Detail zur Beleuchtung

Die Einstufung eines Lichts erfolgt aufgrund der Bewertung seiner EIGENSCHAFT (SPEKTRUM) und seiner INTENSITÄT (P.A.R.).

Licht besteht aus Photonen, die wie Wellen reagieren, wenn sie sich bewegen. Man ordnet ihnen daher Wellenlängen zu. Photonen, die sich auf Pflanzen auswirken, liegen zwischen Ultraviolett und Infrarot, nahe des für den Menschen Sichtbaren, von 350 bis 750 nm (Abb. 2).
Nahes UV (350-380 nm): Erlaubt die Bekämpfung bestimmter Mikroorganismen und verbessert das Immunsystem der Pflanzen.
Sichtbar (380-700 nm): Der Bereich, der sich auf die Photosynthese auswirkt. Die Pflanze absorbiert vor allem Blau und Rot. Allgemein fördert die Farbe Blau (430-500) das Wachstum, dir Farbe Rot (630-680) den Blüten- und Fruchtansatz.
Nahes IR (700-750 nm): Auch als «Dunkle Rottöne» bezeichnet, wirken wie ein Radiant und fördern das Wachstum von sonnenhungrigen Pflanzen.

Nur Photonen mit einer Wellenlänge zwischen 400 und 700 nm (in der Nähe des für den Menschen Sichtbaren) sind an der Photosynthese beteiligt. Man bezeichnet diese Photone als «Photosynthetically Active Radiation». Die P.A.R. eines Beleuchtungssystems kann man messen, wenn sie alleine ist, (PPF-PPE) oder innerhalb einer vollständigen Anbau-Konfiguration (PPFD).

Man stellt die Lampe in einen Bereich ähnlich einer Ulbricht-Kugel (Abb. 3) und misst alle Photonen, die sie pro Sekunde abgibt. So erhält man den «Photosynthetic Photon Flux», (P.P.F. in μmol/s), der die potentielle photosynthetische Kraft des Beleuchtungssystems angibt. Durch Teilen des P.P.F. durch die verbrauchte Leistung erhält man die «Photosynthetic Photon Efficacy» (P.P.E. in μmol/s/w oder μmol/j), durch die man die potentielle photosynthetische Leistung pro verbrauchtes Watt eines Beleuchtungssystems beurteilen kann. Es folgen einige P.P.E.-Werte: Fluo Compact (CFL, TCL, T5…) = Weniger als 1 μmol/s/w, Entladungslampen (HPS, MH, CMH…) = 1 bis 2 μmol/s/w, Lichtemissiondsdioden (LED): derzeit 2 bis 3 μmol/s/w.

Man misst die Photonen, die pro Sekunde auf einen m2 Anbaufläche fallen. Dies wird als «Photosynthetic Photon Flux Density», (P.P.F.D.,in μmol/s/m2) bezeichnet. Auf diese Weise kann man die tatsächliche photosynthetische Kraft pro m2 auf einer Anbaufläche messen. Die P.P.F.D. wird dargestellt durch eine Sicht auf den Anbaubereich von oben, mit Werten, die alle 30 x 30 cm 36″ x 36″ (Abb. 4) erfasst werden. Zur Vereinfachung der Lektüre haben wir drei Farben für drei P.P.F.D.-Stufen definiert.

Stufe I: Weniger als 300 μmol/s/m2: Vermehrung, Aussaat, leichtes Wachstum, vegetative Vermehrung.

Stufe II: 300 bis 600 μmol/s/m2: Anbau von sonnenliebenden Pflanzen, intensive Kultur von schattenliebenden Pflanzen.

Stufe III: Über 600 μmol/s/m2: Intensive Kultur sonnenliebender Pflanzen.

Es gibt zwei Arten von LED. Die monochromatischen LED geben Photonen ab, die um eine einzige Frequenz vibrieren. Sie werden nach ihrer Wellenlänge bezeichnet: 450 nm blau, 660 nm rot… Die weißen LED weisen ein breiteres Spektrum auf. Sie stammen von einer monochromatischen blauen LED, auf die man eine Luminophorschicht aufgetragen hat, welche das Spektrum verschiebt und abflacht in Richtung Gelb und dabei die Energie bestimmter Protonen reduziert (Abb. 5). Man bezeichnet sie nach ihrer Farbtemperatur in Kelvin: 6500°K Kaltweiß, 5000/4000°K Warmweiß, 3000/2700/2100°K Gelbweiß. Mit dieser Methode erhält man LED, die für die tägliche Beleuchtung, aber auch für die Kultur verwendet werden können, dank ihres umfassenderen Spektrums.