Rund ums Licht

Rund ums Licht

DAS ELEKTROMAGNETISCHE SPEKTRUM

Sichtbares Licht

 

Licht ist elektromagnetische Energie, die auch als Strahlung bezeichnet wird. Diese Strahlung wird in Form von ebenen Wellen dargestellt, die sinusartig durch den Raum wandern. Die Abstände zwischen den Wellenkämmen bezeichnet man als Wellenlänge. Je kurzwelliger desto energiereicher werden die Wellenlängen. Somit sind im sichtbaren Licht die kurzwelligeren blauen Wellenlängen um 450nm energiereicher als die langwelligen roten um 650nm.  

Das sichtbare Licht, welches auch für die Photosynthese am wichtigsten ist, liegt zwischen dem Bereich von ca. 380nm bis 750 nm. Die unterschiedlichen Wellenlängen nehmen wir als Farben wahr wenn sie von den Gegenständen reflektiert werden. Diese Farben sind beispielsweise auch in einem Regenbogen zu sehen, wenn Sonnenlicht durch Regentropfen in der Luft aufgespaltet und reflektiert wird. 

Pflanzen können zum Wachsen die verschiedenen Wellenlängen in unterschiedlicher Intensivität aufnehmen und umwandeln. Vor allem blaue und rote Wellenlängen werden am besten in Energie umgewandelt, die durch die Photosynthese der Pflanze zur Verfügung gestellt wird. Ebenso ist es auch sinnvoll ein Vollspektrum (ähnlich dem vorhanden Tageslicht) zur Verfügung zu stellen, in dem fast alle Wellenlängenbereiche vorhanden sind. Das grüne Spektrum der Wellenlängen kann von den Pflanzen am wenigsten verwertet werden. Sie werden deswegen zurückreflektiert und erscheinen uns grün. 

Werte zur Beschreibung der Leistung von Pflanzenwachstumslampen

Licht kann in den verschiedensten Messgrößen gemessen werden. Die bekanntesten Einheiten sind Lux und Lumen. Diese beschränken sich jedoch nur auf die Lichtempfindlichkeit und Wahrnehmung von Farben die vom menschlichen Auge erfasst werden können. Sie geben allerdings nicht an, wie viel Licht effektiv bei den Pflanzen ankommt um somit die Fotosynthese zu stimulieren. Lux und Lumen beschreiben wie eine bestimmte Fläche durch einen vorhandenen Lichtstrom ausgeleuchtet wird. Bei einer Messung von Lux/Lumen erreicht man mit einer festgelegten Menge an Photonen des gelben Lichts einen höheren Wert als bei derselben Menge an Photonen des Lichtes aus dem blauen und roten Wellenlängenbereich. 

 

Aus diesem Grund sind Messgrößen wie die Photonenflussdichte (PPFDphotosynthetic photon flux density) und der Photonenfluss (PPF-photosynthetic photon flux) für den Vergleich und die Beurteilung Wachstumslampen wesentlich besser geeignet. Diese beiden Größen werden in der Wissenschaft auch verwendet um die sogenannte photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) zu beschreiben. Die Photosynthetically Active Radiation (PAR) beschreibt die Wellenlängenbereiche zwischen 400 und 700nm. Zwar hat R. Emmerson (1903-1959) in den 50er Jahren herausgefunden, dass auch dunkelrote Bereiche zusammen mit den roten Wellenlängen um 650nm eine Steigerung der Fotosyntheserate erzeugten (Emerson-Effekt), jedoch sind die wesentlichen Wellenlängen für eine Pflanzenleuchte jeweils blau 430-450nm und rot 640-660nm. Hierbei werden die beiden Absorptionsspektren von Chlorophyll bestmöglich stimuliert: 

 

PPF-Wert: 
Diese Messgröße beschreibt wie viele Photonen aus einer Lichtquelle erzeugt wurden und ausgestrahlt werden (µmol/s - mikromol pro Sekunde). 

Bei Wachstumslampen ist es jedoch wichtig auch den Flächenbezug bei einem definierten Abstand zu den Pflanzen herzustellen. Aus diesem Grund ist der PPFD-Wert für den Anwender am besten geeignet. 

PPFD-Wert: 
Diese Messgröße misst wie viele Photonen auf einem Quadratmeter bei einem definierten Abstand ankommen (µmol/s/m²/Distanz - Mikromol pro Sekunde pro Quadratmeter bei festgelegter Distanz). Je weiter sich die Lampe vom Messpunkt entfernt, desto geringer wird der Messwert. Die Lichtintensität unterscheidet sich ebenfalls auf der Fläche, da der Lichtkegel die Fläche nicht überall gleichstark ausleuchten kann. Um genau über die Lichtverhältnisse an der Anbaufläche Bescheid zu wissen, muss die Lichtintensität an mehreren Punkten gemessen werden. In manchen Fällen ist die Positionierung der Lampe seitlich zu einer Pflanze empfehlenswert. Durch die Beschattung der eigenen Blattmasse wird das Licht zur Seite hin weniger. Für den Heimanwender ist dies jedoch nur bedingt relevant. Stellen Sie sicher, dass Sie bei geringstmöglichem Abstand so viel Blattmasse wie möglich mit den Pflanzenlicht beleuchten. 

 

Was ist das Besondere an einem Pflanzenlicht mit LEDs?

Eine LED Pflanzenleuchte ist im Vergleich zu anderen Pflanzenbeleuchtungen (Natriumdampflampen) äußerst stromsparend. Zudem lassen sich durch diese Leuchtmittel für das Pflanzenwachstum neue Beleuchtungskonzepte verwirklichen.

Vorteile
- unterschiedliche Farbspektren für das Pflanzenwachstum erhältlich
- minimale Wärmeabgabe
- sehr niedriger Stromverbrauch
- hohe Lebensdauer

Nachteile
- meistens teurer in der Anschaffung

 

 

 

Was zeichnet ein Pflanzenlicht mit Vollspektrum aus?

Zunächst möchten wir dafür noch einmal kurz wiederholen, was eine Pflanzenlampe mit einem Vollspektrum überhaupt ist. Wie oben bereits beschrieben, benötigen Pflanzen für das Wachstum Licht. Dabei kann eine Pflanze Wellenlängen im Bereich 380-750nm aufnehmen, dies ist die Photosynthetisch aktive Strahlung (PAR). Eine Pflanzenleuchte, die das gesamte genannte Lichtspektrum abdeckt wird als Vollspektrum Pflanzenlampe bezeichnet. 

Vorteile
- alle notwendigen Lichtspektren für das Pflanzenwachstum sind enthalten
- je nach Pflanzenstadium ist immer das richtige Lichtspektrum dabei
 
Nachteile
- man sollte der reinen Angaben "Vollspektrum" nicht immer trauen und lieber die Angaben zu den emittierten Wellenlängen überprüfen
 

Eine Pflanze erreicht die maximale Aufnahme von Licht, im roten und blauen Bereich. Mit einer Vollspektrum Pflanzenlampen ist dabei aber gemeint, dass nicht nur diese beiden Wellenbereiche abgedeckt werden. Obwohl diesebeiden Bereiche am effektivsten für die Photosynthese sind, sind auch Wellenlängen des gelben und grünen Lichtspektrums wichtig für Zimmerpflanze.

Wenn weißes Licht verwendet wird, lassen sich die Zimmerpflanzen in ihren natürlichen Farben beobachten und dabei auch Veränderungen sehr früh erkennen. Dies ermöglicht es einem, rechtzeitig notwendigen Handlungsbedarf zu erkennen. Schlussendlich ist zu sagen, dass beim Kauf einer Pflanzenlampe mit Vollspektrum auf die Angaben der Wellenlängen und auf eine ausgewogene Komposition zu achten ist.

  

 

Wie lange sollte eine Pflanzenlampe leuchten?

Wie lange eine Pflanze Licht benötigt, kommt ganz auf die Art der Pflanze an. Tropische oder subtropische Gewächse benötigen beispielsweise 12 bis 14 Lichtstunden täglich. Darüberhinaus verändert sich der Lichtbedarf je nach Stadium im Lebenszyklus der Pflanze. So ist häufig auch eine Dunkelperiode bei den meisten Pflanzen erforderlich und eine Auslassung dieser provoziert nicht immer ein schnelleres Wachstum.

Für die Regulierung LED-Pflanzenlampen empfehlen wir Zeitschaltuhren oder aber auch smarte Steuerlösungen.