- \n
- PAR
<\/strong> Photosynthetisch aktive Strahlung<\/a> \u2013 gleiche Gewichtung aller Wellenl\u00e4ngen zwischen 400 und 700 nm<\/li>\n- DLI
<\/strong> Tageslichtintegral (der photosynthetisch aktiven Strahlung)<\/a><\/li>\n- PPF<\/strong>
Photosynthetischer Photonenfluss <\/a>- alle PAR-Photonen, die eine Lichtquelle verlassen<\/li>\n- PPE (PPF\/J)
<\/strong> Effizienz<\/a> \u2013 Photosynthetischer Photonenfluss pro Watt elektrischer Energie<\/li>\n- PPFD<\/strong>
Photosynthetische Photonenflussdichte<\/a> auf einer Fl\u00e4che<\/li>\n- YPF<\/strong>
Gewichteter Photonenfluss<\/a> im Bereich 340-760 nm nach dem Wirkspektrum (McCree) der Photosynthese<\/li>\n<\/ul>\nWelches Licht Pflanzen brauchen: Photosynthetisch aktive Strahlung (PAR)<\/h3>\n
Es ist allgemein bekannt, dass der Hauptanteil der Photosynthese von Licht angeregt wird, das im Spektralbereich zwischen 400 und 700 nm liegt, also ziemlich genau der sichtbare Teil des Lichtspektrums. Genau das sagt photosynthetisch aktive Strahlung aus: Alle Photonen, die in diese Spanne fallen, werden gleich gewertet. Licht au\u00dferhalb dieses Bereichs ist bedeutungslos f\u00fcr die Metrik PAR.<\/p>\n
Im Gegensatz dazu bildet die Messeinheit Lumen die Empfindlichkeit des Menschlichen Auges ab. Der Graph zeigt deutlich, warum Lumenwerte kaum als Benchmark f\u00fcr Pflanzenbeleuchtung taugen.<\/p>\n
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![\"Pflanzenbeleuchtung](\"https:\/\/cre.science\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/PAR-vs.-Lumen-1024x561.png\" "\\"\\"")
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t![\"\"](\"https:\/\/cre.science\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/DLI-Richtwerte-f\u00fcr-verschiedene-Pflanzenarten.png\" "\\"\\"")
\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/p>\nWie viel Licht Pflanzen brauchen: Tageslichtintegral \u2013 DLI<\/h3>\n
Die n\u00f6tige Intensit\u00e4t leitet sich aus dem gesamten Lichtbedarf der Pflanze \u00fcber den Tag ab. Ein Index f\u00fcr den unterschiedlichen Lichtbedarf ist das Tageslichtintegral, DLI (Daily Light Integral) genannt. Es beschreibt, wie viele Photonen in 24 Stunden auf eine bestimmte Fl\u00e4che treffen.<\/p>\n
F\u00fcr verschiedene Pflanzenarten ist wiederum bekannt, wie viel Licht sie im Laufe eines Tages ben\u00f6tigen bzw. sinnvoll verwerten k\u00f6nnen.<\/p>\n
\n\t\t\t\t\t\tBerechnung des DLI
\n\t\t\t\t<\/h3>\n\n\t\t\t\t\t\tPPFD<\/b> in \u00b5mol\/m\u00b2s [Anzahl der Photonen pro Sekunde pro m\u00b2] * 3600<\/b> [Anzahl der Sekunden einer Stunde] * t(h)<\/b> [Anzahl der Lichtstunden eines Tages] \/ 1.000.000 = DLI in mol pro Tag<\/b>\t\t\t\t\t<\/p>\n
Wie viel Licht Pflanzenlampen ausstrahlen \u2013 PPF<\/h3>\n
Bei Pflanzenlampen sollte diese Angabe nicht fehlen: Wie viele Photonen im Bereich der photosynthetisch aktiven Strahlung werden emittiert? Das ist der photosynthetische Photonenfluss (PPF). Dies ist die wichtigste Metrik zum Vergleich von verschiedenen Lichtquellen, denn sie wird in einem genormten Testaufbau ermittelt (Ulbrichtkugel). Somit kann man objektiv beurteilen, wie gut die Lampe darin ist, Licht im PAR-Raum zwischen 400 und 700 nm zu erzeugen.<\/p>\n
Wie effizient Pflanzenlampen sind \u2013 PPF\/W<\/h3>\n
Bezogen auf den Photonenfluss kann man objektiv beurteilen, wie effizient und damit wirtschaftlich eine Beleuchtungssystem f\u00fcr Pflanzen ist. Daf\u00fcr dividiert man den PPF durch die aufgewendete elektrische Leistung. Also PPF\/W angegeben in der Einheit \u00b5mol\/J.<\/p>\n
Verschiedene Beleuchtungstechnologien im \u00dcberblick<\/h4>\n
Leuchtstofflampen: ca. 0,7 \u00b5mol\/J
Aktuelle NDL 600W: ca. 1,8 \u00b5mol\/J
Aktuelle NDL 1000W DE: ca. 2,1 \u00b5mol\/J
Aktuelle LED: \u00fcber 3 \u00b5mol\/J<\/p>\nWas wirklich bei den Pflanzen ankommt \u2013 PPFD<\/h3>\n
Diese theoretischen Werte sind sehr gut, um sich zu informieren, was eine Lichtquelle an Photonen abgibt und wie effizient das funktioniert. Was wiederum bei den Pflanzen ankommt, l\u00e4sst sich nicht mit theoretischen Werten bestimmen, sondern kommt auf das individuelle Nutzungsszenario an.<\/p>\n
Die sogenannte photosynthetische Photonenflussdichte (PPFD) gibt an, wie viele Photonen des PAR-Bereichs auf einem Quadratmeter auftreffen. Dabei sollte man sich am Bedarf der Pflanzen (siehe DLI) orientieren sowie eine m\u00f6glichst gleichm\u00e4\u00dfige Verteilung anstreben.<\/p>\n
Probleme mit PPFD als Vergleichswert<\/h4>\n
Eigentlich ist PPFD also relevanter im Praxiseinsatz, als der reine Output, also PPF. Tats\u00e4chlich l\u00e4sst sich gut messen, wie viel PAR bei den Pflanzen ankommt. Jedoch kann die PPFD nur in Bezug auf das konkrete Umfeld ermittelt werden. Hier spielen Abstand zu den Pflanzen (bzw. zum Sensor), Lichtlenkung (etwaige Reflektoren oder Optiken), die Reflexion der W\u00e4nde und des Bodens usw. eine enorme Rolle. Sogar die Temperatur im Raum hat einen gewissen Einfluss auf die gemessenen Werte. Da diese Faktoren nicht genormt sind, ist die Messung in jedem Testszenario einzigartig. Hersteller\u00fcbergreifende Vergleichbarkeit ist somit leider nicht gew\u00e4hrleistet. Um Fehlinterpretationen zu vermeiden, gehen wir bei unseren eigenen PPFD Tests<\/a> so transperent wie m\u00f6glich vor.<\/p>\n
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![\"PPFD](\"https:\/\/cre.science\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/FLUXengine190726029-1024x683.jpg\" "\\"\\"")
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t![\"FLUXengine](\"https:\/\/cre.science\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/FLUXengine-x8-PPFD-Chart-2800mA-1024x767.jpg\" "\\"\\"")
\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/p>\nWie die Pflanzen Licht verwerten \u2013 Spektrum und YPF<\/h3>\n
Spektrum<\/h4>\n
So vielf\u00e4ltig wie die Flora und Faua auf unserem Planeten ist, so stark unterscheiden sich auch die Bed\u00fcrfnisse von Pflanzen. Daher weicht die erforderliche Lichtqualit\u00e4t zwischen unterschiedlichen Gattungen und Entwicklungsstadien ab. Konsens ist dabei jedoch, dass gesunde Entwicklung von Pflanzen nur unter einem breitbandigen Spektrum m\u00f6glich ist, das den PAR-Bereich abdeckt. In der Wachstumsphase ist ein erh\u00f6hter Blauanteil (z. B. Ab 4000K bei Wei\u00dflicht) , in der Bl\u00fctephase ein erh\u00f6hter Rotanteil (z. B. Bis 3000K bei Wei\u00dflicht) vorteilhaft. Hinzu kommen noch verschiedene Wellenl\u00e4ngen, die auf Photomorphogenese (Bildung der Wuchsform) und Produktion von sekund\u00e4ren Pflanzenstoffen einwirken.<\/p>\n
YPF<\/h4>\n
Umstritten ist, welche Wellenl\u00e4ngen am effektivsten zur Photosynthese beitragen. 1973 wurde von McCree das Wirkspektrum der Photosynthese anhand von 22 Spezies ermittelt. Die Messgr\u00f6\u00dfe YPF (Photonenflussausbeute \u2013 Yield Photon Flux) gewichtet das Licht verschiedener Wellenl\u00e4ngen anhand dieses Wirkspektrums, auch McCree-Kurve genannt. Da die Messungen jedoch in Kritik geraten sind<\/a>, ist diese Metrik mit Vorsicht zu genie\u00dfen. McCree hatte einzelne Bl\u00e4tter isoliert betrachtet, nicht die Pflanze als Ganzes. Zudem fanden die Messungen mit relativ niedrigen Beleuchtungsintensit\u00e4ten statt.<\/p>\n
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![\"\"](\"https:\/\/cre.science\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/Photosynthese-vs-McCree-PAR-Spektrum-1024x561.png\" "\\"\\"")
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- DLI