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Abstand von LED-Pflanzenlampe zur Pflanze

Alles eine Frage der Lichtintensität
Die Sonne ist so stark, dass der Abstand riesig sein kann. Bei LED-Pflanzenlampen sollte der Abstand geringer sein.

Der Abstand der Grow LED zur Pflanze ist abhängig von deren Leistung und zwar nicht von der Watt-, sondern der Photonenzahl. Ist diese zu hoch, kommt es zu sogenannten Lichtverbrennungen an der Pflanze. Ist diese zu gering, schießt die Pflanze in die Länge auf der Suche nach Licht. Bei höherem Abstand zwischen Pflanze und Lampe verringert sich die Photonendichte und die Streuung wird besser und umgekehrt.

Auch Pflanzenart, Umgebungslicht, Co2-Gehalt der Luft und Temperatur spielen eine Rolle dabei, wie viel Licht eine Pflanze verwerten kann. Diese Komponenten funktionieren nur in Abhängigkeit voneinander. Wobei in der Natur meist der Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft beschränkend wirkt. Mithilfe zusätzlichen Co2s, gesteigerter Nährstoffzufuhr und höherer Temperatur ist auch eine Verwertung von mehr Licht möglich.

Es stellt sich also die Frage, mit wie viel Licht die jeweilige Pflanze unter den gegebenen Umständen am produktivsten Photosynthese betreibt.

Abstand von LED-Pflanzenlampe zur Pflanze

Lichtverbrennung durch zu geringen Abstand zwischen LED-Pflanzenlampe und Pflanze

LED erzeugen zwar nur geringe Abwärme und erhöhen somit die Lufttemperatur kaum, jedoch können auch sie zu sogenannten Lichtverbrennungen an der Pflanze führen. Dabei stresst ein Zuviel an Licht die Pflanzen.

Licht treibt die Lichtreaktion der Photosynthese an; Kohlendioxid die Dunkelreaktion, auch unter dem Namen Calvin-Zyklus bekannt.

Kann der Calvin-Zyklus die Produkte der Lichtreaktion nicht weiter verwerten, kommt es zur Stauung von freien Sauerstoffradikalen, die die Pflanze schädigen. Dies manifestiert sich als Lichtverbrennung. Dabei weisen die Blätter, welche am nächsten an der Lampe sind eine gelbe Verfärbung auf und sterben letztlich ab.

Steigerung der Photosyntheseleistung

Der Punkt, ab welchem die Pflanzen nicht mehr Energie aus einer höheren Lichtintensität gewinnen können nennt sich Lichtsättigungspunkt.

Durch eine Steigerung des Co2-Gehalts und Temperatur der Umgebungsluft kann dieser lediglich höher gesetzt, aber nicht umgangen werden.

Natürlicherweise sind optimale Photosynthesebedingungen nicht anzutreffen. So kann mithilfe einer kontrollierten Umgebung die Photosyntheseleistung einer Pflanze verbessert und somit ihr Vegetationszyklus beschleunigt und letztlich der Ertrag pro Zeiteinheit erhöht werden.

Unterschiedliche Bedürfnisse der Pflanzen

Eine C4-Pflanze kann, auch mit gleichbleibendem CO2-Gehalt eine größere Menge Licht durch Photosynthese in Energie umsetzen. Sie hat einen viel höheren Lichtsättigungspunkt als eine C3-Pflanze. Auch zwischen sonnengewöhnten und schattenliebenden C3-Pflanzen gibt es einen signifikanten Unterschied in der Lichtsättigung.

Amaranth, auch Fuchsschwanz genannt

  Amaranth ist eine C4-Pflanze, by Wildfeuer via Wikimedia Commons

Außerdem ist der Lichtbedarf in verschiedenen Vegetationsphasen unterschiedlich. Generell müssen Dunkelkeimer nach der Aussaat gar nicht beleuchtet werden. Zeigt sich das erste Grün, ist die Pflanze bereit zur Photosynthese. Die Lichtanforderungen ist in der Vegetationsphase jedoch nur halb so hoch, wie während Blüte und Fruchtbildung.

Informationen über Pflanzenart, Lichtstärke der Lampe und wie weit dieses Licht gestreut wird sind also Faktoren, die es zu beachten gilt, soll der richtige Abstand von Wachstumslampe zur Pflanze bemessen werden.

Photosynthese_Lichtmenge

Lichtsättigungskurve von Sonnen - und Schattenpflanzen
By Yikrazuu via Wikimedia Commons

C3-, C4 und CAM-Pflanzen unterscheiden sich durch die Art der Kohlenstoffdioxid (CO2)- Fixierung in der Photosynthese.

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Die richtige LED-Pflanzenlampe wählen

Eine zu hohe Lichtintensität meint letztlich nichts anderes, als einen zu hohen Photonenfluss. Dieser wird gewöhnlich als Photonenflussdichte (PPFD) in μmol/m2 s angegeben und besagt, wie viele Photonen in einer Sekunde auf eine Fläche von einem Quadratmeter auftreffen.

Viele Grower meinen, eine höhere PPFD sei immer gleichzusetzen mit einer größerer Leistung und einem besseren Ergebnis. Dem ist aber nicht so, denn wie oben beschrieben können Pflanzen durch Photostress Schaden erleiden.

Photonenflussdichte eines Growlights

Eine Photonenflussdichte von im Schnitt 400- 750 μmol/m2 s scheint für Vegetations- und Blütestadium angemessen zu sein.

Wobei im Vegetationsstadium 400 μmol/m2 s ausreichen. Im Blütestadium sollte die Lichtintensität dann erhöht werden.

Konzentriert sich das Licht unterhalb der Lampe, wir dort schnell eine sehr hohe Photonendichte erreicht, welche der Pflanze schaden kann. Bis 1500μmol/m2 s ist der Wert akzeptabel. Alles darüber sollte mit zusätzlichem CO2 unterstützt werden. Die Dichte der Photonen fällt nach außen hin oft rapide ab, sodass die Pflanzen dort unterversorgt sind. Aufschluss gibt hier eine Kartierung der PPFD, welche von seriösen Herstellern online zu finden ist. Oder ein PAR-Sensor, mit welchem die Photonenflussdichte selbst gemessen werden kann. Wir haben auch selbst LED Pflanzenlampen getestet und eine Kartierung der Lampen erstellt.

Mehrere kleine Lampen  haben den Vorteil das Licht besser streuen zu können. So wird ein Hotspot im Zentrum unterhalb der Lampe vermieden und ein gleichmäßiger Wuchs gefördert.

Wer nicht selbst misst und keine Kartierung der PPFD findet, dem bleibt letztlich nur eines: Ausprobieren. Es empfiehlt sich, mit einem Abstand von etwa 30 cm anzufangen. Wenn die Pflanzen Symptome einer Lichtverbrennung zeigen, sollte der Abstand zur Lampe erhöht werden. Zeigen sie vermehrtes Längenwachstum ist dies ein erstes Anzeichen für einen Lichtmangel und die Lampe sollte näher angebracht werden. Baut man großflächig viele Pflanzen an, die eng beieinander stehen, kann der Abstand zur Lampe größer gewählt werden. Dann hat man recht wenig Wandfläche im Verhältnis zur bepflanzten Fläche, sodass wenig Licht zur Seite hin verloren gehen kann. Das Licht wird bei größerem Abstand weiter gestreut, was die Photonenflussdichte, aber nicht den absoluten Photonenausstoß der Lampe verringert. Die Photonen verschwinden nicht einfach (Enrgieerhaltungssatz), aber sie müssen freilich auf die Pflanzen treffen, um auch von diesen verwertet zu werden. Werden die Photonen von den Seitenwänden reflektiert, gehen dabei geringe Mengen verloren, da sie absorbiert werden. Bei mehreren Lampen entstehen Überschneidungen der Lichtkegel, welche eine ausreichend hohe Photonenflussdichte gewährleisten.

Wir haben die Photonenflussdichte verschiedener LED-Pflanzenlampen gemessen. In unserem LED-Pflanzenlampen Test wird der Photonenfluss der jeweiligen Lampe auf einem Messraster festgehalten. So wird auch die Streuung des Lichts sichtbar. Wir haben günstige LED-Pflanzenlampen, als auch hochwertige Modelle bei uns vor Ort getestet. Je nach Umständen und Absicht ist eventuell ein bestimmtes Modell die beste LED-Pflanzenlampe für den eigenen Bedarf.

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