% |
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| HLG 240H-C1400A/B | 89V-179V | 3x CXB3590 36V | 150Watt | 92,5% |
| HLG 240H-C1400A/B | 89V-179V | 4x CXB3590 36V | 200Watt | 93,5% |
| HLG 240H-C1400A/B | 89V-179V | 5x CXB3590 36V | 250Watt | 94% |
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| HLG 185H-C1400A/B | 71V-143V | 2x CXB3590 36V | 100Watt | 93% |
| HLG 185H-C1400A/B | 71V-143V | 3x CXB3590 36V | 150Watt | 93,5% |
| HLG 185H-C1400A/B | 71V-143V | 4x CXB3590 36V | 200Watt | 94% |
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| HLG 320H-C1400A/B | 114V-229V | 4x CXB3590 36V | 200Watt | 94% |
| HLG 320H-C1400A/B | 114V-229V | 5x CXB3590 36V | 250Watt | 94% |
| HLG 320H-C1400A/B | 114V-229V | 6x CXB3590 36V | 300Watt | 94% |
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| ELG 150-C2100A/B | 36V-72V | 1x CXB3590 36V | 75Watt | 89% |
| ELG 150-C2100A/B | 36V-72V | 2x CXB3590 36V | 150Watt | 91% |
Wenn man anhand der Daten die Anzahl der Chips pro Treiber bestimmen möchte, dann ist die Ausgangsspannung dafür verantwortlich. Bleiben wir bei unserem Beispieltreiber, so liefert er eine Ausganssgpannung von 54V-108V. Da die Chips die wir verwenden 36V benötigen, können wir die mögliche Ausgangsspannung durch die 36V teilen. Da mindestens 54V anliegen, können wir keinen einzelnen CREE CXB3590 an den Treiber anschließen, da er sonst zuviel Spannung abbekommt. Bei 2 LED Chips kommen wir auf 72V und sind somit im Rahmen. Auch bei 3 Cree Chips haben wir mit 108V genau die Spannung, die der Treiber als Maximum liefert.
Damit weißt Du nun die wichtigsten Dinge über die Mean Well Treiber die bei uns im Shop zu finden sind. Wenn noch Fragen offen sind, einfach hier in die Kommentare damit oder schreib uns an unsere Supportmail.
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Bei Far Red Licht handelt es sich um Strahlung, die am äußersten Ende des sichtbaren Spektrums zwischen rotem und infrarotem Licht auftritt. Der Wellenlängenbereich reicht üblicherweise von 710 nm bis 850 nm und kann von verschiedenen Organismen als gedimmtes Licht wahrgenommen werden. Pflanzen verfügen über ein Absorptionsspektrum, das Far Red Licht als Indikator für den Einbruch der Dunkelheit sieht. Diese Tatsache können wir uns bei der künstlichen Bestrahlung zunutze machen.
Für die Absorption von Far Red Lichtwellen sind die sogenannten Phytochrome verantwortlich. Dabei handelt es sich um eine Art Photorezeptor-Proteine, die Einfluss auf eine Vielzahl der pflanzlichen Wachstumsprozesse haben. Phytochrome steuern beispielsweise die Keimung, die Blütenbildung sowie auch den Photoperiodismus, also die Steuerung des Tag-Nacht-Rhythmus. Im Wesentlichen treten bei Pflanzen zwei Typen beziehungsweise Konformationen von Phytochromen auf: Die Pr-Form (r=red) hat ihr Absorptionsmaximum bei rund 660 nm und die Pfr-Form (fr= far red) bei etwa 730 nm.
Was Phytochrome mit Pflanzenleuchten zu tun haben? Ganz einfach: Durch den Einsatz des Far Red Spektrums können relevante Prozesse wie der Photoperiodismus gezielt beeinflusst werden, um die nächtliche Erholung und damit die Photosynthese zu optimieren, womit bessere Ertragsergebnisse erreicht werden. Die Anwendung ist dabei ebenso simpel wie wirkungsvoll: Bleibt die energiearme Far Red Strahlung am Abend etwa 10 bis 15 Minuten länger als das reguläre Licht angeschaltet, so fungiert sie als „Schlafinitiator“. Pflanzen schalten auf diese Weise schneller in ihren natürlichen Schlafmodus und können die zusätzliche Zeit für ihre Erholung nutzen.
Der natürliche Tages- und Nachtrhythmus der Pflanze wird durch das Far Red Licht beeinflusst, indem der Einbruch der Dunkelheit künstlich beschleunigt wird. Die Pflanze „denkt“ also, dass die Nacht sehr rasch hereinbricht und schaltet zügig in den Schlafmodus. Zusätzliche Zeit, die sie effektiv für eine lange und erholsame Nacht nutzen kann. Durch diesen Effekt ergeben sich bei der künstlichen Bestrahlung weitere Möglichkeiten: So kann beispielsweise der Tag-Anteil des Tag-Nacht-Rhythmus erhöht werden, ohne dass die Erholung in der Nacht darunter leidet. Aus einem 12/12-Rhythmus kann auf diese Weise ein 13,5/10,5-Rhyhtmus werden, wodurch die Pflanze am Tag rund 1,5 Stunden mehr Zeit für die Photosynthese hat.
Pflanzen wachsen nicht schneller, wenn man daran zieht. Aber Pflanzen wachsen schneller, wenn die Lichtbedingungen perfekt für ein gesundes und nachhaltiges Wachstum sind. Erfahre im folgenden Beitrag, mit welchen Werten du Licht messen kannst, um das Pflanzenwachstum bei vorherrschenden Lichtbedingungen zu steigern.
Während die allgemein bekannten Einheiten Lumen und LUX unter Pflanzenzüchtern immer noch weit verbreitet sind, liefert die Wissenschaft mehr und mehr Argumente, von dieser sehr vereinfachenden Sichtweise Abstand zu nehmen.
Neuere Erkenntnisse deuten vielmehr darauf hin, dass die durchschnittliche photosynthetische Photonenflussdichte, auch als PPFD bekannt, für das Pflanzenwachstum viel entscheidender ist. Um zu verstehen, warum das so ist, ist zunächst sowohl ein grundlegendes Verständnis der Photosynthese als auch das nötige Grundwissen über die erforderlichen Werte, die es für die Lichtmessung bei Pflanzen gibt, gefragt.
Unter dem Begriff Photosynthese verstehen wir den pflanzlichen Prozess der Umwandlung von Wasser und Kohlenstoffdioxid in Glucose und Sauerstoff. Grundlegende Voraussetzung für den Ablauf dieses Stoff- und Energieumwandlungsprozesses der Pflanzen ist Strahlungsenergie und das Vorhandensein von Chlorophyll, das auch als Blattgrün bezeichnet wird. Während das Wasser über die Wurzeln der Pflanzen aufgenommen wird, liefert die Sonne in einer natürlichen Umgebung die Strahlungsenergie.
Bildlich gesprochen läuft bei Pflanzen der umgekehrte Prozess als beim Menschen ab. Während der Mensch Sauerstoff einatmet und Kohlenstoffdioxid ausatmet, ist die Pflanze auf Kohlenstoffdioxid angewiesen und produziert daraus Sauerstoff. Für diesen Prozess benötigt die Pflanze aber nicht nur CO2, sondern auch Lichtenergie. Diese Lichtenergie wird von der Sonne in Form von Photonen bereitgestellt.
Photonen sind als Energieträger also von entscheidender Bedeutung für das Pflanzenwachstum und müssen in Quantität und Qualität den jeweils individuellen Ansprüchen der Pflanze gerecht werden. Was in der Natur – dank des idealen Lichtspektrums der Sonne – ganz von allein gelingt, stellt in der künstlichen Pflanzenbeleuchtung eine Wissenschaft für sich dar.
Um zu verstehen, wie das Lichtmessen bei Pflanzen funktioniert und welcher Messwert den Prozess der Photosynthese mit einbezieht, ist eine kurze Einführung notwendig.
Die Einheit Lumen beschreibt den auf der Lichtstärke basierenden Lichtstrom, der sich aus dem Produkt aus der Lichtstärke und dem Raumwinkel ergibt. Vereinfacht gesagt gibt der Lumen-Wert einer Lichtquelle darüber Aufschluss, mit welcher Rate Licht erzeugt wird und zur Verfügung steht. Die Einheit Lumen erlaubt aber keine Aussage darüber, welche Beleuchtungsstärke bei einer bestimmten Empfangsfläche ankommt, da keine Informationen über die Abstrahlcharakteristik der Lichtquelle vorliegen.
Darüber hinaus nimmt der Messwert Lumen keinen Bezug auf die Anzahl der Photonen, die auf der Beleuchtungsfläche auftreffen. Während die Einheit Lumen für die Beurteilung von Lampen für reine Beleuchtungszwecke also durchaus geeignet ist, ergibt der Wert zum Lichtmessen bei Pflanzenleuchten wenig Sinn.
Die Einheit Lux leitet sich direkt aus dem Lumen-Wert ab und bezieht den gemessenen Lichtstrom auf die bestrahlte Fläche. Da dieser Wert ebenfalls auf dem Lichtstrom und nicht auf die Anzahl der für die Photosynthese wichtigen Photonen basiert, ist er für die Beurteilung von Licht für Bestrahlungszwecke ebenfalls wenig geeignet.
Die Einheit des photosynthetischen Photonenflusses (PPF) kann hingegen als geeigneter Wert zum Lichtmessen bei Pflanzen eingesetzt werden. Der PPF-Wert wird in der Einheit µmol/s angegeben und misst die Anzahl der Photonen, die von einer Quelle emittiert werden. Bezieht man diesen wichtigen Wert nun auf die bestrahlte Fläche und bildet den Durchschnitt über diese Fläche, so ergibt sich die durchschnittliche photosynthethische Photonenflussdichte (PPFD).
Dieser Wert bezieht die Anzahl der durchschnittlich ankommenden Photonen auf die Bestrahlungsfläche und ist daher hervorragend zur Beurteilung der Lichtqualität geeignet. Wird der direkte PPF-Wert an einem bestimmten bestrahlten Punkt ermittelt, ist übrigens von dem PAR-Wert die Rede. Dieser Wert lässt Rückschlüsse für bestimmte Punkte der Bestrahlungsfläche zu, ist aber immer im Zusammenhang mit dem PPFD-Wert zu sehen.
Mittlerweile gibt es einiges Lichtmessgeräte für Pflanzen am Markt. Dabei gibt es entweder Geräte, die das Spektrum der Pflanzenbeleuchtung messen und die photosynthetische Photonenflussdichte PPFD anzeigen oder jene, die die Beleuchtung sowie Helligkeit (Lux) messen. Sie ermitteln ungefähre Messwerte, die aussagen, welche Lichtbedingungen deine Pflanzen benötigen.
Um die Wirkung des Lichts auf die Pflanze beurteilen zu können, ist also im Wesentlichen die photosynthetische Photonenflussdichte PPFD zu berücksichtigen. Diese lässt im Gegensatz zum Lumen- oder LUX-Wert Rückschlüsse auf die Anzahl der für die Photosynthese so wichtigen Photonen zu. Natürlich ist der PPFD-Wert immer im Zusammenhang mit dem Wellenlängenspektrum des emittierten Lichts zu betrachten, um beim Lichtmessen optimale Ergebnisse für die Pflanzenzucht zu erreichen.
Abiotischer Faktor Licht: Was ist damit gemeint und welche Auswirkungen hat er auf Pflanzen? Unter abiotischen Umweltfaktoren verstehen wir Faktoren, die aus der nicht lebenden Umwelt direkt oder indirekt auf Lebewesen wie Menschen, Tiere und Pflanzen einwirken. Der Begriff wird klar gegenüber den biotischen Faktoren abgegrenzt, bei denen es sich um Einwirkungen aus der lebenden Umwelt handelt.
Typische Beispiele für abiotische Umweltfaktoren sind Licht, Wasser, Temperatur, Sauerstoffgehalt, Luftfeuchtigkeit oder Windgeschwindigkeit. All diese Faktoren haben einen Einfluss auf die Pflanzenwelt im Allgemeinen und bestimmen Ausprägungen wie das Wachstum, die Blütenbildung oder die Keimung der Samen. Um beim Anbau beziehungsweise der Zucht von Pflanzen die gewünschten Ergebnisse zu erreichen, müssen sowohl die abiotischen als auch die biotischen Faktoren in einem bestimmten Bereich liegen.
Die spezifischen Anforderungen an die Umweltfaktoren hängen dabei jeweils stark von der Pflanzensorte ab. Während Schattenpflanzen beispielsweise auf eine hohe Luftfeuchtigkeit angewiesen sind, bevorzugen Lichtpflanzen in der Regel eine eher trockene Luft. So beeinflusst der abiotische Faktor Temperatur, welche Luft- bzw. Wassertemperatur die Pflanze benötigt.
Der abiotische Faktor Licht ist nicht nur für das Wachstum, sondern auch für die Blüten- und Keimbildung von Pflanzen von lebenswichtiger Bedeutung.
Pflanzen nutzen den Umweltfaktor Licht als Energiequelle, um aus anorganischen Stoffen wie CO2 und Wasser organische Stoffe wie Glucose, Aminosäuren und Fette zu produzieren.
Licht als abiotischer Faktor ist damit unabdinglicher Bestandteil der Photosynthese und liefert in seiner unverwechselbaren spektralen Zusammensetzung die Grundlage für das Pflanzenleben.
Auch hier gilt, dass jede Pflanze eigene Ansprüche an die Intensität des abiotischen Faktors stellt. Während Schattenpflanzen ihre maximale Photosynthese-Leistung bei geringer Lichtintensität abrufen, sind Sonnenpflanzen auf hohe Lichtintensität angewiesen. Um zu verstehen, welche Anforderungen Pflanzen an den abiotischen Faktor Licht stellen, ist ein grundlegendes Verständnis vom Strahlungsspektrum des Sonnenlichts notwendig.
Natürliches Sonnenlicht ist prinzipiell nichts anderes als elektromagnetische Strahlung, die mit einer bestimmten Intensität und Wellenlänge ausgestrahlt wird. Das elektromagnetische Spektrum des Lichts liegt zu einem großen Teil im sichtbaren Bereich und hat seinen Intensitäts-Höhepunkt bei einer Wellenlänge von etwa 500 nm. Je kurzwelliger die Strahlung ist, desto energetischer sind die Lichtwellen. Im Zusammenhang mit dem Pflanzen- und Blütenwachstum ist es wichtig zu verstehen, dass Pflanzen auf ein möglichst natürliches Lichtspektrum angewiesen sind.
In der Diskussion um die optimale synthetische Bestrahlung von Pflanzen wird der Fokus häufig auf die angeblich entscheidenden Wellenlängenbereiche bei 660 nm und 450 nm gelegt. Dabei handelt es sich vermeintlich um die für die Blütenanregung und das Wachstum wichtigen Wellenlängenbereiche, deren Energie im Rahmen der Photosynthese zur Generierung von Blüten- und Pflanzenwachstum genutzt wird.
Eine wissenschaftlich anerkannte Studie von Dr. McCree ist jedoch bereits in den siebziger Jahren zu dem Ergebnis gekommen, dass neben den roten und blauen Wellenlängenbereichen weitere Energieniveaus für eine maximale physiologische Entwicklung der Pflanze notwendig ist. Am Beispiel von 22 verschiedenen Pflanzenarten wurde eindrucksvoll aufgezeigt, dass die für die Photosynthese entscheidende Kohlenstofffixierung der Pflanze in einer großen Bandbreite des sichtbaren Lichtspektrums stattfindet.
Für ein ausgewogenes, gesundes und nachhaltiges Pflanzenwachstum ist es also wichtig, ein möglichst authentisches Lichtspektrum zu erzeugen. Während sich herkömmliche Pflanzenleuchten häufig ausschließlich auf den blauen und roten Wellenlängenbereich fokussieren, beziehen Bestrahlungslampen auf Basis der McCree-Kurve auch die Frequenzen von Grün bis Gelb in ihr Spektrum mit ein. Auf diese Weise gelingt es, das natürliche Wellenlängenspektrum der Sonne weitgehend nachzubilden und der Pflanze die Lichtbedingungen zu bieten, die sie auch in der Natur vorfindet.
Neben der möglichst exakten Nachbildung des natürlichen Lichtspektrums kommt es bei der künstlichen Bestrahlung von Pflanzen auf weitere entscheidende Aspekte an. Dazu gehört beispielsweise die Lichtintensität, die in Abhängigkeit der jeweiligen Pflanzenart zu wählen ist. Auch der sogenannte Photoperiodismus, der die Länge der Belichtungszeit beschreibt, hat Auswirkungen auf das Wachstum und die Blütenbildung.
Studien zeigen, dass Kurztagpflanzen eine geringere Beleuchtungsdauer als Langtagpflanzen bevorzugen.
Pflanzenleuchten auf Basis der LED-Technik erfüllen die genannten Anforderungen dank modernster Halbleiter auf besonders wirkungsvolle Art und Weise. Neben der hervorragenden Nachbildung des wissenschaftlich anerkannten Mc-Cree Spektrums zeichnen sich Pflanzenlampen wie unsere sunflow durch eine hocheffiziente Betriebsweise und eine lange Lebensdauer aus.
Ganz einfach gesagt stellt der abiotische Faktor Licht für das Pflanzenwachstum den wichtigsten Faktor überhaupt dar: Nur dann ist die Photosynthese möglich. Auch wissenschaftliche Studien zeigen, dass es bei der künstlichen Bestrahlung darauf ankommt, den Pflanzen möglichst natürliche und authentische Lichtbedingungen zu ermöglichen.
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Es gibt diverse Möglichkeiten, um Licht zu beurteilen. Einige Methoden davon beziehen sich auf das von Pflanzen verwertbare Licht. Diese wollen wir in diesem Artikel gezielt ins Auge fassen. Denn „Lumen is for human!“. Wir haben dazu zwei wichtige Faktoren, die leider oft missverstanden werden. Zum einen ist das die Lichtquantität und zum anderen die Lichtqualität. Im folgenden Beitrag erfährst du alles darüber, was die Begriffe PPF, PPFD und LED-Spektrum bedeuten.
Die Lichtquantität in der Photosynthese, oder auch Lichtmenge, ist der direkt korrelierende Faktor, wenn es um die Produktion der Biomasse geht. Das heißt - je mehr Licht, desto mehr Biomasse (bis zu einer gewissen Grenze). Da Photosynthese ein Quantenprozess ist, kann sie auf einer Photonenbasis quantifiziert werden. Im Folgenden stellen wir drei Möglichkeiten vor, Lichtquantität zu messen und zu testen.
PPF (photosynthetischer Photonenfluss) - ist die Maßeinheit, die die Gesamtleistung in dem für das Pflanzenwachstum relevanten Spektrum zeigt. Hier werden Photonen gemessen, die von der Quelle emittiert(ausgestoßen) werden - die Angaben werden in µmol/s gemacht. PPF ist ein sehr wichtiger Faktor, weil er den möglichen Output einer Lichtquelle, bzw. Leuchte zeigt.
PPFD bedeutet photosynthetische Photonenflussdichte. Dabei steht das "D" für Dichte und gibt an, wieviel PPF auf einer Fläche von 1m² auftreffen. Die Werte für PPFD werden in µmols/m² angegeben. Studien von verschiedenen Pflanzenarten haben ergeben, dass 700-1000μmols/m² für lichtintensive Pflanzen einen optimalen Durchschnittswert darstellen. Über 1000µmols/m² sind ohne zusätzliche Hilfen wie CO2 nicht anzustreben.
Viele kennen die Bezeichnung PAR-Meter und den direkten PPFD-Wert, der von diesen Geräten ausgegeben wird. Diese sind sehr nützlich um zu sehen wie sich das Licht verteilt und welcher Wert an einem bestimmten Punkt herrscht.
Ein Wert sagt aber nichts darüber aus, wie die Lichtleistung über die gesamte Fläche ist. Daher nutzt man solche Geräte um an mehreren Punkten Daten zu erheben, um am Ende auf den durchschnittlichen PPFD-Wert zu kommen.
Eine besser bekannte Form der Lichtqualität in der Photosynthese ist das Spektrum. Das Spektrum ist im Wesentlichen die Verteilung des Lichts über die unterschiedlichen Wellenlängen, welche von einer Quelle emittiert werden. Die unterschiedlichen Farben entstehen durch die unterschiedlichen Energielevel der Photonen. Je energiereicher ein Photon, desto bläulicher seine Farbe.
Im Gegenzug: Je geringer das Energielevel ist, desto rötlicher ist ein Photon. Wenn es um die Photosynthese geht, wird über die Farbe die potenzielle Wirksamkeit des Lichtes in Bezug auf das Wachstum bestimmt. Dies wurde von Dr. McCree im Jahr 1972 gezeigt, als er 22 verschiedene Arten von Pflanzen durch ihre Kohlenstoff-Fixierung in Reaktion auf verschiedene Wellenlängen des Lichts untersucht und ermittelt hat.
Das führte zu dem Ergebnis welches wir als die McCree Relative Quantum Efficiency Kurve oder RQE-Kurve kennen. Bis heute ist das die einzige wissenschaftlich anerkannte Studie über die Wirksamkeit der verschiedenen Wellenbereiche in Bezug auf das Wachstum bei Pflanzen.
Zu beachten ist, dass eben nicht, wie oft fälschlich angenommen nur der rote und blaue Bereich wichtig ist. Obwohl die roten und blauen Wellenlängenbereiche in der Photosynthese und der physiologischen Entwicklung treibende Kräfte sind, sind sie nicht die einzigen nützlichen oder notwendigen Wellenlängen, die für eine maximale physiologische Entwicklung und Masseerträge nötig sind. Ein volles und weißes Spektrum wird benötigt, damit die Photosynthese maximiert wird und dass biologische Prozesse korrekt ausgelöst werden.
Schaut man sich das 3500K Spektrum der sunflow an, die hier mit der McCree RQE Kurve überlagert wurde, stellt man folgendes fest:
Das Spektrum der von uns verwendeten LED-Chips passt perfekt zu der McCree Kurve. Das weiße Spektrum der LEDs ist eine gezielte Balance des gesamten Spektrums von 380nm bis 780nm. Der blaue Wellenbereich erhöht die Produktion ätherischer Öle und der Terpene. Zusätzlich werden dadurch kürzere Nodienabstände (Nodien = Knotenpunkte von Blättern und Ästen) hervorgerufen.
Die vielfach missverstandene Region von Grün bis Gelb sorgt für ein ausgewogenes und gesundes Pflanzenwachstum. Der orange bis rote Wellenbereich ist die treibende Kraft in der Fruchtphase und ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung von Blüten und Früchten.
Als Teil der Lichtqualität ist der PPFD-Wert in Bezug auf LED-Pflanzenlampen interessant. Denn er sagt einiges über die Pflanzenbeleuchtung aus, da er nur die brauchbaren Photonen und nicht die gesamte Energie in Betracht zieht.
Quelle: vgl. englische Original-Version von Pacific Light Concepts.
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Willkommen zu unserem zweiten Teil der Reihe Tipps und Tricks mit LEDs in der Pflanzenzucht. Um mehr zu einem Thema zu erfahren, einfach anklicken.
Jede Pflanze die unter Sonnlicht wächst. Da alle unsere LED-Leuchten, ob Bausätze oder Plug&Play dimmbar sind, lässt sich die Lichtintensität auf die Bedürfnisse der jeweiligen Pflanzen anpassen. Darüber hinaus bieten die Vollspektrum LEDs ein natürliches weißes Licht welches dem Sonnenlicht sehr ähnlich ist.
Erfahrungen haben gezeigt dass eine optimale LED-Beleuchtung zu einem gesteigerten Wachstum führen kann. Hierdurch kann ein bis zu 50% höherer Düngereinsatz erforderlich werden.
Durch die aufwändigere Funktionsweise und erforderliche Kühlung, sind fast alle LED Systeme bauartbedingt schwerer. Auch in unserem Fall, da wir passiv gekühlte Systeme anbieten und diese über massive Kühlkörper gekühlt werden. Je nach Leuchte bewegt man sich zwischen vier und zehn Kilogramm. Es sind aber auch Setups möglich die bis zu 30kg wiegen. Man sollte sich also versichern, dass das Gewicht der LED-Leuchten auch gehalten werden kann.
Bei aktiver Kühlung werden die Kühlkörper mit Lüftern oder per Wasserkühlung gekühlt. Dadurch lässt sich die Masse des Kühlkörpers geringer halten und spart Kosten. Aktive Kühlung stellt ein zusätzliches Fehlerpotential dar. Mechanische Bauteile wie Lüfter oder Wasserpumpen können ausfallen. Ein Defekt einer aktiven Kühlung führt in den meisten Fällen zu einer sehr kurzfristigen Überhitzung und Zerstörung der LED. Durch den Verzicht auf aktive Kühlung, müssen zwar massivere Kühlkörper eingesetzt werden. Die passive Kühlung hat jedoch die Vorteile, dass sie geräuschlos, sicher und vorallem wartungsfrei ist, was eine lange Lebensdauer garantiert.
Wenn man den Raum in dem die Pflanzen wachsen als ein in sich geschlossenes System betrachtet, dann entsteht immer genau das an Wärme, was an Energie hinzugeführt wird. Der Vorteil bei den LED ist, das zur Erzeugung der erforderlichen Lichtmenge deutlich weniger elektrische Energie benötigt wird. So erreicht man mit unserer 400W LED sogar bessere Beleuchtungswerte als mit einer 600W Natriumdampflampe. Weitere Infos zu dem Thema mit Vergleichstest und Wertegegenüberstellung hier bei uns im Blog
Diese und folgende Infos, Tipps und Tricks könnt ihr bald in unserem FAQ wiederfinden.
Wir möchten hier einmal auf das Thema „High Performance Group – CXB3590 Bin“ eingehen. Wie sicher viele festgestellt haben, gibt es bei jedem Chip unterschiedliche Bins. Wie man in dem Bild unten erkennen kann, verfügt der CXB3590 über acht unterschiedliche Bins in die alle COBs unabhängig von ihrem Spektrum eingeordnet werden. Ausschlaggebend für die Sortierung ist alleine der „Minimum Luminous Flux“.
Bei Produktion der LED-Chips entstehen unterschiedliche Qualitäten.
Beispiel
Bei einer Produktion von 100.000 CXB 3590 mit dem Farbspektrum 3500k entsteht folgende angenommene Verteilung:
|
AD |
BB | BD | CB | CD | DB | DD | EB |
| 5.000 | 20.000 | 40.000 | 30.000 | 5.000 |
Dieser Umstand führt dazu, dass bei jeder Charge bessere und schlechtere Binnings mit anfallen. Diese High Performance Group BINS können leider nicht gezielt produziert werden, deswegen hat CREE diese Bins nicht in das Standardprogramm aufgenommen. Im Datenblatt findet man die Performance Groups im unteren Seitenbereich auf Seite 14.
Performance Groups © CREE
ds-CXB3590.3500k-highest-series-bin-hcd - Cree Produktdatenblatt Seite 6 © CREE
Dieser Chip ist in der Serie im top-bin als CD Variante erhältlich. Diesen kann es aber bei einer sehr guten Charge auch als DB Variante geben, welche ca. 1000 Lumen mehr Output bietet – also ca. 10% mehr als der beste Serienbin.
Hier könnt ihr den CREE CXB 3590 3500k DB BIN finden.
Bitte beachtet: Diesen Artikel können wir nicht direkt bestellen und somit nur Lagerbestände abverkaufen. Deswegen kann dieser Artikel aus logistischen Gründen leider nur im Einzelverkauf erworben werden.
Pflanzenanzucht mit LED ist das Thema unter den Hobbygärtnern. Wir möchten euch ein Nachschlagewerk für die Zucht mit LED-Pflanzenlampen bieten. Dazu geben wir euch Tipps und Tricks, wie Pflanzenzüchten mit LED problemlos funktioniert und was ihr dabei beachten müsst. Im folgenden Beitrag beantworten wir euch die wichtigsten Fragen zum Thema LED für die Pflanzenzucht.
Die Frage, welche LED-Beleuchtung du für welche Fläche benötigst, kannst du jetzt ganz einfach mit unserem LED Flächen Berater beantworten. Dafür musst du nur angeben,…
Zuerst sollte erwähnt werden, dass bei dem Einsatz von COB LEDs überwiegend mehrere Lichtquellen zum Einsatz kommen. Einerseits, um die gewünschte Lichtintensität zu erreichen die auf einer bestimmten Fläche benötigt wird, andererseits um die gewünschte Fläche effizient auszuleuchten.
Durch die gleichmäßigere Ausleuchtung entsteht ein viel homogenerer Wuchs als bei dem Einsatz von herkömmlichen Leuchtmitteln wie Natriumdampflampen. Ein weiterer Vorteil der LEDs für die Pflanzenanzucht ist, dass mehrere Lichtquellen viele Winkel der Beleuchtung ermöglichen und somit die Tiefenwirkung außerordentlich gefördert wird.
An der Stelle empfehlen wir einen Abstand der LED-Pflanzenlampe zu den Pflanzen von mindestens 30cm, um eventuellen Fehlbildungen in den Blättern, Blüten und Früchten zu vermeiden. Alles darüber hinaus liegt im eigenen Ermessen. Dabei sollte bedacht werden, dass mit zunehmendem Abstand die Lichtintensivität sinkt (sprich, der PPFD-Wert).
Für die Pflanzenanzucht mit LED ist PPFD die bessere Maßeinheit im Gegensatz zu Lumen oder LUX. Um verschiedene Leuchtmittel und Lampen miteinander zu vergleichen, wird daher zu den PPFD-Werten gegriffen. Wenn du mehr darüber wissen willst, empfehlen wir dir unseren Beitrag zu: Wie du Licht messen kannst, um das Pflanzenwachstum zu steigern.
Farbtemperatur ist den meisten bekannt als Warmweiss und Kaltweiss. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass LED-Kaltweiß für Pflanzen (ab 5000K) sich gut für die Vegetation eignet und eher für ein gedrungenes Wachstum sorgt. Warmweiß (unter 3300K) hingegen kann besser für die Frucht- und Blütephase eingesetzt werden und sorgt für ein gestreckteres Wachstum.
Plus: Dank unserer LEDs für die Pflanzenzucht mit 3500K Farbtemperatur (Neutralweiß) lassen sich beide Phasen sehr gut abdecken. Das Ergebnis sind erstaunlich gesunde Pflanzen in allen Phasen, die optimal mit Licht versorgt werden.
Die COB LEDs bieten sehr viel Power. Hat man die Fläche gut ausgeleuchtet und genug Leistung, können die Pflanzen etwas gedrungener wachsen als gewohnt. Durch leichtes Erhöhen des Abstandes der LED-Pflanzenlampe lässt sich dem entgegenwirken. Beachten sollte man jedoch, dass mit zunehmendem Abstand auch die Lichtintensität nachlässt. Mit unserem Ratgeber findest du garantiert die richtige LED-Grow-Lampe für die Blütephase.
Bei der aktiven Kühlung werden die Kühlkörper mit Lüftern oder per Wasserkühlung gekühlt. Allerdings stellt die aktive Kühlung ein zusätzliches Fehlerpotential dar, da mechanische Bauteile wie Lüfter oder Wasserpumpen ausfallen können. Zudem führt ein Defekt des Öfteren zu einer kurzfristigen Überhitzung und Zerstörung der LEDs.
Die passive Kühlung hingegen ist geräuschloser, sicherer und vor allem: wartungsfrei. Aus diesem Grund garantiert sie eine lange Lebensdauer der LEDs für die Pflanzenanzucht.
Um Pflanzen mit LED züchten zu können, musst du dir im Vorhinein über ein paar Faktoren im Klaren sein. Diese sind unter anderem:
PS: Ist deine Frage zur Pflanzenanzucht mit LED noch nicht beantwortet worden, dann schau mal in unseren FAQs vorbei.
Hier möchten wir die Unterschiede zwischen einer Natriumdampflampe und den Cree CXB 3590 Chips aufzeigen und warum die LEDs so einen unglaublichen Fortschritt in Sachen LED Pflanzenlampen bedeuten. Anfangen werden wir bei unserer kleinen Serie NDL VS Cree CXB 3590 mit der Grundausstattung die für das Betreiben der jeweiligen Systeme notwendig sind. Da wir die Effizienz der einzelnen Systeme vergleichen wollen, stellen wir ein System mit jeweils 400 Watt auf jeder Seite zusammen. Fangen wir also an:
Die Natriumdampflampe (NDL) mit 400w | 8x Cree CXB 3590 (COB/CD 3500k) je 50w |
| Bauteile - 400w Leuchtmittel (z.B. Sunmaster) - Elektronisches Vorschaltgerät für 400w - Reflektor inkl. Keramikfassung für 400w - Kabel | Bauteile - 8x COB (Cree CXB 3590 CD 3500K 36V) - 8x COB-Holder (Linse / Reflektor optional) - 2x Treiber - Kabel |
| Daten der NDL - Lumen: ca 55.000lm - Lichtausbeute bis zu 130lm/w - Wärmeverlust: mindestens 60% - Effizienz: 25%-40% | Daten der 8x CXB 3590 CD 3500K - Lumen: ca 72.000lm (bei 8x50w COBs) - Lichtausbeute: bis zu 182lm/W - Wärmeverlust: mindestens 35% - Effizienz: 45%-65% |
Der erste Unterschied, der auffällt sind die Teile, die man für eine LED Pflanzenlampe braucht. Für eine Natriumdampf Pflanzenlampe sind es hingegen nach Bauart nur 2-3 Teile.
Eine Glühbirne, also auch eine Natriumdampflampe, geben ihr Licht in alle Richtungen ab, somit muss 50% des Lichtes reflektiert werden. Reflektiertes Licht ist natürlich immer besser als wenn es ganz verloren ist, jedoch gehen damit Verluste einher. Der für die NDL verwendete Reflektor (Adjust-a-Wing) in unserer Grafik hat das Vorschaltgerät, wie man es erkennen kann direkt mit verbaut.
Bei einer LED Pflanzenleuchte, speziell bei den COBs haben wir einen Abstrahlwinkel von nahezu 180°. Mit einem passenden Reflektor oder einer Linse, kann nahezu das gesamte Licht mit einem Verlust von 5% auf die Pflanzen geleitet werden.
Beim Datenvergleich stellen wir schnell fest, dass die LEDs bei gleicher Leistung mindestens 17.000 Lumen mehr produzieren und die Lichtausbeute 52lm/w mehr beträgt. Es ist mittlerweile bekannt, dass Lumen nicht der ausschlaggebende Maßstab für optimale Vergleiche von Pflanzenlampen sind. Damit wir einen Vergleich der unterschiedlichen Leuchtmittel ziehen können, brauchen wir die PPFD-Werte. Diese Werte spiegeln die photosynthetisch aktive Strahlung wieder und geben an, wieviel verwertbares Licht für unsere Pflanzen in einem bestimmten Abstand zur Lichtquelle ankommt. Was es genau mit den PPFD Werten unserer beiden Lichtquellen aufsich hat, erfahrt ihr im 2ten Teil von NDL VS Cree CXB 3590.
