LED-Pflanzenanbau: Neue Technik für besseres Pflanzenwachstum

2023-03-16 17:20:27 By : Ms. Minidy Chen

Lange Zeit galten Natriumdampflampen als der Goldstandard bei der Pflanzenbeleuchtung – kein anderes Leuchtmittel erreichte eine derart hohe Lichtausbeute. Doch die Entwicklung der LED-Technologie hat in den letzten Jahren rasante Sprünge gemacht und mittlerweile sind LEDs drauf und dran den anderen Leuchtmitteln den Rang abzulaufen. Was bei Pflanzenlampen zu beachten ist und warum LED-Lampen deutliche Vorteile bieten erklärt Patric Domin, Geschäftsführer von pro-emit.

Licht ist neben Wasser und Kohlendioxid einer der wichtigsten Bausteine für das Pflanzenwachstum. Mithilfe des grünen Chlorophylls wandeln die Pflanzen Sonnenlicht in Nährstoffe um – dies ist der allseits bekannte Prozess der Fotosynthese. Wenn nicht ausreichend qualitätsvolles Licht an die Blätter kommt, verkümmert das Wachstum und die Pflanze wird weniger kräftig.

Aus diesem Grund kommt in der Pflanzenzucht manchmal künstliches Licht zum Einsatz. Möchte man beispielsweise Gemüse und Kräuter im Winter vorziehen, dann muss auf professionelle Pflanzenbeleuchtung zurückgegriffen werden.

Allerdings ist Licht nicht gleich Licht. Denn physikalisch gesehen besteht es aus elektromagnetischen Wellen. Die Länge dieser Wellen bestimmt die Lichtfarbe und nicht jede Farbe kann gleichermaßen gut für die Photosynthese genutzt werden. Der für Pflanzen nutzbare Bereich heißt PAR (photosynthetically active radiation) und liegt zwischen Wellenlängen von 380 bis 780 Nanometern. Außerdem ist das grüne Licht im mittleren Bereich weniger effektiv, da dieses Großteils von den grünen Blättern reflektiert wird.

Um zu messen, wie viel für die Pflanze nützliches Licht eine Lampe ausstrahlt, greift man auf den PPFD-Wert zurück: Dieser gibt an, wie viele Photonen der effektiven Wellenlängen ausgestrahlt werden. Für den Vergleich von Pflanzenlampen sollte also stets der PPFD-Wert herangezogen werden, denn nur dieser gibt an, wie viel wachstumsrelevantes Licht emittiert wird. Die Wattzahl oder Lumenzahl ist hier nur begrenzt aussagekräftig.

Bis vor Kurzem wurde eine Reihe unterschiedlicher Leuchtmittel für den Indoor-Pflanzenanbau verwendet. Das Problem war jedoch, dass jene Lampen mit hoher Leuchtkraft auch einen sehr hohen Stromverbrauch und eine starke Wärmeentwicklung aufwiesen. Sehr verbreitet waren bzw. sind die folgenden Lichtquellen:

Um die LEDs (Light Emitting Diodes) zum Leuchten zu bringen, wird Strom durch einen beschichteten Chip geleitet. Dieser Chip enthält Halbleiterkristalle, die unter elektrischer Spannung zu leuchten beginnen. Eine einzelne Diode leuchtet dabei immer in einer speziellen Farbe, durch die Kombination mehrerer Dioden kann die Lichtfarbe präzise bestimmt werden.

Die Anfänge der LED-Technologie reichen rund 100 Jahre zurück, allerdings kam es erst in jüngerer Vergangenheit zu einigen wichtigen Entwicklungen. So hat in den letzten 20 Jahren die Effizienz der Lichtgewinnung stark zugenommen. Auch die Bandbreite der Lichtfarben hat sich erweitert: Mittlerweile sind LEDs in zahlreichen Farben erhältlich, durch eine spezielle Technik sogar im neutralen Weiß.

Noch sind LED-Systeme bei der Anschaffung um einiges teurer als beispielsweise Natriumdampflampen. Allerdings schneiden die LED-Lampen bei einigen Gebieten weitaus besser ab als herkömmliche Pflanzenlampen:

Durch jüngste Entwicklungen hat sich die LED-Technologie also zur ernsthaften Alternative im Bereich der Pflanzenlampen gemausert. Mittlerweile können LEDs in punkto Lichtausbeute fast mit den althergebrachten Natriumdampflampen mithalten und sind darüber hinaus deutlich stromsparender.

Besonders bei der präzise dosierbaren Lichtfarbe zeigt sich die Stärke der LEDs, hier scheint noch einiges an Potenzial verborgen zu liegen: Mit noch besser angepassten Wellenlängen und höheren PPFD-Werten ließe sich das Wachstum einiger Pflanzen vermutlich signifikant verbessern. Abzuwarten bleibt, ob der derzeit höhere Anschaffungspreise noch sinkt und die LEDs andere Beleuchtungsarten in Zukunft ganz verdrängen können.

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Patric Domin ist Geschäftsführer von pro-emit – Spezialist für LED-Pflanzenlampen – und befasst sich seit mehreren Jahren mit dem Themengebiet Smart Home. Mit seinem Unternehmen setzt Herr Domin im Bereich Pflanzenzucht auf die neueste LED-Technik, um das Wachstum von Pflanzen zu fördern und ein gesundes und effizientes Wachstum zu ermöglichen.

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