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.
Inhaltsübersicht
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
Mein Onkel plant ein Gewächshaus zu errichten. Danke für den Tipp, die richtige Grow-LED-Beleuchtung zu verwenden. Ich werde versuchen wartungsarme Leuchten einzubauen.