LED-Pflanzenlicht: Was Du über Wachstumslampen wissen solltest

LED-Pflanzenlicht Alles, was Du über Wachstumslampen für Pflanzen wissen solltest
Artikel aktualisiert am 26.10.2018

Wenn man zwar Platz für das Ansetzen von Pflanzen hat, an diesen Platz allerdings kein Licht gelangen kann, kann künstliches LED-Pflanzenlicht Abhilfe schaffen. Sie „ersetzen“ nicht nur zumindest teilweise das Sonnenlicht, wenn es zu spärlich vorhanden ist, sie können auch individuell auf die Bedürfnisse der Pflanze eingestellt werden. Wie das geht, was es dazu braucht und einiges mehr, erfährst Du hier.

Pflanzenbeleuchtung: die Grundlagen

Es ist schon erstaunlich, was die Erde so alles drauf hat. Die komplexesten Ökosysteme sind in jedem Moment in Gedeih und Verderb begriffen und präzise aufeinander abgestimmt. Die Flora ist ein Teil davon und zusammen mit dem sie umgebenden Kohlenstoffdioxid in der Luft, Wasser und Licht wächst sie und erzeugt nebenbei Glucose und Sauerstoff, die sich in den Kreislauf einfügen.

Eine dieser Komponenten hat unsere Aufmerksamkeit geweckt und nun wird auch klar, worauf wir hinauswollen: Licht. Diese Art der elektromagnetischen Strahlung ist dafür verantwortlich, dass die Photosynthese in Gang gebracht wird, wobei der lichtabsorbierende Farbstoff Chlorophyll die Lichtenergie in chemische umwandelt. Mit dieser Energie können dann aus den anorganischen Stoffen (CO2 und H2O) organische Verbindungen (wie Kohlenhydrate und Glucose) hergestellt werden. Hier kommt die Pflanzenbeleuchtung ins Spiel.

Denn der Mensch hat sich gedacht, er möchte auch dort wertvolle Pflanzen ziehen, wo einer dieser Komponenten nur spärlich vorhanden ist: nämlich das Licht. Da kommt es uns nur gelegen, dass es die Menschheit schon lange geschafft hat, künstliches Licht herzustellen, so es auch die Sonne nicht ersetzen wird können.

Aber immerhin können wir heute mithilfe unterschiedlicher Leuchtmittel diverse Pflanzen auch im Innenraum zum Wachsen bringen. Wie das genau funktioniert und was es dafür braucht, liest Du hier.

Wichtige Parameter beim LED-Pflanzenlicht erklärt

Licht ist ein stark unterschätztes Gut. Die Auswirkungen und Variabilität dieser Art der elektromagnetischen Strahlung sind zwar gut erforscht, aber bei weitem nicht jedem klar. Bereits die kleinste Abweichung, die für das menschliche Auge nicht mal wahrnehmbar ist, hat zum Teil erstaunliche Effekte, nicht zuletzt auch beim Pflanzenwachstum.

Wellenlänge

Die verschiedenen Arten der elektromagnetischen Strahlung unterscheiden sich vor allem durch ihre Wellenlänge. Besonders kurzwellige Strahlung, wie etwa Gamma-, Röntgen und UV-Strahlung wird mit einer Länge von unter 380 Nanometer (nm) verbreitet, wohingegen die Wellenlänge von langwelliger Strahlung über 780 nm beträgt (bspw. Infrarotstrahlung und ab 1000 nm Mikro- und Radiowellen). Dazwischen befindet sich das Spektrum, das vom Menschen als sichtbares Licht wahrgenommen wird.

Diese Strahlung trifft auf photosensitive Punkte – beim Menschen zum Beispiel die Photorezeptoren auf der Netzhaut des Auges, bei Pflanzen auf die Photopigmente – und wird in Signale umgewandelt, die diesen oder jenen Effekt haben. Uns erscheint etwas hell, bzw. wir können es sehen und je nachdem, welche Wellenlängen genau auf uns zu kommen, sehen wir die dementsprechenden Farben.

LED-Pflanzenlicht: breites Spektrum an Wellenlängen

Die photosensitiven Punkte bei Pflanzen heißen Photopigmente, weil sie mit einem Farbstoff ausgestattet sind. Einer dieser Farbstoffe, das Chlorophyll ist eben dafür verantwortlich, dass der Stoffwechsel eingeleitet wird. Und wie auch bei unseren Photorezeptoren, reagieren diese Farbpigmente unterschiedlich auf unterschiedliche Wellenlängen.

Für das Pflanzenwachstum gilt als Faustregel, dass ein möglichst breites „Farb“-Spektrum abgedeckt werden sollte. Von ca. 400 nm bis 700 nm ist man in der Regel gut bedient. Das ist nämlich der Bereich der sogenannten PAR (englische Abkürzung für Photosynthetically Active Radiation).

Interessant ist zudem, dass Pflanzen verstärkt auf blaues und rotes Licht zu reagieren scheinen. Forschungen und Messungen haben tatsächlich ergeben, dass Pflanzen am meisten Strahlung absorbieren und nutzen können, wenn sie sich bei etwas über 450 nm oder etwas unter 700 nm bewegt.

Zwischen 450 nm und 500 nm scheint der Effekt rasant abzunehmen, was für unsere Wahrnehmung auf das grüne Licht zutrifft. Das ist zwar nicht weiter verwunderlich, da durch die grüne Farbe der Blätter klar wird, dass das Chlorophyll diese Wellenlänge reflektiert, die Strahlung wird aber nicht zur Gänze zurückgeworfen. Ein kleiner aber wichtiger Teil dringt in tiefe Schichten der Pflanze ein und sorgt auch dort für das nötige Zellwachstum. Die vielbeschworene Grünlücke gibt es also nicht.

2 Dinge sind also in Bezug auf die Wellenlänge besonders wichtig:

  1. sollte das Licht ein besonders breites Spektrum an Wellenlängen abdecken, von etwa 400 nm bis 700 nm und
  2. reagiert jede Pflanze ein klein wenig anders auf unterschiedliche Wellenlängen.

Photonenflussdichte

PPFD Chart

Nun haben wir uns schonmal damit beschäftigt, welche Art von Licht auf die Pflanzen fällt. Stellt sich als nächstes die Frage der Intensität. Die wird im Fall der Wachstumslampen mithilfe der Photonenflussdichte (PPFD) angegeben. Klingt kompliziert und ist es auch. Für unsere Zwecke reicht es allerdings aus, Folgendes zu wissen:

Die Lichtstrahlung besteht aus sogenannten Photonen. Das sind kleinste Teilchen, die in Wellenform emittiert werden und sozusagen umherfliegen. Interessant ist nun, dass diese PPFD angibt, wie viele der Photonen im Durchschnitt und auf eine gewisse Distanz zwischen Lichtquelle und Messfläche auf dieser Messfläche auftreffen. Die Einheit dazu sind μmol/m2s (gesprochen: Mikromol pro Quadratmeter und Sekunde).

Eine PPFD von etwa 600 μmol/m2s eignet sich hervorragend vor allem für Pflanzen, die bereits blühen oder sogar schon Früchte tragen. Die PPFD ist bei den Produkten seriöser Hersteller immer angegeben, meistens in Form einer PPFD-Chart.

Effizienz

Wie effizient der zugeführte Strom von der Lampe in Energie umgewandelt wird, zeigt der Photonenfluss pro Eingangsleistung, also pro Watt, an. Dieser Wert wird in μmol/J (gesprochen: Mikromol pro Joule) angegeben, wobei ein Joule einer Wattsekunde entspricht.

Bei diesem Parameter gibt es keine Idealwerte, je höher desto besser ist die Devise, denn ein höherer Wert bedeutet in diesem Fall nur, dass der verbrauchte Strom möglichst gut genutzt wird, also auch weniger Strom bei gleicher Leistung gebraucht wird.

Lumen und Lux haben ausgedient

Während die eben vorgestellten Maßeinheiten und Qualitätsmerkmale für Pflanzenlampen genau angeben, wie nützlich eine Lichtquelle für das Wachstum der Pflanze ist, geben Lumen und Lux lediglich an, wie das Licht auf die Photorezeptoren der menschlichen Augen wirkt. Lumen und Lux messen also, wie „hell“ eine Lampe auf uns wirkt. Wie intensiv die Lampe auf die Photopigmente der Pflanze wirkt, wird dadurch jedoch nicht ausgesagt. Lumen und Lux sind somit kein passender Parameter für Pflanzenlicht.

Modus je nach Wachstumsphase

Interessant ist zudem, dass die Pflanze während der verschiedenen Wachstumsphasen, also Anzucht, Wuchs und Blüte, unterschiedlich auf Lichtimpulse reagiert. Eine Lichteinwirkung kann in der einen Phase besser geeignet sein, als in der anderen. So gerne wir ein Patentrezept dafür geben würden, gilt auch hier wiederum, dass dies bei jeder Pflanze anders ist.

Das kannst Du Dir eigentlich so vorstellen, wie in der freien Natur. Während manche Pflanzen bereits sehr früh im Jahr keimen und zu wachsen beginnen, wenn die Tage noch kürzer und das Sonnenlicht noch nicht so intensiv ist, sprießen andere erst, sobald die pralle Sonne sie erreicht. So funktioniert das auch bei der künstlich nachgestellten Beleuchtung.

Einsatzgebiete und Vorteile der LED Wachstumslampe

LED-Pflanzenlicht lässt sich für die verschiedensten Zwecke einsetzen. Die einen wollen zuhause Pflanzen anbauen, die anderen betreiben ein Unternehmen, das mit den Lampen die wirtschaftliche Leistung steigern kann. Folgend erläutern wird kurz, an wen und an welche Umstände sich unser Angebot an LED-Pflanzenlicht richtet.

Pflanzen überwintern mit Wachstumslampen für Pflanzen

> Überwintern exotischer Pflanzen

Pflanzen, die nicht für unsere Jahreszeiten und somit Temperaturen und Lichtverhältnisse gemacht sind, haben’s im Winter oft schwer. Da müssen sie in den Innenraum, wo für gewöhnlich nur ein Bruchteil dessen an Licht herrscht, das sie eigentlich benötigen würden. Mit einem ausgeklügelten Lichtsystem extra für die Gastgewächse, zittert man im Winter nur noch ob der Kälte und nicht mehr aus Angst, die wohlbehüteten Pflanzen könnten eingehen.

> Anzucht kurz vor dem Frühjahr (frostfrei)

Aller Anfang ist schwer, auch der von prächtigen Pflanzen, denn bevor sie zu solchen werden können, sind sie erst ein kleiner Trieb, der so aussieht, als könnte man ihn beim Anschauen schon zum Verwelken bringen. Damit das Risiko von Frost im Frühjahr oder ähnlichen Gegebenheiten den Trieben nichts zuleide tun kann, beginnst Du die Aufzucht am besten frühzeitig im geschützten Raum mit LED-Pflanzenlicht.

> Jahreszeitenunabhängiger Anbau

Hand in Hand mit der verfrühten Aufzucht geht der jahreszeitenunabhängige Anbau. Gehst Du nämlich noch einen Schritt weiter, kannst Du eigentlich auch gleich ganzjährig anbauen, was auch immer Du willst. Du bist weder von Saisonen, noch von der Witterung abhängig. Spränge auch die Lebensmittelindustrie auf diesen Zug auf, bedeutete das vielleicht sogar Erdbeeren im Winter aus Deutschland.

> Pflanzenwachstum im Innenraum

Besonders im Privatbereich, in engen Stadtwohnungen beispielsweise, ist es oft schade, dass man sich keine schönen Pflanzen „leisten“ kann, denn sie würden im vergleichsweise dunklen Raum vergehen. LED Wachstumslampen ersetzen Garten und Balkon und man kann sich auch im Wohnzimmer den Kräutergarten herrichten.

> Zuhause ganzjährig Pflanzen ziehen

Pflanzen ziehen mit Wachstumslampen

Natürlich bleibt dieser Vorzug nicht nur der Wirtschaft vorenthalten. Auch zuhause musst Du im Winter auf Tomaten aus dem eigenen Anbau nicht mehr verzichten. Selbst der Keller oder ein anderer freier Raum kann ein Gartenbeet sein, wenn Du nur die richtigen Bedingungen zu schaffen weißt.

> Definierte Aufzucht je nach Nutzen der Pflanze

Ein besonders interessanter Aspekt der Aufzucht von Pflanzen mit künstlichem Licht könnte folgender sein: etwas früher in diesem Beitrag war die Rede davon, dass die Wellenlänge das Wachstum der Pflanzen maßgeblich zu steuern im Stande ist. Jede Pflanze braucht ein anderes „Farb“-Spektrum im Licht, um ideal zu wachsen.

Nun hat man in verschiedenen Studien herausgefunden, dass nicht nur gesteuert wird, wie gut die Pflanze wächst, sondern auch welche Stoffe mehr oder weniger ausgebildet werden. Treibt man das an die Spitze könnte man bald soweit sein, mit der entsprechenden Beleuchtung beispielsweise einen gewissen medizinischen oder aromatischen Stoff verstärkt von der Pflanze ausbilden zu lassen. Die Technik hinter dem LED-Pflanzenlicht ist also noch überaus ausbaufähig.

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