GEWÄCHSHÄUSER

Gewächshausbeleuchtung für den Gewächshausanbau:

Licht ist die Energiequelle für die Photosynthese und der wichtigste Faktor für das Pflanzenwachstum. Die Lichteinheit für das Pflanzenwachstum wird in µmol/m²/s angegeben (Anzahl der Lichtteilchen in Mikromol pro m² Blattfläche pro Sekunde). Die Geschwindigkeit der Photosynthese bzw. die Assimilationsrate wird weitgehend durch die Verfügbarkeit der Wachstumslichtmenge bestimmt.

Unter lichtbegrenzten Bedingungen ist eine Beleuchtung erforderlich, um den Ertrag zu steigern und den ganzjährigen Anbau von Pflanzen zu ermöglichen. Dabei spielen unter anderem die Intensität, die Beleuchtungsdauer und die Lichtfarbe bzw. das Lichtspektrum eine große Rolle, wobei zu beachten ist, dass die Lichtmenge nicht der einzige Faktor ist, der die Assimilationsrate bzw. die Photosynthese bestimmt.

Andere Faktoren wie Pflanzenart, Temperatur, Wasser einschließlich Nährstoffe, Luftfeuchtigkeit und CO₂-Konzentration in der Luft bestimmen ebenfalls mit, wie effizient das Licht von der Pflanze genutzt werden kann.

Jedes Licht besteht aus elektromagnetischen Wellen innerhalb des Spektrums, das von Ultraviolett (UV) bis Infrarot (IR) reicht. Die Wellenlänge des Lichts wird in Nanometern (nm) gemessen, sowohl für sichtbares als auch für unsichtbares Licht.

Photonen (Lichtteilchen) sind ein Quant, also die kleinste, unteilbare Einheit einer Größe. Da einzelne Photonen nur eine äußerst geringe Energiemenge besitzen, wird diese in Mol (mol) ausgedrückt; ein Mol entspricht 6,02 × 10²³ Photonen. Ein Mikromol (µmol) ist ein Millionstel eines Mols.
Photonen besitzen je nach ihrer Wellenlänge unterschiedliche Energiemengen.

Die Lichtqualität hängt von der relativen Anzahl der Photonen bei den verschiedenen Wellenlängen ab. Die Lichtqualität ist also abhängig von der spektralen Verteilung, d. h. der relativen Anzahl der Photonen in jedem Teil des Spektrums – sowohl im sichtbaren als auch im unsichtbaren Bereich –, die von der Lichtquelle ausgestrahlt wird.

Wenn eine Pflanze während der Photosynthese Licht in Energie umwandelt, benötigt sie Licht bestimmter Wellenlängen. Dies bezeichnen wir als photosynthetisch aktive Strahlung (Photosynthetically Active Radiation, PAR); dieses Spektrum reicht von 400 bis 700 nm. Der Teil des Lichtspektrums, der für den Menschen am besten sichtbar ist, nämlich um die 555 nm (grünes, gelbes und orangefarbenes Licht), hat die geringste Wirkung auf Pflanzen.

Lichtmessgeräte, die auf die Messung des für den Menschen sichtbaren Lichts (in Lumen, Lux oder Candela) ausgelegt sind, eignen sich daher nicht besonders gut zur Bestimmung der Beleuchtungsstärke für Pflanzen. Um die Pflanzenbeleuchtung effektiver zu messen, können Quantenmessgeräte verwendet werden, die das gesamte PAR-Spektrum erfassen.

Quantenmessgeräte unterscheiden sich von Messgeräten für das sichtbare Spektrum dadurch, dass sie die Anzahl der Photonen messen, die pro Sekunde auf einen Quadratmeter treffen. Dies ergibt eine Momentaufnahme des Lichts, das die Pflanze empfängt, ausgedrückt in der Anzahl der Photonen (in Mikromol) pro Quadratmeter, also µmol/m².

Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampen:

Hochdruck-Natriumdampf-Lampen wie SON-T sind die am häufigsten verwendete Lichtquelle im Gewächshausanbau. Der wichtigste Grund dafür ist die hohe Wachstumslichteffizienz (µmol/Watt), die Verfügbarkeit in hohen Leistungsstufen (600 / 1000 Watt) und die relativ geringen Abmessungen der Lampe. Die Lichtfarbe bzw. die spektrale Zusammensetzung weicht zwar vom natürlichen Tageslicht ab, aber im Allgemeinen verläuft die Pflanzenentwicklung im Gewächshausanbau unter dieser Art von Licht gut.

LED-Lampen (Light Emitting Diodes):

Die Entwicklung von Light Emitting Diodes (LED) mit einer sehr hohen Wachstumslichtleistung bietet gute Perspektiven für den Einsatz im Gartenbau. LED-Lampen haben gegenüber anderen Lampentypen eine Reihe von Vorteilen und werden in der Praxis zunehmend als Steuerlicht oder Assimilationslicht in mehrschichtigen Kulturen und als Zwischenbeleuchtung eingesetzt.

Die Effizienz von LEDs im Vergleich zu SON-T nimmt jedoch stetig zu und bietet auch Perspektiven für den Einsatz von LEDs als Oberbeleuchtung. LED-Lampen strahlen an der Vorderseite nahezu keine Wärme ab und sind in vielen Lichtfarben erhältlich. Dies bietet Vorteile gegenüber herkömmlichen SON-T-Lampen; bevor jedoch SON-T durch LED ersetzt werden kann, sind unter anderem weitere Erkenntnisse darüber erforderlich, welche Lichtfarbe für das Wachstum und die Entwicklung der jeweiligen Kulturpflanze optimal ist und wie das optimale Licht-Wärme-Verhältnis aussieht.

LED-Lampen bieten Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Bereichen des Gartenbaus, können jedoch bislang noch nicht als vollständiger Ersatz für die Assimilationsbeleuchtung dienen.