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Rund ums Licht

Das elektromagnetische Spektrum - sichtbares Licht

Licht ist elektromagnetische Energie, die auch als Strahlung bezeichnet wird. Diese Strahlung wird in Form von ebenen Wellen dargestellt, die sinusartig durch den Raum wandern. Die Abstände zwischen den Wellenkämmen bezeichnet man als Wellenlänge. Je kurzwelliger, desto energiereicher werden die Wellenlängen. Somit sind im sichtbaren Licht die kurzwelligeren blauen Wellenlängen um 450nm energiereicher als die langwelligen roten um 650nm.

Quelle: Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

Das sichtbare Licht, welches auch für die Photosynthese am wichtigsten ist, liegt zwischen dem Bereich von ca. 380nm bis 750 nm. Die unterschiedlichen Wellenlängen nehmen wir als Farben wahr, wenn sie von den Gegenständen reflektiert werden. Diese Farben sind beispielsweise auch in einem Regenbogen zu sehen, wenn Sonnenlicht durch Regentropfen in der Luft aufgespaltet und reflektiert wird.
Pflanzen können die verschiedenen Wellenlängen in unterschiedlicher Intensivität aufnehmen und umwandeln. Vor allem blaue und rote Wellenlängen werden am besten in Energie umgewandelt, die durch die Photosynthese der Pflanze zur Verfügung gestellt wird. Ebenso ist es auch sinnvoll, ein Vollspektrum (ähnlich dem vorhandenen Tageslicht) zur Verfügung zu stellen, in dem fast alle Wellenlängenbereiche vorhanden sind. Das grüne Spektrum der Wellenlängen kann von den Pflanzen am wenigsten verwertet werden. Sie werden deswegen zurückreflektiert und erscheinen uns grün.

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Werte zur Beschreibung der Leistung von Pflanzenwachstumslampen

Licht kann in den verschiedensten Messgrößen gemessen werden. Die bekanntesten Einheiten sind Lux und Lumen. Diese beschränken sich jedoch nur auf die Lichtempfindlichkeit und Wahrnehmung von Farben, die vom menschlichen Auge erfasst werden können. Sie geben allerdings nicht an, wie viel Licht effektiv bei den Pflanzen ankommt, um somit die Fotosynthese zu stimulieren. Lux und Lumen beschreiben, wie eine bestimmte Fläche durch einen vorhandenen Lichtstrom ausgeleuchtet wird. Bei einer Messung von Lux/Lumen erreicht man mit einer festgelegten Menge an Photonen des gelben Lichts einen höheren Wert, als bei derselben Menge an Photonen des Lichtes aus dem blauen und roten Wellenlängenbereich.

Aus diesem Grund sind Messgrößen wie die Photonenflussdichte (PPFD- photosynthetic photon flux density) und der Photonenfluss (PPF-photosynthetic photon flux) für den Vergleich und die Beurteilung von Pflanzenwachstumslampen wesentlich besser geeignet. Diese beiden Größen werden in der Wissenschaft auch verwendet, um die sogenannte photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) zu beschreiben. Die Photosynthetically Active Radiation (PAR) beschreibt die Wellenlängenbereiche zwischen 400 und 700nm. Zwar hat R. Emmerson (1903-1959) in den 50er-Jahren herausgefunden, dass auch dunkelrote Bereiche zusammen mit den roten Wellenlängen um 650nm eine Steigerung der Fotosyntheserate erzeugten (Emerson-Effekt), jedoch sind die wesentlichen Wellenlängen für die Pflanzenlampen jeweils blau (430-450nm) und rot 640-660nm. Hierbei werden die beiden Absorptionsspektren von Chlorophyll bestmöglich stimuliert:

PPF-Wert:

Diese Messgröße beschreibt, wie viele Photonen aus einer Lichtquelle erzeugt wurden und ausgestrahlt werden (µmol/s - mikromol pro Sekunde).
Bei Pflanzenwachstumslampen ist es jedoch wichtig, auch den Flächenbezug bei einem definierten Abstand zu den Pflanzen herzustellen. Aus diesem Grund ist der PPFD-Wert für den Anwender am besten geeignet.

 

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PPFD-Wert:

Diese Messgröße misst, wie viele Photonen auf einem Quadratmeter bei einem definierten Abstand ankommen (µmol/s/m²/Distanz - Mikromol pro Sekunde pro Quadratmeter bei festgelegter Distanz). Je weiter sich die Lichtquelle vom Messpunkt entfernt, desto geringer wird der Messwert. Die Lichtintensität unterscheidet sich ebenfalls auf der Fläche, da der Lichtkegel die Fläche nicht überall gleichstark ausleuchten kann. Um genau über die Lichtverhältnisse an der Anbaufläche Bescheid zu wissen, muss die Lichtintensität an mehreren Punkten gemessen werden. In manchen Fällen ist auch eine Beleuchtung von der Seite empfehlenswert. Durch die Beschattung der eigenen Blattmasse wird das Licht zur Seite hin weniger. Für den Heimanwender ist dies jedoch nur bedingt relevant. Stellen Sie sicher, dass Sie bei geringstmöglichem Abstand so viel Blattmasse wie möglich mit den Pflanzenlampen beleuchten.

 

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