Ratgeber LED Pflanzenbeleuchtung

Welche unterschiedlichen Typen von Pflanzenlampen gibt es?

Aktuell werden verschiedene Arten von Pflanzenleuchten zum Pflanzenwachstum verwendet:

1. Die Natriumdampflampe zur Pflanzenbeleuchtung

Die Natriumdampflampen oder auch Hochdrucklampen (HPS = High Pressure Sodium, weitere Abkürzungen: NDL, HS, NAV, SON) sind Gasentladungslampen, welche durch die Gasentladung von Natriumdampf zum Leuchten gebracht werden.

Besonderheiten der Natriumdampflampen:

• benötigt einige Minuten bis die volle Helligkeit erreicht wird
• hoher Wirkungsgrad und hohe Lichtausbeute (ca. 150 Lumen pro Watt)
• wird sehr heiß (im Inneren 1000°C, außen ca. 300°C)
• hat üblicherweise einen E40 Sockel und eine Lebensdauer von ca. 25.000 Stunden

Natriumdampflampen werden aufgrund Ihres rot-gelben-Lichtspektrums häufig in der professionellen Pflanzenzucht zur Förderung des Frucht- und Blütenwachstums eingesetzt.

2. Die Metalldampflampe zur Pflanzenbeleuchtung

Metallhalogendampflampen (abgekürzt MH = Metall Halogen, weitere Bezeichnungen: MHN, HIT, HPI) gehören ebenfalls zu den Gasentladungslampen.

Besonderheiten der Metallhalogendampflampen:

• sehr hohe Lichtausbeute / sehr effektiv
• hat üblicherweise einen E40-Sockel und eine Lebensdauer von ca. 30.000 Stunden

Aufgrund des hohen Blauanteils im Lichtspektrum von Metallhalogendampflampen werden diese häufig für die Beschleunigung der Wachstumsphase von Pflanzen genommen.

3. Kompakt-Leuchtstofflampen  zur Pflanzenbeleuchtung

Energiesparlampen (kurz ESL oder CFL = Compact Fluorescent Light) gehört zu den Quecksilberdampflampen.

Besonderheiten der Energiesparlampen:

• sehr anfällig gegenüber mechanischen Einwirkungen / Erschütterungen
• üblicherweise mit E27 oder E40 Sockel

Energiesparlampen zum Pflanzenwachstum gibt es in unterschiedlichen Ausführungen. Es gibt sie mit hohem Blauanteil (Pflanzenwachstum) oder auch hohem Gelbanteil (Blütenbildung) oder auch als Dualleuchten mit beiden Spektren.

ESL finden aufgrund des geringen Montageaufwands und des gängigem E27 Glühbirnen-Gewindes oft Ihren Einsatz bei der Pflanzenzucht im privaten Haushalt.

4. Leuchtstoffröhren  zur Pflanzenbeleuchtung

Leuchtstoffröhren (LSR oder umgangssprachlich auch Neonröhre genannt) gehört wie die ESL ebenfalls zu den Quecksilberdampf-Niederdrucklampen.

Besonderheiten der Leuchtstoffröhren:

• anfällig gegen mechanische Einflüsse
• günstig in Anschaffung und Unterhalt
• geringe Wärmeentwicklung (kann sehr dicht über den Pflanzen angebracht werden)

Bei der Pflanzenbeleuchtung werden Leuchtstoffröhren am häufigsten zur Stecklingsbewurzelung, Aussaaten und Anzucht genommen. Auch als einfach Grundbeleuchtung zur Überwinterung von Pflanzen werden Leuchtstoffröhren genommen.

Informationen rund um das Thema LED Röhren finden Sie in unserem LED-Röhren-Ratgeber.
 

5. LED Pflanzenleuchten

LED Pflanzenlampen (LED = Light Emitting Diode oder deutsch Leuchtdiode) sind klar auf dem Vormarsch in der Beleuchtungstechnik zum Pflanzenwachstum.

Vorteile von LED Pflanzenleuchten:

• geringe Wärmeentwicklung
• sehr effizient, sehr effektive und präzise Beleuchtung
• durch präzise definierte Farbspektren muss nicht nach dem "Gießkannenprinzip" beleuchtet werden
• sehr variable Einsatzmöglichkeiten durch unterschiedliche Farbspektren

Aus früheren Zeiten verbindet man LED Pflanzenleuchten vor allem mit den Farben rot und blau. Das liegt daran, dass vorwiegend Produkte entwickelt wurden, die reines Pflanzenlicht ausgegeben haben. Hierzu wurden rote und blaue LEDs in den LED Pflanzenlampen in einem bestimmten Verhältnis gemischt. Dies hat den Vorteil, dass das Lichtspektrum auf die für Pflanzen wichtigen und gut aufzunehmenden (zu absorbierenden) Anteile an blauem und rotem Licht reduziert ist. So ist eine extrem gute Absorption möglich und man vermeidet das Gießkannenprinzip nach dem herkömmliche Pflanzenleuchten arbeiten. Durch die Reduzierung auf das "reine Pflanzenlicht" muss das Lichtvolumen insgesamt nicht erhöht werden, um den wirklich notwendigen Lichtspektren genügend Kraft zu verleihen. Dies macht die LED Pflanzenleuchten zu extrem wirkungsvollen Pflanzenleuchten.

Aber die rot-blauen LED Pflanzenleuchten sind heutzutage nicht mehr die einzigen am Markt erhältlichen. Mittlerweile gibt es auch LED Pflanzenleuchten mit einem Vollspektrum (z.B. viele Vollspektrum Leuchten aus der Bioledex GoLeaf Serie). Die sogenannten Vollspektrums-Leuchten haben viele Vorteile und es gibt sie mit unterschiedlichen Lichtspektren, so dass sie für unterschiedlichste Anwendungen bei der Pflanzenbeleuchtung in Frage kommen.

Für das menschliche Auge sind die LED Vollspektrum-Pflanzenleuchten wesentlich angenehmer als rot-blaue Beleuchtung, weil das Licht wie "ganz normales Licht" aussieht. Je nach verbauten LEDs kann sich dies natürlich in der Lichtfarbe von warmweiß bis kaltweiß unterscheiden. Durch Verwendung unterschiedlicher LEDs bei den Vollspektrum LED-Pflanzenleuchten lassen sich ganz unterschiedliche Lichtspektren erzeugen. Da jede Pflanze unterschiedliches Licht benötigt, jede Phase des Pflanzenwachstums (Samenaufzucht / Bewurzelung / Wachstum / Blühphase...) ebenfalls andere Anforderungen an das benötigte Licht hat, kann man mit LED-Vollspektrumsleuchten wirklich ganz individuell auf die Bedürfnisse der Pflanzen eingehen und für ein optimales Wachstum in allen Phasen sorgen.

Pflanzenlicht - was macht eine gute Pflanzenlampe aus und welche Kriterien gibt es bei Pflanzenleuchten zu beachten?

1. Was ist Licht überhaupt?

Licht besteht aus elektromagnetischen Wellen im sichtbaren Bereich (380-780 nm Wellenlänge). Längere Wellen erscheinen in roter Farbe und je kurzwelliger die Lichtwellen werden wandelt sich die Lichtfarbe von orange, gelb über grün bis hin zu blau und dann violett. Genauso sind die Farben auch im Regenbogen sichtbar.

Hier ein Schaubild des für den Menschen sichtbaren Lichtspektrums:

Quelle: Wikipedia

2. Wozu benötigen Pflanzen Licht?

Pflanzen brauchen Licht um organische Verbindungen wie Nährstoffe / Kohlenhydrate herzustellen. Die Umwandlung von Licht zu organischen Verbindungen übernimmt das Blattgrün (Chlorophyll indem es das Licht absorbiert und Kohlendioxid aufnimmt. Im zweiten Schritt erfolgt dann die Umwandlung von elektromagnetischer Energie (sprich Licht) zu chemischer Energie. Hierbei wird u.a. auch der für das Ökosystemwichtige Sauerstoff abgegeben.

3. Lichtfarbe

Die Lichtfarbe wird in Kelvin (K) gemessen und gibt an, wie das Licht optisch wirkt. Je höher der Kelvin-Wert desto kühler ist das Licht.

Bei der Pflanzenbeleuchtung sind hier vor allem 2 Bereiche wichtig. Es wird zwischen Leuchten zum Wachstum der Pflanzen (kühles Licht mit hohem Blauanteil) und zur Blüte (warmweißes Licht 2.700K mit hohem rot/gelb Anteil) unterschieden.

4. Unterschiedliche Verteilung des Lichtspektrums bei der Pflanzenbeleuchtung

Die Hersteller von Pflanzenbeleuchtung geben üblicherweise genaue Auskunft über die Verteilung des Lichtspektrums der Pflanzenleuchten.
Hier haben wir mal ein paar unterschiedliche Lichtspektren aufgelistet, wie sich diese unterscheiden und wofür diese eingesetzt werden können:

Wie hell sollte eine LED Pflanzenleuchte sein und was ist überhaupt Photonenstrom?

Jede Pflanze hat natürlich herkunftsbedingt andere Ansprüche an die benötigte Lichtmenge. Daher ist eine generelle Aussage zur benötigten Lichtstärke nicht möglich ohne die genauen Gegebenheiten vor Ort zu kennen. Neben der Pflanze selber ist auch zum Beispiel der Abstand der Leuchte zur Pflanze ein entscheidender Faktor für die Belichtungsstärke. 

Bei der Beleuchtung von Pflanzen sind andere Kriterien als bei normalem Licht entscheidend. Bei der normalen Beleuchtung liest man oft Werte wie Lux oder Lumen. Bei der Pflanzenbeleuchtung ist aber eher entscheidend wie viel für die Pflanze verwertbares Licht eine Leuchte bereitstellt. Hier ist der geeignete Messwert der Photonenfluss bzw. die Photonenstromdichte. Der Photonenstrom wird in µmol/s angegeben. Mit der Photonenstromdichte hat man eine vergleichbare Maßeinheit, welche Aufschluss darüber gibt wie viel verwertbares Licht der Pflanze in Abhängigkeit vom Abstand zur Leuchte geliefert wird. Gemessen wird die Photonenstromdichte in Photonenfluss bei Abstand X zur Lampe.

Was ist bei der Überwinterung von Pflanzen zu beachten?

Die Überwinterung von Pflanzen kann man mit LED Pflanzenleuchten sehr gut bewältigen. Für die reine Überwinterung benötigt jede Pflanze sowohl rotes als auch blaues Licht. Generell vertragen Pflanzen extreme Beleuchtungssituationen über einen längeren Zeitraum verständlicherweise schlecht, weshalb sich auch beim Überwintern der Rot-/Blauanteil die Waage halten sollte. Für die Pflanze selber würde eine rot/blaue Pflanzenleuchte als einzige Lichtquelle ausreichen. Wenn sich in dem Raum in dem die Pflanze zum Überwintern untergebracht ist auch öfter Menschen aufhalten, kann auch über eine Vollspektrum LED Pflanzenleuchte nachgedacht werden. Diese hat den Vorteil, dass das menschliche Auge das Licht als "weißes" Licht wahrnimmt und man so die Umgebung wesentlich besser wahrnehmen kann als nur mit "rotblauem".

Welchen Abstand sollte eine Pflanzenleuchte bei der Überwinterung von Pflanzen haben?

Das hängt ein bisschen davon ab, was man mit der Überwinterung erreichen möchte. Wenn es nur darum geht die Pflanzen im Winter ruhen zu lassen und auf das kommende Frühjahr vorzubereiten, dann hat sich eine Vergrößerung des Abstand auf ca. das 1,5-fache bewährt. Sprich, wenn der Abstand bei Vollbeleuchtung der Pflanze 1m ist, dann sollte dieser auf ca. 1,5 Meter vergrößert werden. Wichtig ist auf jeden Fall, dass ein vollständiges Ausbleiben des Wachstums während der Überwinterung ein sicheres Zeichen für eine unwirksame Pflanzenbeleuchtung ist, denn jegliche Wachstumsmotivation darf nicht abhanden kommen. Möchte man hingegen auch in der Winterperiode die Pflanzen normal weiterwachsen lassen, dann sollte man auch den normalen (kurzen) Abstand wählen. Bitte beachten Sie aber, dass viele Pflanzen eine Winterruhe zwingend benötigen! Bitte informieren Sie sich daher vorher, ob eine ganzjährige Vollbeleuchtung für Ihre Pflanze überhaupt in Frage kommt. Von der Beleuchtungszeit her sind in der Regel 8-10 Stunden zur Überwinterung ausreichend.

Bringt eine Frühsaatsbeleuchtung von Ertragspflanzen eigentlich etwas?

Durch die Frühsaat von Ertragspflanzen (z.B. Tomaten, Paprika u.v.m.) können frühere und längere Erträge erzielt werden oder ggf. sogar eine zweite Ernte im Jahr erzielt werden.

Hier pflanzt man die Pflanzen schon vorher (Dezember bis Februar oder sogar noch früher) an. Hierzu benötigt man geeignetes Pflanzenlicht und einen warmen Raum im Haus. Dadurch wird der Pflanze der Frühling schon deutlich früher simuliert und die Pflanzen haben einen enormen Entwicklungsvorsprung, wenn die vorgezogenen Jungpflanzen im Frühjahr dann auf den Balkon oder den Garten umquartiert werden.
Das Prinzip entspricht also dem eines Frühbeets. Allerdings mit den Vorteilen für einen mehrmonatigen Entwicklungsvorsprung sorgen zu können,  das das "Wetter" im Haus zu 100% kontrollierbar ist und die Pflanzen zu 100% vor Frost geschützt sind.

Vom Lichtspektrum her sollte man bei der Frühsaat bei Ertragspflanzen auf eine Beleuchtung achten welche die Blüten- und Fruchtbildung unterstützt. Für Aussaaten von Grün- und Blühpflanzen sollte man ein Licht wählen, welches ein ausgeglichenes Höhenwachstum anstößt.