Pflanzen brauchen Licht für Photosynthese und Wachstum. Die meisten Gewächshausanlagen nutzen dafür natürliches Licht. In vielen Regionen reicht die natürliche Sonneneinstrahlung allein nicht aus, sind Mikro- und Makroklima ungünstig, um die Pflanzen optimal mit Licht zu versorgen. Daher etabliert sich in Gewächshäusern zunehmend die Idee künstlicher Zusatzbeleuchtung zur Unterstützung der natürlichen Lichtquelle Sonne. Wie kann Wachstumsbeleuchtung den Ertrag in Gewächshäusern signifikant steigern und dabei die Kosten reduzieren? Die Deutsche Lichtmiete testet dazu derzeit in Kooperation mit dem LED-Weltmarktführer Nichia ein innovatives, speziell auf die Anforderungen pflanzlicher Organismen ausgelegtes LED-Pflanzenlicht mit weißen Vollspektrum-LEDs. Seit Oktober 2018 ist das neuartige Leuchtsystem erstmals im realen Feldversuch in einem Pilot-Gartenbaubetrieb in Papenburg im Einsatz.
Wenn die natürliche Lichtquelle Sonne nicht ausreicht, setzen Gewächshäuser zunehmend auf eine künstliche Zusatzbeleuchtung, um das Pflanzenwachstum zu beschleunigen. Ein weiterer Effekt dieser Belichtung: Auch Schädlinge wie zum Beispiel Pilze können dadurch eingedämmt werden und die Qualität der Produkte steigt. Bislang werden dazu oft Natriumdampf-Hochdrucklampen (HPS) eingesetzt, die verbrauchen bei wenig Lichtausbeute viel Energie. Ganz anders LED-Beleuchtungssysteme: Sie überzeugen gegenüber HPS-Leuchten mit niedrigem Stromverbrauch, hoher Lichtausbeute und Lebensdauer, Steuerungsmöglichkeit und deutlich geringeren Gesamtkosten.
Erster Feldversuch mit weißen Vollspektrum-LEDs
In einem einzigartigen Feldversuch wird genau das im Indoor-Gartenbau getestet. Auf einer Anbaufläche mit zirka 4 Hektar Gewächshäusern und ganzjähriger Bewirtschaftung wird in einem rollierenden System täglich gesät und geerntet. Im Testgebiet wachsen Bohnenkraut, Sauerampfer, Melisse, Dill, Thymian, Kerbel, Majoran und weitere Kräuterpflanzen. „Die Pflanzenvielfalt eignet sich ideal, um die Auswirkung des Lichts auf die Pflanzen zu überwachen“, zeigt Stella Dreyer, Leiterin Forschung & Entwicklung Deutsche Lichtmiete Unternehmensgruppe, auf. Im Pilot-Gartenbaubetrieb sind derzeit marktübliche Natriumdampf-Hochdrucklampen mit 600 W und 1000 W eingesetzt, im Vergleichsfeld werden die Kulturpflanzen von weißen Vollspektrum-LEDs von Nichia bestrahlt. Ziel der Studie ist es, die Pflanzenerträge unter Einfluss gängiger HPS-Leuchten einerseits und hocheffizientem LED-Pflanzenlicht andererseits zu messen und zu vergleichen. Im Sommer 2019 sollen erste Ergebnisse zur Studie vorgestellt werden.
Nahezu wie natürliches Sonnenlicht
Die eigens entwickelten LED-Pflanzenleuchten sind exakt auf die besonderen Anforderungen pflanzlicher Organismen ausgelegt und beleuchten Pflanzen genau in den Wellenlängen, die diese für Photosynthese und Wachstum brauchen. Die Zusammensetzung des Lichts spielt eine entscheidende Rolle für die verschiedenen Pflanzenentwicklungsschritte. „Pflanzen nutzen nur bestimmte Farbspektren des Lichts für die Photosynthese, abhängig von den Absorptionseigenschaften unterschiedlicher Pigmente“, wie Stella Dreyer erklärt, „deshalb hat die spektrale Verteilung des Lichts einen wesentlichen Einfluss auf den Erfolg der Pflanzenbeleuchtung.“ Bislang eingesetzte sogenannte Horticulture LEDs sind auf die Spektralbereiche rot, blau und grün beschränkt. Anders die neue weiße LED: Der japanische LED-Hersteller Nichia bietet mit seinem Konzept der phosphor-konvertierten LED – in Form einer weißen Vollspektrum-LED – einen neuartigen Ansatz, der eine beinahe exakte Nachbildung des natürlichen Sonnenlichts (Farbwiedergabeindex nahezu 100 %) ermöglicht. In Tests konnte der LED-Weltmarktführer die positive Wirkung einer weißen phosphor-konvertierten LED hierbei nicht nur für Pflanzen nachweisen: Die Studien zeigen einen positiven Effekt auch für die Licht- und Arbeitsumgebung der Menschen, die ein solches Umfeld als angenehmer empfinden und auch produktiver arbeiten.
Quelle: Deutsche Lichtmiete AG
Weitere Informationen auf: