Licht für Indoor Hanf

Die Wirksamkeit einer Lichtquelle hängt von zwei Faktoren ab: vom dem Anteil der in Strahlungsenergie umgesetzter elektrischer Energie, und von der Verteilung dieser Strahlungsenergie innerhalb des sichtbaren Spektrums. Um diese trockenen Aussagen verwerten zu können muß man wissen, wie das Auge auf Strahlungsenergie der unterschiedlichen Wellenlängen reagiert, und wie sich die Lichtstärke in diesem Zusammenhang begreifen läßt.

(Foto: Philips Produktinfo)

Lumen [lat. "Licht"] ist die Einheit für den "Lichtstrom" (der nichts mit dem elktr.-Strom zu tun hat). Lumen definiert die Lichtmenge die 1 cd (Candela) in die Raumwinkeleinhmenge die 1 cd (Candela) in die Raumwinkeleinheit 1 sr (Steradiant) ausstrahlt.

Ein Steradiant schneidet als räuml. Zentrierwinkel einer Kugel den 4*3,14ten Teil der Oberfläche aus [ O = ((4*3,14)* (r*r) / (4*3,14)) ]

Der sichtbare Teil des Spektrums für das Menschliche Auge liegt zwischen 400 und 700 nm. Die Empfindlichkeit ist am größten bei einer Wellenlänge von 555 nm (grünes Licht). Bei Strahlung mit einer größeren Wellenlänge (rot / ca.650 nm), oder mit einer niedrigeren Wellenlänge (blau) nimmt die Empfindlichkeit des Auges ab. Beim roten Licht beträgt die Empfindlichkeit des Auges nur ein Zehntel der Empfindlichkeit für grünes Licht (555 nm). Es ist also zehnmal soviel rotes Licht erforderlich, wie grünes Licht, um die gleiche Beleuchtungsstärke zu erzielen.
Natürlich ist die Empfindlichkeit von Pflanzen gegenüber verschiedenen Wellenlängen des Lichts nicht mit der des Auges identisch. Es gibt aber die Möglichkeit die Wirkung der unterschiedlichen Wellenlängen auf das Pflanzenwachstum mit einer Pflanzenempfindlichkeitskurve darzustellen.

Da die Photosynthese der wichtigste Faktor für das Pflanzenwachstum ist, zeigen wir ein Diagramm aus Phillips Produktunterlagen, auf dem das Photosynthese -Wirkungsspektrum zu erkennen ist. Im Photosynthese- Wirkungsspektrum wird die Menge des durch die Pflanze gebundenen Kohlendioxyds als Funktion der Wellenlänge bestimmt. Das heißt auf Deutsch: dieses Diagram zeigt die Quantität der Photosynthese in Abhängigkeit von der Wellenlänge.

Das Spektrum

Den folgenden Text haben wir den Philips Produktunterlagen entnommen:
Tests haben ergeben, daß die mittlere Abweichung von drgeben, daß die mittlere Abweichung von der durchschnittlichen Empfindlichkeitskurve bei vielen Pflanzen weniger als 5% beträgt; daher kann dieses Durchschnittsspektrum als allgemeine Pflanzenempfindlichkeitskurve verwendet werden. Die graue Pflanzenempfindlichkeitskurve für die Photosynthese erreicht ihre Spitze im roten Bereich des Spektrums (675 nm). Aus der Kurve ergibt sich, daß die maximale Empfindlichkeit für die Photosynthese im fernen Rot bei ca. 675 nm liegt. Die Einheit der Strahlungsenergie, betrachtet in bezug auf die spektrale Empfindlichkeitskurve für die Photosynthese, wird gelegentlich als ,,Phyto-Lumen" bezeichnet.
Mit der Pflanzenempfindlichkeitskurve lassen sich zwei falsche Auffassungen darüber, wie die beste spektrale Energieverteilung für eine Lampe zur Pflanzenbestrahlung aussehen soll, widerlegen. Diel, widerlegen. Die erste falsche Annahme besagt, daß eine "gute" Lampe für die Aufzucht von Pflanzen ungefähr die gleiche spektrale Strahlungsverteilung haben sollte wie das Sonnenlicht. Dieses hat jedoch ein kontinuierliches Spektrum und strahlt demzufolge Energie auch in den Spektralregionen aus, die auf die Photosynthese nur wenig Einfluß haben. Daher ist das Sonnenlicht für die Photosynthese weniger wirksam als viele Lampen; siehe Abb. 6. Das zweite Mißverständnis besteht darin, daß eine Lampe zur Aufzucht von Pflanzen, eine der Form der Pflanzenempfindlichkeitskurve entsprechende spektrale Energieverteilung haben sollte.

Foto: Remote System, Natrium Hochdruck, 400 Watt

Bei einem Vergleich verschiedener Lichtquellen sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen, wie wir im folgenden Kapitel sehen werden.
Dazu gehören Aspekte wie die Energieumwandlung der Lampe, die gesamte LichtausbeuteLampe, die gesamte Lichtausbeute der Lampe, ihre räumliche Energieverteilung im Zusammenhang mit den Abmessungen des Gewächshauses sowie die besonderen Bedürfnisse der einzelnen Pflanze.
Theoretisch würde die Lampe die größte Wirksamkeit besitzen, die alle Energie bei der Wellenlänge 675 nm ausstrahlt. Eine solche Lampe wäre zwar sehr leistungsstark in Bezug auf die Photosynthese, würde aber ein exzessives Längenwachstum auf Kosten des Formenwachstums der Pflanze verursachen (Photomorphogenese). Außerdem wird, wie bereits früher erwähnt, die Gesamtwirksamkeit einer Lampe auch danach beurteilt, wieviel elektrische Energie sie in Strahlungsenergie umwandelt. In der Praxis zeigt sich häufig, daß eine Verstärkung der photosynthetischen Wirkung häufig mit einer Verringerung der Energieumwandlung in der Lampe verbunden ist. Wichtiger ist jedoch die Tatsache, daß der Prozeß der Photosynthese sich über das gesamte sichtbare Spektrum erstreckt, wie die Pflanzenempfindlichkeitskurve zeigt. Das bedeutet, daß trotz der Unterschiede zwischen Pflanzen und dem menschlichen Auge, in Bezug auf die Empfindlichkeit gegenüber dem Spektrum, normale, für Beleuchtungszwecke entwickelte Lampen, insgesamt auch zur Steuerung des Pflanzenwachstums geeignet sind, wobei der Grad der Eignung wobei der Grad der Eignung der verschiedenen Lampentypen von der jeweiligen spektralen Energieverteilung abhängig ist.