LED-Pflanzenleuchten: Das Grünzeug liebt Rot und Blau (Update)

by Wolfgang Messer | 23.2.2012 19:52

Auch Pflanzen mögen LED-Leuchten – allerdings ganz andere als Sie. Was wir Menschen für angenehmes Licht halten, bereitet der Botanik im Zimmer keine helle Freude. Sie braucht für ihr Wachstum besondere Licht-Wellenlängen, die warm- oder kaltweiße Haushalts-LED-Lampen nicht ausreichend liefern können.

Brightbox-Philips
In der Versuchsanlage „Brightbox[1]“ im niederländischen Venlo werden blaue, rote und tief- oder infrarote Philips-LED-Leuchten[2] zur Aufzucht von Salaten, Radieschen und Kräutern genutzt (Philips-PR-Foto).

Als regelmäßige Leser dieses Blogs wissen Sie, dass es bei häuslicher LED-Beleuchtung sehr auf Farbtemperatur[3], Farbtreue[4] und ausreichenden Lichtstrom[5] (Helligkeit) ankommt. Vielleicht haben Sie ja schon die passenden Lampen für Ihre Wohnung gefunden, tief in die Tasche gegriffen und freuen sich jetzt im Gegenzug über den gesunkenen Stromverbrauch.

Getrübt wird diese Freude allerdings, wenn Sie während des Winters feststellen, dass Ihre Zimmerpflanzen immer kümmerlicher aussehen. In meinem Fall könnte das daran liegen, dass dort, wo andere einen grünen Daumen haben, bei mir nur gähnende Leere herrscht. Wenn bei mir Grünzeug überlebt, ist das entweder reine Glückssache oder nur der Barmherzigkeit anderer Familienmitglieder zu verdanken, die hin und wieder ambulante Pflanzennothilfe leisten.

Eigen-Banner-03-15[6]

Bei Ihnen ist das natürlich anders: Sie kennen sich aus beim Hegen und Pflegen. Wenn die Flora dennoch leidet, muss das also andere Ursachen haben. Eine Möglichkeit: Ihre neue Beleuchtungstechnik ist nicht ideal; mit den von „weißen“ LED-Lampen hauptsächlich abgestrahlten Gelb- und Grüntönen können Yucca & Co. nicht viel anfangen. Während herkömmliche Glühlampen immerhin noch ein paar nennenswerte Rot- und Orange-Anteile in ihrem Farbspektrum liefern, gibt’s von LEDs an Pflanzen-Verwertbarem höchstens ein wenig Blau – am ehesten noch bei kalt-weißen und Tageslicht-ähnlichen Typen.

Vor allem zwei Farben gefragt

Wellenlängen-kleinFür die Photosynthese[7] und für’s Wachstum von Blättern und Blüten braucht die Zimmerbotanik hauptsächlich diese beiden Farben (rechts im Wellenlängen-Spektrum des sichtbaren Lichts als Punkte markiert): Rot (Wellenlänge ca. 660 Nanometer) und Blau (rund 450 nm) – am Besten im Verhältnis 8:1 bis 3:1; je nach Pflanzenart und Wachstumsphase. Etwas zusätzliches Orange kann in speziellen Fällen auch nicht schaden, muss aber meistens nicht sein.

Ein so komponiertes, lila/violett erscheinendes Licht wäre als alleinige Wohnzimmerbeleuchtung natürlich völlig absurd. Es spricht jedoch nichts dagegen, dass Sie so was ihren grünblättrigen Zimmergenossen als zusätzliche Lichtquelle gönnen. Häufig wird dann die Frage gestellt: „Ja, gibt’s das auch mit stromsparender LED-Technik?“[8] Gibt es: Als „Retrofit“-Lampen[9] für vorhandene Fassungen, als „Panels“ zum Selbsteinbau[10] etwa in Alu-Reflektoren und als komplette Leuchten[11], die Sie nur noch aufhängen und anschließen müssen.

David-LED-Pflanzenlampen[12]

Vergessen Sie die Haushaltslicht-Kriterien

Bei der Auswahl dieser LED-Pflanzenleuchten können Sie so ziemlich alles vergessen, was bei „normaler“ Beleuchtung wichtig ist: Farbtemperatur und Farbwiedergabeindex[13] spielen hier keine Rolle, die Lichtstrom-Lumenwerte nur eine untergeordnete. Stattdessen geht es um die richtigen Wellenlängen[14] (oben schon genannt) und die tatsächlich für die Chlorophyllproduktion[15] verwertbare Photonenmenge[16], die bei der Pflanze ankommt.

Auf die Lumen-Angaben müssen Sie dabei nicht groß achten, weil sich dieser Wert ausschließlich auf die Helligkeits-Wahrnehmung des menschlichen Auges[17] bezieht. Da unseren Rezeptoren ausgerechnet der von Pflanzen nicht benötigte Grün/Gelb-Bereich um 550 nm am hellsten erscheint und die vom Grünzeug bevorzugten Wellenlängen als relativ dunkel wahrgenommen werden, erreichen auch hocheffiziente LED-Pflanzenleuchten nur etwa halb so hohe „Lumen pro Watt“-Werte wie „normale“ LED-Lampen; also eher 30 bis 40 statt 60 bis 80.

Osram-Pflanzenlicht
Profi-Dimensionen: Pflanzenlampen mit insgesamt 50.000 Osram-„Golden Dragon plus“-LEDs im einem dänischen Gewächshaus. (Foto: Osram-PR/Fiona Lighting[18])

Noch dazu heißt es bei Pflanzen häufig „Klotzen statt Kleckern“: Schon für eine kleine Anbaufläche von einem halben Quadratmeter können unter Umständen Konstruktionen mit einer Leistungsaufnahme von um die 50 Watt[19] notwendig sein. Selbst Komplett-LED-Pflanzenleuchten mit über 600 Watt[20], Wellenlängen-Umschaltung und satten fünfstelligen Lumen-Werten sind im professionellen Einsatz keine Seltenheit. Bei kleineren (nicht „rauchbaren“) Zimmerpflanzen im Privathaushalt ohne besondere Aufzuchtbedingungen tun es natürlich auch deutlich schwächere LED-Lampen[21].

Damit haben Sie gegenüber den bisher verwendeten Natriumdampf-Hochdrucklampen eine rund 40- bis 60prozentige Ersparnis[22]. Gegenüber anderen Lampentypen sind es bis zu 80%, weil all diese einen weitaus größeren Teil der Energie in Hitze umwandeln und deren Lichtwellenlängen nicht so exakt für die Bedürfnisse der Pflanzen „komponiert“ werden können. Bei LED-Leuchten mischt man einfach die Einzel-Dioden-Chips der jeweiligen Wellenlänge im erforderlichen Verhältnis – zum Beispiel 32 rote und vier blaue.

Hohes Sparpotenzial bei langen Leuchtzeiten

Die absolute Ersparnis in Kilowattstunden und Euro[23] kann beim Umstieg auf LED-Pflanzenlicht je nach Ausmaß der heimischen Botanik sogar deutlich größer sein als bei der sonstigen Wohnraumbeleuchtung: Pflanzenleuchten sind meist länger in Betrieb und haben im Schnitt eine höhere Leistungsaufnahme, verbrauchen also insgesamt mehr Strom.

Dazu kommt die längere garantierte Haltbarkeit der farbigen LEDs von bis zu 50.000, im professionellen Bereich sogar 100.000 Brennstunden. Bei ununterbrochenem Betrieb wären das knapp sechs Jahre – mehr als doppelt so viel wie die durchschnittliche Lebensdauer meiner armen Zimmerpflänzchen.

Update 7.11.2012: Geklaute Xenon-Scheinwerfer – etwa von Porsche-Modellen[24] – sind für Profis übrigens keine Alternative[25]. Sie brauchen zu aufwendige Vorschaltelektronik, liefern einzeln für anspruchsvolle Pflanzen zu wenig Licht, und ihre Spektralverteilung mit viel Blau („kalt-weiße“ „neutralweiße“ – siehe Kommentare – Farbtemperatur[3] von ca. 4200 Kelvin[26]) taugt allenfalls für die Wachstumsphase. In der Blütephase wird aber jede Menge Rotlicht benötigt, das handelsübliche Automobil-Xenon-Gasentladungslampen[27] nicht erzeugen.

Update 19.4.2014: Hanfanbauer setzen nach einem Bericht der „taz“[28] verstärkt auf LED-„Grow Sets“. Die Vorteile: Geringerer Stromverbrauch, viel längere Lebensdauer, wegen der überschaubaren Wärmeentwicklung kaum durch Infrarot-Kameras der Gesetzeshüter zu entdecken, und die Möglichkeit der gezielten Einstellung von Licht-Wellenlängen. So könnten spezielle LED-Leuchten beispielsweise präzise auf 660 Nanometer im Rotlichtbereich[29] eingestellt werden, was Cannabispflanzen zur verstärkten Harz-Produktion anrege. Ergebnis: Die Konzentration des Wirkstoffs THC[30] steigt. Nachteil: Die Sets seien mit 800 bis 1400 Euro pro Stück noch sehr teuer.

Mehr zum Thema:

Was sagt uns ein LED-Farbspektrum?[31]

LED-Tagebuch (KW 43): Brightbox …[32]

„Lumiblade“-OLED-Panels lassen Sporen im Orbit wachsen[33]

LED-Tagebuch (KW 16): Pflanzenzucht …[34]

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Links/Quellen:
  1. Brightbox: http://www.brightbox-venlo.nl/en/
  2. Philips-LED-Leuchten: http://www.lighting.philips.com/main/products/horticulture/press-releases/brightbox-venlo.html
  3. Farbtemperatur: http://fastvoice.net/2012/06/06/led-licht-der-schein-kann-trugen/
  4. Farbtreue: http://fastvoice.net/2012/02/19/auf-treue-achten-auch-bei-led-lampen/
  5. Lichtstrom: http://fastvoice.net/2013/02/23/die-lumen-falle-wie-lichtstrom-werte-hinters-licht-fuhren/
  6. [Image]: http://www.fastvoice.de
  7. Photosynthese: http://de.wikipedia.org/wiki/Photosynthese#Licht
  8. „Ja, gibt’s das auch mit stromsparender LED-Technik?“: http://hukd.mydealz.de/gesuche/lampe-pflanzen-led-leuchtstoff-oder-sonstwas-70642
  9. „Retrofit“-Lampen: http://www.david-comm.de/produkte/product/view/201/1466
  10. „Panels“ zum Selbsteinbau: http://www.evoledstore.com/epages/63201829.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/63201829/Categories/%22Evo%20Modelle%22
  11. komplette Leuchten: http://www.david-comm.de/produkte/product/view/201/1528
  12. [Image]: http://www.david-comm.de/produkte/category/view/201
  13. Farbwiedergabeindex: http://fastvoice.net/2012/02/19/auf-treue-achten-auch-bei-led-lampen/
  14. richtigen Wellenlängen: http://www.supashop.ch/news/artikel/warum-hat-das-led-pflanzenlicht-rote-und-blaue-led-s/100596/
  15. Chlorophyllproduktion: http://de.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll
  16. Photonenmenge: http://de.wikipedia.org/wiki/Photon
  17. Helligkeits-Wahrnehmung des menschlichen Auges: http://fastvoice.net/2013/02/23/die-lumen-falle-wie-lichtstrom-werte-hinters-licht-fuhren/
  18. Osram-PR/Fiona Lighting: http://www.osram.de/_global/img/Misc/News/Products/LED_OptoSemiconductor/2010_2.Halbjahr/300dpi_PM_Greenhouse_Lighting_OSRAM_red_LED_660nm1234136.jpg
  19. um die 50 Watt: http://www.pflanzen-led.de/de/LED-Lampen-2-3-Lichtspektren/50W-EVO50-V3-Pflanzen-LED-Award-Winner.html
  20. mit über 600 Watt: https://growershouse.com/california-light-works-solar-storm-800w-led
  21. deutlich schwächere LED-Lampen: http://www.beleuchtung-mit-led.de/product_info.php/info/p459_162-LED-Pflanzenlampe-PAR38-E27-Grow-Pflanzenbeleuchtung-Rot-Blau.html
  22. rund 40- bis 60prozentige Ersparnis: http://www.osram.de/osram_de/Presse/Fachpresse/Optohalbleiter_%28LED,_Laser%29/2010/100921_rote_LED_660nm.html
  23. Ersparnis in Kilowattstunden und Euro: http://fastvoice.net/2012/11/17/led-umrustung-wie-viel-sparen-sie-wirklich/
  24. etwa von Porsche-Modellen: http://www.telegraaf.nl/autovisie/autovisie_nieuws/porsche/13134118/__Porsche_koplampen_in_trek_bij_dieven__.html
  25. für Profis übrigens keine Alternative: http://hanfjournal.de/hajo-website/artikel/2012/151_oktober/s43_1012_bild_schreibt_falsch_ab.php
  26. ca. 4200 Kelvin: http://www.lichtex.de/Xenon-Leuchtmittel--Xenon-Brenner--Xenon-Bulb--D1S-D2S-D3S-D4S-D1R-D2R-D3R-D4R-4300K-5000K-6000K-8000K-10000K-12000K-test-beste/D2S-xenon-brenner-birne-Lampe-Fassung-polttimo-Kohdevalo-ampul-xenonlamp-mesale-p-re-lommelygtefunktion-torch-lamp-Bulb-Ampoule-au-x-non-Brennero-Lamp-lampada-Ampoule-torche-Xean-n-bolg-n-t-irse-lampa-lamp-fakkel-p-re-lommelykt-zar-wki-latarki-lampy/D2S-35W-OSRAM-66240SVS-Xenarc-SILVERSTAR-Xenon-Brenner-4150K--30-.html
  27. Xenon-Gasentladungslampen: http://de.wikipedia.org/wiki/Xenonlicht
  28. Bericht der „taz“: http://www.taz.de/Gruener-Hanfanbau/!137031/
  29. 660 Nanometer im Rotlichtbereich: http://fastvoice.net/2014/01/09/sagt-uns-ein-led-farbspektrum/
  30. Wirkstoffs THC: http://de.wikipedia.org/wiki/Tetrahydrocannabinol
  31. Was sagt uns ein LED-Farbspektrum?: http://fastvoice.net/2014/01/09/sagt-uns-ein-led-farbspektrum/
  32. LED-Tagebuch (KW 43): Brightbox …: http://fastvoice.net/2015/10/25/led-tagebuch-kw-43-brightbox-kaufland-irrtum-led-trafo-brand/
  33. „Lumiblade“-OLED-Panels lassen Sporen im Orbit wachsen: http://fastvoice.net/2014/04/21/lumiblade-oled-panels-lassen-sporen-im-orbit-wachsen/
  34. LED-Tagebuch (KW 16): Pflanzenzucht …: http://fastvoice.net/2014/04/20/led-tagebuch-kw-16-pflanzenzucht-leucht-fingernaegel-rabatt-deal/

Source URL: http://fastvoice.net/2012/02/23/led-pflanzenleuchten-das-grunzeug-liebt-rot-und-blau/