Weißes oder violettes LED-Pflanzenlicht?
Momentan rüsten alle um: Namhafte Hersteller verbauen einen nach dem anderen. Die Rede ist von COBs, das ist kurz für Chip on Board, zu deutsch: Nacktchipmontage. Dabei werden mehrere Leuchtdioden zusammen auf einem Keramikfeld oder einem anderen Träger angebracht und können so zusammen geschaltet werden.
Vorteile sind die geringeren Produktionskosten, die bessere Wärmeabfuhr, sowie der geringere Platzverbrauch. Diese neuen COBs leuchten meist für das menschliche Auge sehr angenehm in weißem Licht, nur wenige leuchten noch im gewohnten Violettton.
Und hier kommen wir zu einem heiß debattierten Thema: Ist eine LED Grow Lampe, die alle Spektren des Lichts abdeckt und somit weiß erstrahlt oder eine LED-Pflanzenlampe, die grünes und gelbes Licht ausspart und somit vorwiegend im blauen und roten Spektralbereich leuchtet am besten zur Pflanzenzucht geeignet?
Hier gehen die Meinungen auseinander und wir möchten euch die Argumente beider Seiten vorstellen.
Die Grünlücke
Sicher ist Ihnen das violette LED-Pflanzenlicht vertraut. Das Lichtspektrum der in ihnen verbauten Dioden entspricht meist den Ergebnissen der Absorptionskurve, grünes und gelbes Licht wird völlig ausgespart. Dabei ist dem Aktionspektrum, welches anhand der Photosyntheserate bestimmt wird zu entnehmen, dass die Photosynthese auch im grünen Wellenlängenbereich von 500 bis 600 nm nicht zum Erliegen kommt, sondern nur weniger wird. Das heißt: Pflanzen können grünes Licht verwerten und es gibt zumindest keine Grünlücke.
Differenz von Absorptions- und Photosyntheserate
Warum hier die Absorptions- und die Photosyntheserate so weit auseinandergehen ist nicht ganz klar. Es scheint, Carotinoide und andere, teilweise noch unbekannte Photopigmente sind dafür verantwortlich. Auch trifft das reflektierte grüne Licht auf tieferliegende Blätter und wird dort wieder teilweise absorbiert und weiter, auch weiter nach unten reflektiert. Der Unterschied zwischen den beiden Kurven kann also auch durch eine nur oberflächliche Messung bedingt sein. Schließlich penetriert das grüne Licht tiefer in die Blattoberfläche und erreicht so Fotorezeptoren an der Blattunterseite, die von anderem Licht nicht erreicht werden.
Absorptions- und Aktionsspektrum im Vergleich
John Whitmarsh and Govindjee via Wikimedia Commons
Forschungsergebnisse bestätigen die Wirkung grünen Lichts
Dies wurde schon 2009 in der Zeitschrift Plant and Cell Physiologe dargestellt. Dabei geht es vor allem darum, wie sich das Licht im Pflanzenblatt verteilt. Die Forscher fanden durch Experimente an Sonnenblumen heraus, dass bei Bestrahlung mit weißem Licht, eine Erhöhung des grünen Anteils für eine bessere Photosyntheseleistung sorgt, als die Steigerung des Rotanteils.
Forscher der Michigan State University zogen Pflanzen 2014 unter bestimmten Wellenlängen, um deren Effekt auf den Pflanzenwuchs beobachten zu können. Auch hier war das grüne Licht nicht nutzlos und kann in Kombination mit rotem Licht sogar mit blauem mithalten.
In der Produktion sind blaue LED günstiger als grüne, außerdem verbrauchen sie viel weniger Strom, sodass in LED-Pflanzenlampen weiterhin blaue LED verbaut werden.
Nur Energieverschwendung?
Auch die andere Partei hat Argumente. Schließlicht ist auch bei der Kurve des Aktionsspektrums ein klarer Abfall der Photosyntheserate zwischen 500 und 600 nm Wellenlänge zu sehen. So lässt sich argumentieren, dass nur minimal grünes Licht nützlich sein kann, aber ein klarer Fokus auf blaues und rotes Licht zu legen ist. Höchstens in der Anzucht und für Sämlinge sei laut dem Hersteller Platinum weißes Licht brauchbar. In der folgenden Wachstumsphasen sei das Gewicht zunächst auf blaues und in der Blüte schließlich auf rotes Licht zu legen. Das grüne und das gelbe Licht verschwendeten nur Energie. Hier wird also die klassische LED-Pflanzenlampe mit ihren verschiedenen Modi für Wachstums- und Blütephase gegen die neuen weißen Lampen ins Feld geführt.
Fazit
Das oben angeführte Ergebnis der Forscher gibt auch keine klare Auskunft, ist doch im ersten Versuch das grüne Licht zusätzlich zu weißem eingesetzt worden. Es deutet aber auf einen Nutzen grünen Lichts hin. Im zweiten Versuch performte es zwar ebenso gut, wie das blaue Licht, doch liegt der Strombedarf grüner LED noch deutlich über dem blauer.
Nur die weitere Experimentierfreude der Forscher und Nutzer wird zeigen, was den Pflanzen am besten bekommt. Zumindest momentan werden ständig neue Modelle mit COB-Technologie herausgebracht. Persönlich finde ich das weiße Licht schlicht angenehmer für die Augen, außerdem ermöglicht es eine klare, unverfälschte Sicht auf die Pflanze.
In den Berichten zu unserem LED Pflanzenlampentest wurde auch das Lichtspektrum der Grow Lampen vermessen und in einer Spektralkurve dargestellt. So ist leicht ersichtlich, worauf der Fokus der jeweiligen Lampe liegt.
