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Pflanzenbeleuchtung planen

Wer in geschlossenen Räumen Pflanzen anbauen, anzüchten oder überwintern möchte, braucht meist Pflanzenbeleuchtung, um den Mangel an natürlichem Licht auszugleichen. Manche Sorten profitieren auch von einem bestimmten Lichtspektrum, das in der Natur nicht vorkommt.

Um ein optimales Ergebis zu erzielen, sollte man die Pflanzenbeleuchtung zunächst genau planen. Wir zeigen Schritt für Schritt, worauf es ankommt.

Schritt 1: Im Mittelpunkt steht die Pflanze

Eigentlich logisch, dass wir zuerst überlegen, was wir überhaupt anbauen wollen. So gibt es bei den Anforderungen an die Beleuchtung etwa signifikante Unterschiede zwischen Microgreens und medizinschem Cannabis. Erstere gedeihen hervorragend auch in schwachem Licht, immerhin wird in der Frühphase der Vegetation schon geerntet. Dagegen zählt Letzteres zu den Pflanzen, die am anspruchsvollsten sind, was die Beleuchtung betrifft.

Des weiteren sollte man sich über die individuellen Eigenschaften der Pflanze im klaren sein. Die Wuchsform und -Höhe sollten bei der Beleuchtungsplanung mit einkalkuliert werden. Wird die Pflanze raumhoch wachsen? Oder in mehreren Lagen kultiviert (siehe Vertical Farming)? Das wird sich auf die mögliche Bauhöhe und Anordnung der Lichtmodule auswirken.

Bei einem dichten Blätterdach kann es hilfreich sei, auch von der Seite bzw. zwischen den Pflanzen zu beleuchten („interlighting“).

Schritt 2: Intensität

Wie bereits angedeutet: Für verschiedene Pflanzensorten – verschiedene Kultivare – gibt es unterschiedliche Empfehlungen zur optimalen Intensität. Die Intensität von Pflanzenbeleuchtung wird in PPFD gemessen. Das ist ein Messwert, der beschreibt, wie viel photosynthetisch aktive Strahlung auf eine Fläche trifft. Herstellerangaben zur PPFD sind leicht zu beschönigen und sind oft nicht auf das eigene Anwendungsszenario abgestimmt. Denn durch unterschiedliche Wandbeschichtungen, Winkel und Höhe können die Werte stark von den Datenblättern der Hersteller abweichen. Eine grobe Orientierung können sie aber meistens geben.

Am besten wäre es, die photosynthetische Photonenflussdichte selbst mit einem Sensor zu messen. Denn hier lässt sich viel optimieren, was die Energieeffizienz bzw. den Ertrag betrifft. So wird es zum Beispiel bei höherer Intensität nötig werden, CO2 zuzuführen, um die Photosyntheserate weiter zu steigern. Ansonsten steht der zusätzliche Energieaufwand in keinem Verhältnis zu den zusätzlichen Erträgen durch die höhere Intensität. Bei normalen CO2-Niveaus wird je nach Kultivar eine PPFD von bis zu 800 µmol/s²m² in der generativen Phase empfohlen. Man kann auch bis 1000 µmol/s²m² gehen, aber die zu erwartenden Vorteile sind gegenüber den erhöhten Stromkosten marginal.

Schritt 3: Fläche

In diesem Zusammenhang stellt sich natürlich die Frage, wie groß die beleuchtete Fläche sein wird. In Kombination mit der vorher bestimmten Anforderung des Kultivars an die Lichtintensität können wir damit abschätzen, wie viele LED-Module bzw. Leuchten wir für das Projekt benötigen.

Schritt 4: Spektrum

Weißes Licht: Farbtemperatur

Bei weißen Lichtquellen gibt meist die Farbtemperatur schon einen Anhaltspunkt wie das Spektrum aussieht. Dabei bedeutet Kaltweiß (4000 K oder mehr), dass der Blauanteil höher ist. Dieses Licht eignet sich besonders für die Anzucht und Wachstumsphase von Pflanzen. Es verhindert, dass die Pflanzen zu sehr in die Höhe schießen (vergeilen) und sorgt für ein kompaktes gesundes Wachstum.

3500K Spektrum – der Allrounder zwischen Warmweiß und Kaltweiß

Warmweiß (3000 K und weniger) wird meist als Blütebeleuchtung eingesetzt. Der höhere Rotlichtanteil ist gleichzusetzen mit einer höheren Photonenzahl und gibt der Pflanze zudem das Signal, Blüten und Früchte auszubilden. Es kann dabei jedoch zu beschleunigten Höhenwachstum kommen.

Neutralweiß (3500 K) kann sowohl in Wachstum als auch in der Blüte eingesetzt werden. Es ist ein ausgewogener Allrounder.

Besondere Wellenlängen

Manche Grower setzen auf besondere Wellenlängen, um die Photomorphogenese, Stoffwechselprodukte und Wirkstoffbestandteile in Pflanzen zu steuern. Dazu zählen nahes UV (350-400 nm) , Blau (~ 450 nm), Rot  (~660 nm), nahes Infrarot (700-750 nm). Mehr zu den Effekten von besonderen Wellenlängen folgt in diesem Artikel.

Schritt 5: Art des Raums

Auch von diesem Punkt hängt viel ab. Was für Räumlichkeiten stehen zur Verfügung? Grundsätzlich kann man in allen möglichen Umgebungen Indoor Pflanzen anbauen. Aber die Ansprüche an die Beleuchtung unterscheiden sich. Bei großen Wandflächen sollten die Lampen so nah wie möglich zu den Pflanzen. In großen Räumen fallen die Reflexionsverluste am Rand kaum ins Gewicht und man kann die Lampen direkt unter der Decke montieren. Wenn es Flächen gibt, die von der Beleuchtung ausgespart werden sollen, sollte man sich eine Optik (Linsen, Reflektoren) zur Lichtlenkung anschaffen. Das ist z.B. in Wohnräumen der Fall, oder wenn Gänge zwischen den Pflanzenreihen nicht beleuchtet werden sollen.

Eine Halle

Verhältnis Wandfläche zu Grundfläche: sehr gering, daher am besten Lampenposition: direkt unter der Decke, Optik nicht benötigt. Dabei sollten Gänge zwischen den Pflanzenreihen so schmal wie möglich sein, sonst könnte eine Optik ratsam sein. Bei der Pflanzenbeleuchtung in Hallen ist meist ein kommerzielles Interesse vorhanden. Der Indoor-Gärtner oder Vertical Farmer wird versuchen, mit allen Mitteln die Kosten zu optimieren. LEDs werden deshalb eher höher bestromt, um Investitionskosten zu sparen.

Ein spezieller Growraum

Grundsätzlich das gleiche wie die Halle, nur im kleineren Format. Hier kann es ratsam sein, die Lampen höhenverstellbar zu bauen, weil die Wandfläche im Verhältnis größer ist. Das verhindert unnötige Reflexionsverluste an den Wänden.

Ein Wohnraum

Hier herrschen ganz andere Anforderungen. Wer Pflanzen offen im Wohnraum beleuchtet, wird ein Lichtspektrum bevorzugen, das auch für das Auge angenehm ist. Weißes Pflanzenlicht ist dafür gut geeignet – wie bei den FLUXengines. Zudem wird eine Optik ratsam sein, um das sehr helle Licht dort zu bündeln, wo es gebraucht wird. Bei Pflanzen die in die Höhe wachsen, sollte man auch eine höhenverstellbare Aufhängung einplanen.

Ein Zelt oder Schrank

In diesen „Mini-Gewächshäusern“ ist die Wandfläche im Vergleich zur Grundfläche sehr hoch. Deswegen sollte man unbedingt ein höhenverstellbares Licht einplanen. Außerdem gilt es, auf eine möglichst gut reflektierende Wandoberfläche zu achten. Auf eine Optik verzichten wir, weil das Licht unserer FLUXengines gut über der ganzen Grundfläche verteilt ist.

Ein Computergehäuse

Wie in allen Lebensbereichen gibt es auch unter Hobbygärtnern Fans der Miniaturisierung. So können etwa ausgediente Computergehäuse zum Mikro-Anbau (vlg. Micro Grow) genutzt werden. Damit versierte Bastler an ihrem Projekt Spaß haben, sollten die LEDs unbedingt so niedrig wie möglich bestromt werden. Denn der Platz ist begrenzt und die Pflanzen werden sehr nah an den Leuchtmitteln sein. Klar, dass wir hier auf Kühlkörper, Aufhängungen und Optiken verzichten wollen, um möglichst viel Platz nach oben zu gewinnen.

Schritt 6: Budget

Am Schluss kommt noch Geld ins Spiel. Und handwerkliches Geschick bzw. Lust am Eigenbau. Wer von ersterem sehr viel hat und von letzterem weniger, kann und sollte auf Plug & Play Produkte zurückgreifen. Aber viele Gärtner sehen es als Herausforderung, die Pflanzenbeleuchtung selbst zu planen und umzusetzen. Mit diesem Artikel hast Du schon einen guten Überblick, welche Problemstellen es gibt und wie man planvoll vorgehen sollte. Wir haben bereits über die verscheidenen Bauformen berichtet, die für DIY LED Pflanzenbeleuchtung in Frage kommen.

Unser Angebot

Wenn Du Dir die Planung ein wenig leichter machen willst, schau Dir doch unsere DIY-Kits an. Wir haben an alles gedacht und Du kannst sofort loslegen. Falls Du zu denen gehörst, die lieber eine fertige Leuchte kaufen, können wir vormontierte Varianten auf Anfrage liefern. In Zukunft wird es auch Plug & Play Pflanzenbeleuchtung von CRESCIENCE geben.


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