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Welches Licht brauchen Pflanzen zum Wachsen?

25. September 2019
Patric Domin

Kaum jemand wird versuchen, eine Pflanze im Dunkeln aufzuziehen. Die Tatsache, dass Pflanzen Licht brauchen, um wachsen zu können, leuchtet also ein. Lichtverhältnisse können allerdings variieren bzw. variiert werden und somit stellt sich die Frage, der wir in diesem Artikel nachgehen wollen: Welches Licht brauchen Pflanzen zum Wachsen?

Grundlagen zur Photosynthese, Wachstum und Lichtbedarf

Ganz grob gesprochen läuft die Photosynthese so ab, dass Photonen bestimmter Wellenlängen von den Farbzellen in den Blättern – vorwiegen Chlorophyll – absorbiert werden. Ihre elektromagnetische Energie wird dort in chemische Energie umgewandelt. Diesen Vorgang nennt man Lichtreaktion.

Mit dieser chemischen Energie kann die Pflanze nun energiereiche, organische Verbindungen produzieren und diese als Baustoffe oder weitere Energie verwenden. Damit baut sie neue Blattzellen, Blüten, Früchte, Wurzeln etc. auf. Dieser Vorgang wird allerdings überhaupt erst in Schwung gebracht, sobald Photonen auf die Farbzellen treffen.

Pflanzen sind allerdings ziemlich wählerisch. Je nachdem, wie viel, wie lang und welches Licht auf sie trifft, gestaltet sich ihr Wachstum unterschiedlich. So manches Experiment hat bereits bewiesen, dass sich bestimmte Lichteinstellungen auf die Inhaltsstoffe von Blättern und Früchten der beleuchteten Pflanzen auswirken. Was es mit Intensität des Lichts, Beleuchtungsdauer und Lichteigenschaften auf sich hat, klären wir nun.

Die richtige Lichtintensität und Beleuchtungsdauer

Sonne simulieren mit Pflanzenlicht
Der natürliche Sonnenauf- und untergang kann mit hochwertigen Pflanzenleuchten programmiert werden.

Eine hochgewachsene Pflanze, die – sagen wir einmal – im Mittelmeerraum beheimatet ist, hat einen anderen Lichtbedarf als Sträucher, die sich eher im Unterholz europäischer Laubwälder ansiedeln. Will man Pflanzen aufziehen bzw. künstlich beleuchten, muss man genau wissen, ob sie jeweils eher Fans von direkter Sonneneinstrahlung oder Verschattung sind.

Die Beleuchtungsdauer ist relativ schnell geklärt. Am besten funktioniert das, was schon jahrtausendelang gut funktioniert: der herkömmliche Tag-Nacht-Zyklus, bei künstlicher Pflanzenbeleuchtung einfach durch einen Timer zu simulieren. Bei einigen fortschrittlichen Leuchten kann man sogar einen langsamen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang programmieren.

Bei der Lichtintensität lohnt sich ein Blick auf die sogenannte Photonenflussdichte. Noch genauer gesagt handelt es sich dabei um die Dichte der Photonen photosynthetisch aktiver Strahlung. Die Einheit dafür wird in PPFD abgekürzt und in Mikromol pro Quadratmeter und Sekunde (μmol/m2s) gemessen. Direkte Sonneneinstrahlung hat bis zu 2.000 μmol/m2s.

Nun ist es allerdings selbst in der freien Wildbahn bzw. bei der natürlichen Pflanzenbeleuchtung sehr selten, dass tatsächlich so eine hohe Dichte an photosynthetisch verwertbaren Photonen auf die Pflanzenzellen treffen. Pflanzen brauchen so hohe Intensitäten also gar nicht. Als durchschnittlicher Richtwert der Lichtintensität eignen sich 600 μmol/m2s bei der künstlichen Pflanzenbeleuchtung gut.

Lichtfarbe und -spektrum

Bei der Lichtfarbe wird das Ganze schon etwas komplexer. Licht ist bekanntlich ein Teil der elektromagnetischen Strahlung und zwar im Wellenlängenbereich von etwa 380 nm bis 750 nm. Das ist der Teil, der für den Menschen sichtbar ist. Er deckt sich auch in etwa mit dem Abschnitt, der für die Photosynthese brauchbar ist.

Bringen wir also die Farben ins Spiel. Eine spezifische Lichtstrahlung kann sich aus unterschiedlichen Wellenlängen zusammensetzen und bekommt dadurch eine bestimmte Farbe. Sind die Wellenlängen eher hochfrequent, handelt es sich um den bläulichen Teil des Lichtspektrums, Langwellen sind eher am rötlichen Ende verortet.

Im Bereich um die 500 nm befinden sich die für uns grün wirkenden Wellenlängen. Treffen diese auf Chlorophyllzellen, werden sie größtenteils reflektiert. Daher erscheinen die meisten Pflanzenblätter auch grün. Aus diesem Phänomen ergibt sich die sogenannte Grünlücke. Wird eine Pflanze mit dieser Wellenlänge bestrahlt, passiert weniger Photosynthese, da die Pflanzen diese nicht so gut aufnehmen können.

Viele Hersteller künstlicher Pflanzenbeleuchtung gehen also nun dazu über, die grünen Wellenlängenanteile wegzulassen und in einer Mischung aus blauen und roten LEDs zu beleuchten. Das ist allerdings genauso kontraproduktiv, da sich die Photosynthese in diesem Bereich nicht gänzlich einstellt. Durch Carotinoide im Blattwerk findet eine Absorption der blaugrünen, kurzwelligeren Strahlung allerdings durchaus statt und besonders bei dunkelgrünen Blättern ist grünes Licht ebenso photosynthetisch aktiv – eine Spur von der eben erwähnten Grünlücke also.

Die LED-Pflanzenbeleuchtung sollte also idealerweise in puncto Lichtspektrum gleichmäßig gestaltet werden.

Künstliche Pflanzenbeleuchtung: Welches Licht brauchen Pflanzen?

Die künstliche Pflanzenbeleuchtung ist ein komplexes Pflaster. Es gibt unzählige Arten von Leuchtmitteln und damit Optimierungsmöglichkeiten. Jede einzelne Pflanze kann exakt die Lichtverhältnisse bekommen, die sie braucht. Aber mit welchen Leuchten lässt sich genau das Licht erzeugen, das Pflanzen zum Wachsen brauchen?

LED in der Pflanzenbeleuchtung

Mittlerweile haben sich viele LED-Leuchten als die hochwertigste Lösung zur Pflanzenbeleuchtung herausgestellt. Sie sind zwar meistens im höheren Preisniveau angesiedelt. Dafür bekommt man allerdings auch etwas für sein Geld:

  • Hoher Wirkungsgrad bei niedrigem Stromverbrauch
  • Kontinuierliches Spektrum
  • Lange Lebensdauer
  • Auswahl zwischen verschiedenen Farbtemperaturen

Natriumdampflampe (NDL) – schon von gestern?

Zwischen LED-Leuchten und Natriumdampflampe herrscht so etwas wie ein Konkurrenzverhältnis. Lange Zeit waren nämlich die Lampen, die abgekürzt auch als NDL bezeichnet werden, das Nonplusultra unter den Leuchten für die künstliche Pflanzenbeleuchtung. Das auch zum Teil aus gutem Grund:

  • Günstige Anschaffung
  • Gute Ergebnisse in der Blütephase (Spektrum im gelb-roten Bereich)
  • Allerdings: hohe Energieverluste aufgrund von starker Wärmeentwicklung

Mittlerweile werden sie in vielen Bereichen von den effizienteren LEDs abgelöst. Diese sind zwar in der Anschaffung wesentlich teurer, die Investition rentiert sich allerdings durch die längere Lebensdauer und die besseren Ergebnisse. Noch haben Natriumdampflampen nicht ganz ausgedient, aber die LED ist definitiv am Überholkurs.

Tageslichtlampe für Pflanzen

Eine Tageslichtlampe imitiert, wie der Name schon sagt, das Tageslicht der Sonne. Ursprünglich ist so eine Lampe nicht speziell für die Pflanzenbeleuchtung, sondern für eine natürlichere Ausleuchtung von Wohnraum gedacht.

Stellt man keine allzu hohen Ansprüche auf das Licht für die Pflanzen, kann so eine handelsübliche Tageslichtlampe schon ausreichen. Man muss sich allerdings bewusst sein, dass diese Variante nicht für die Zwecke der Pflanzenbeleuchtung konzipiert wurde. Somit spendet eine Tageslichtlampe nicht unbedingt das Licht, das Pflanzen zum Wachsen benötigen. Man riskiert damit einen Stromverbrauch, der am Ziel vorbeischießt.

Energiesparlampe als Pflanzenlampe

Energiesparlampe als Pflanzenlampe ist keine gute Lösung
Energiesparlampen sind zwar praktisch, allerdings nicht als Pflanzenlampe geeignet.

Ähnliches gilt auch für die Energiesparlampe. Man kennt sie als Raumbeleuchtung und die Überlegung, sie als Pflanzenlampe umzufunktionieren steht so schnell im Raum, wie man den Lichtschalter betätigen kann.

Allerdings schießt das Konzept der herkömmlichen Energiesparlampe ebenfalls an den Zwecken der Pflanzenbeleuchtung vorbei.

Da ist es doch ratsamer, zur LED-Pflanzenbeleuchtung zu greifen. Aufgrund des niedrigen Stromverbrauchs und wesentlich höheren Wirkungsgrad, kommen hier definitiv mehr Watt in Form von verwertbaren Photonen bei den Pflanzenzellen an.

Außerdem enthalten Energiesparlampen (wie auch Leuchtstoffröhren übrigens) Quecksilber, das bei unvorsichtiger Handhabe gefährlich und auch in der Entsorgung natürlich nicht unproblematisch ist.



In welchen Fällen brauchen Pflanzen zusätzliches Licht?

Pflanzenbeleuchtung wird grob gesagt überall dort gebraucht, wo die Pflanzen zu sehr verschattet werden, um genügend Licht zu bekommen. Um Wachstum und eine gesunde Pflanze zu garantieren, benötigen Pflanzen besonders im Innenraum ein Extra an Licht. Wir stellen drei konkrete Einsatzmöglichkeiten vor.

Jungpflanzenanzucht: Lichtbedarf bei der Aussaat

Als Hobby- oder Profizüchter bist du womöglich meist mit zu kalten Temperaturen und zu wenig Sonnenlicht konfrontiert, wenn du im Frühjahr die Jungpflanzenanzucht beginnen möchtest. Auf der Fensterbank ist schließlich auch nicht unendlich viel Platz vorhanden. Nun brauchen aber besonders Lichtkeimer (im Gegensatz zu Dunkelkeimern) auch im Stadium als Samen bereits Sonnenlicht, um Keimlinge zu bilden.

In solchen Fällen zieht man mit der Anzuchtstation oft in den Keller oder andere Räume, die viel Platz bieten. Dort sorgst du dann mit Pflanzenlampen dafür, dass deine Keimlinge das Licht bekommen, das sie zum Wachsen benötigen. Die gesunden Jungpflanzen kannst du dann sofort nach dem letzten Frost ins Beet aussetzen, statt erst dann mit der Aussaat zu beginnen.

Pflanzen überwintern mit LED-Licht

Die Winter sind meist nicht gerade mild hierzulande und die meisten Kulturpflanzen überleben die frostigen Temperaturen und das verringerte Sonnenlicht nicht. Im Innenraum ist es hingegen warm und mit der richtigen Pflanzenbeleuchtung hell genug. Deine nicht winterharten Gewächse bekommen so genug Licht und Wärme, um weiterwachsen zu können.

Beleuchtung für Wohnzimmerpflanzen

Manche Pflanzen machen sich in Wohnzimmern besonders gut. Nur sind sie vielleicht pralle Sonne gewohnt, statt verdunkelten Lichtverhältnissen im Raum. Hier kann ebenfalls eine Pflanzenlampe zum Einsatz kommen. Die Pflanze bekommt das Licht, das sie zum Wachsen braucht und du selbst kannst dich weiterhin über einen schönen Wuchs und prächtige Blüten freuen.

Lichtmangel erkennen: das sind die Anzeichen

Geilwuchs: Wenn eine Pflanze merkt, dass sie zu dunkel steht, versucht sie dort hinzukommen, wo es Licht gibt. Für gewöhnlich ist die Richtung dann möglichst hoch hinaus, um über Schattenspender hinauszuwachsen. Dieses Verhalten ist unter dem Begriff Geilwuchs bekannt. Die Pflanze wächst dabei sehr schnell, aber auch sehr lang und instabil.

Knospen- und Blattverlust: Neben dem Geilwuchs kann es auch sein, dass die Pflanze ihre Knospen und/oder Blätter einfach verliert. Die Blätter färben sich erst gelb und fallen dann einfach ab.

Sind diese beiden Anzeichen zu erkennen, sollte man sich schleunigst um eine Lichtzufuhr kümmern. Bekommt die Pflanze das Licht, das sie zum Wachsen braucht, wirkt man dem unerwünschten Wuchsverhalten womöglich noch entgegen und hat wieder eine stabile, gesunde Pflanze vor sich.

Beitragsbild: © JESUS – stock.adobe.com

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