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LED Wachstumslampen - LED Growing Lights,
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Vorteile von LED Wachstumslampen
Die Vorteile von LED Wachstumslampen liegen klar auf der Hand.
Ein jeder Heimzüchter der seine Pflanzen mit den herkömmlichen Natrium / HID-Lampen bestrahlt, braucht sich nur seine Stromrechnung vor Augen zu führen. Die meisten fangen nämlich hier zu schluchtzen an, denn die gängigsten Lampenarten verbrauchen 400 bis 600W und meistens benötigt man gleich ein paar von diesen Stromfressern.
Aber auch auf Grund der geringen Hitze können LEDs zum Strom und Wasser- sparen beitragen! Herkömliche Wachstumslampen erzeugen sehr viel Hitze und auf Grund der Verdunstung muss deshalb sehr viel gegossen werden. Bei der Verwendung von LED Wachstumslampen wird sich Ihr Wasserverbrauch deutlich reduzieren, Ihre Bewässerungssysteme, sprich Pumpen, müssen weniger arbeiten. Das Gleiche gilt auch für Lüfter, Ventilatoren, Klimaanlagen, kurz gesagt alle Geräte die Sie für Ihre Pflanzen verwenden, werden weniger Energie verbrauchen.
Durch die lange Lebensdauer von LEDs ergibt sich eine weitere Ersparnis. Bei täglichem Gebrauch halten LEDs ca. 10 Jahre. Im gleichen Zeitraum müssten Sie ca. 6 NDLs, ein bis zwei Starter und 2 Kondensatoren erneuern.... wieder so ca. 400,-- EUR... pro Lampe versteht sich...
Größere LUX - Ausbeute. Da LEDs nur geringe Wärme abstrahln können sie somit knapp über den Pflanzen justiert werden. Somit ergibt sich... kleiner Abstand, größere Beleuchtungsstärke!
Aber auch so manchem Liebhaber der heiligen Pflanze der Hindus, wurde der hohe Stromverbrauch zum Verhängnis. Da die Gemeinde der Homegrowers in den letzten Jahren stark anstieg wunderte es keinen, daß die Ordnungshüter hier ansetzten und "abnormalen" Stomverbrauchern einen Besuch abstatten.
LEDs verbrauchen ca. 75% weniger Strom als Natrium Lampen, bei gleichem Ergebnis...
Das Geheimnis liegt in der Photosynthese (griechisch phos - Licht, sýnthesis - die Zusammensetzung)
oder genauer beschrieben, in der strukturellen Eigenschaft des Blattgrüns auch Chlorophyll genannt. (vom griechisch chloros für grün und phyllon für Blatt)
Ein Blatt erscheint uns deswegen GRÜN, weil Chlorophylle niederenergetisches, langwelliges, also rotes Licht oder hochenergetisches, kurzwelliges, also violettes Licht oder aber auch beide Farben aus dem weißen Licht absorbieren können. Auf dem Farbkreis (siehe Skizze Komplementärfarben) liegt Grün den Farben Rot und Violett gegenüber. Das Blattgrün "behält" sich also Rot und Violett und wir sehen die Farbe Grün da diese Farbe reflektiert wird.
Warum grüne Pflanzen hauptsächlich im roten und blauen Bereich des sichtbaren Lichtes absorbieren ist leicht erklärt:
Sonnenlicht beherbergt alle Farben, jedoch ist der Blau und Rot-Anteil relativ hoch. Entsprechend dieser Tatsache haben sich die Pflanzen in der Geschichte der Evolution darauf eingestellt, bevorzugt blaues und rotes Licht zu absorbieren.
Bei Mittagssonne z.B. aber auch bei Bewölkung enthält das auf die Pflanzen treffende Licht einen starken Blauanteil.
Bei Vormittags oder Abendsonne, an schattigen Plätzen oder z.B. auch im Herbst, ist die "Farbenmischung" der Sonne wieder unterschiedlich. Der Blau-Anteil ist zwar noch relativ hoch, jedoch nimmt der Rot-Anteil schon eine beachtliche Größe ein. Als vor 4,5 Milliarden Jahren unser junger, erkaltender, aber noch unbelebter Planet, in seiner eigenen "Ursuppe" so vor sich hin köchelte, entstand damals spontan, wie durch Zufall, eine Brutstätte organischer Synthesen. Und wieder durch Zufall, entstanden daraus verschiedene Polymere (Verbindungen aus gleichen oder gleichartigen Einheiten) die sich wieder in allen möglichen Zufallskombinationen zusammen lagerten. Einige wenige unter ihnen entwickelten dabei die Fähigkeit sich selbst zu regulieren und zu vermehren und bildeten immer komplexere und stabilere Molekülassoziationen bis die erste lebende Zelle entstanden war. Da sich diese Entwicklung in einer sehr ""kleinen"", für manche eine zu kurzen Zeitspanne, abspielte, wäre hier interessant zu bemerken, dass viele namhafte Wissenschaftler annehmen (wie z.B. auch Francis Crick, der durch die DNA-Doppelhelix berühmt wurde), daß die ersten Bakterien durch ein Raumschiff oder einer höheren Macht auf unseren Planeten gelangten. (Wer sich für "Zufälle" interessiert, den wollen wir an dieser Stelle den philosophischen Roman "Anthropos" ans Herz legen. GRATIS Download, klick here)
Diese Bakterien jedoch ernährten sich von organischen Molekülen, die aus nicht lebenden Mechanismen entstanden waren. Als jedoch diese Nährstoffe zur Neige gingen, wie unsere fossilen Rohstoffe heute, entwickelten, zumindest eine Gruppe von ihnen, die Fähigkeit ihre Nahrung ausschließlich aus anorganischen Stoffen zu beziehen, denn ansonsten wäre das Leben ausgestorben und es würden heute keine Menschen existieren. Das heißt, sie begannen sich von energiereichen Elektronen zu "ernähren". Als dann, wieder durch Zufall, eine Ur-Zelle eine Cyanobakterie einschloss, entstanden daraus die Chloroplasten - die einzelligen Grünalgen, von der vermutlich alle Pflanzen abstammen. Jetzt ist es vielleicht verständlicher, warum sich Pflanzen daran angepasst haben den Rot- und Blau-Anteil des Sonnenlichtes mit Hilfe von Elektronen zu verwerten.
Engelmann testete die Fähigkeit des Chlorophylls, in den verschiedenen Bereichen des Lichtspektrums, um zu sehen wo aus Lichtenergie Sauerstoff erzeugt wird. Bei diesem Versuch sendete er einen Lichtstrahl durch ein Prisma und zerlegte somit das Licht in sein Spektrum. Dieses projizierte er auf einen dünnen Algenfaden, auf den er Sauerstoff liebende Bakterien aufgetragen hatte.
Das Resultat zeigt deutlich, dass der optimale Bereich für die Photosynthese bei langwelligem roten Licht liegt, sowie im kurzwelligem blauen Licht. Im Bereich von grün und gelb sinkt die Photosyntheserate auf fast 0% ab.
Der Griff nach dem Sonnenlicht:
Das Chlorophyllmolekül ist ein grüner Pflanzenfarbstoff (Pigmentmolekül) der den Pflanzen als eine Art "Antenne" dient, mit welcher sie die Energie der Sonne aufnehmen können, um Kohlendioxid und Wasser zu Kohlenhydraten zu verknüpfen. Dieser Farbstoff besteht aus zwei Bestandteilen: dem blaugrünen Chlorophyll a und dem gelbgrünen Chlorophyll b.
Chlorophyll a (Molekül des Reaktionszentrums) ist für Energieumwandlung verantwortlich, das Chlorophyll b hingegen, hat von Mutter Natur rein die Aufgabe der Lichtsammlung zugeteilt bekommen. Chlorophyll a ist bei 410 bis 430nm und um 662nm am aktivsten, Chlorophyll b hingegen "sammelt" bei 453nm und 642nm die meisten Photonen.
Welches Licht bringt der Pflanze nun mehr.. ROTES oder BLAUES?
Das Redoxpotential des Chlorophylls (Maß für die Fähigkeit eines Stoffes, Elektronen abzugeben):
Viele werden hier annehmen, daß hochenergetisches blaues Licht den Pflanzen sicher mehr Energie zur Verfügung stellt als das niederenergetische rote Licht. Diese Annahme ist jedoch falsch. Mehr kann manchmal auch zuviel sein. Dies trifft auch bei der Photosynthese zu. Man kann sich das so vorstellen:
In unserer Skizze ist ein Atom mit Atomkern und einem umkreisenden Elektron dargestellt (in Wirklichkeit besitzt Chlorophyll ein Elektronenpaar). Wenn kein Licht auf das Elektron des Chlorophyll trifft, befindet es sich im GRUNDZUSTAND, also auf dem niedrigsten Energieniveau.
Trifft aber nun ein ROTES Lichtteilchen bei 660nm (Photon) auf das Elektron eines Pigmentmoleküls, so wird die enthaltene Energie absorbiert und es fängt so stark zu vibrieren an, daß es auf den 1.Singulettzustand (S1) springt. Es wird sozusagen "losgeschlagen". In diesem Zustand ist es energiereicher als im Grundzustand und kann leicht abgegeben werden und sich auf die Reise durch die Elektronentransportkette begeben.
Hierzu wäre noch wichtig zu betonen, daß nur in diesem S1-Zustand (hohes Redoxpotential) die Elektronen leicht abgegeben werden können.
Bei BLAUEM Licht sieht die Sache aber ganz anders aus. Das Elektron bekommt von dem hochenergetischen blauen Photon bei 430nm dermaßen viel Energie übertragen, daß es bis zum "S2-Orbit" katapultiert wird. In diesem Singulettzustand ist es jedoch für die Photosynthese nicht direkt nutzbar. Nur der Tatsache, dass dieser Zustand nur 10 minus 12 Sekunden anhält, ist es zu verdanken, daß das Elektron wieder auf den S1 Zustand zurückfällt, dabei Energie in Form von z.B. Wärme oder Licht abgibt und erst dann für die Elektronentransportkette bereit steht.
Jetzt ist es klar ersichtlich weswegen die Absorption von Blaulicht den Pflanzen keinen direkten Vorteil bringt. Fehlt jedoch der natürlich Rotanteil so können die Pflanzen auch auf das blaue Licht zurückgreifen und es verwerten.
ROTES oder BLAUES Licht?:
Pflanzen benötigen beide Farben. Nur beide Wellenlängen sorgen für eine gute Wurzelbildung und gesundes Breiten- und Längenwachstum. Das hochenergetische blaue Licht ist für Jungpflanzen also in der Wachstumphase sehr wichtig, Rot hingegen ist für die Blühphase unerlässlich. Welches Mischungsverhältnis nun am besten ist, hängt von der Art der Pflanze ab. Petersilie liebt z.B. einen hohen Blauanteil (ca. 90%). Die heiligen Pflanze der Hindus hingegen liebt einen Rot-Blau Anteil von ca. 5:1 und viele Gartenpflanzen wiederum fühlen sich bei einem Verhältnis von 8:1 wohl. Der blau Anteil hingegen kann je nach Pflanze und Wachstumsanforderungen zwischen 1% und 20% variieren. Am besten ist, man macht selbst ein paar Experimente mit farbigen LEDs und verschiedenen gleichartigen Setzlingen. Die einzelnen LEDs sind billig und es macht eine jede Menge Spaß die positiven Reaktionen seiner Pflanzen zu beobachten. Mehr Infos zu diesem Thema gibts noch weiter unten auf dieser Seite.
NEU!
 Die Sonnenseite der Erde wird in der Sekunde mit 1,7 x 10 hoch 14 KWh !!! Sonnenlicht bestrahlt. 30% der Sonnenstrahlung wird zum Glück zur Zeit noch reflektiert. Wenn in Zukunft die Polarkappen (weiss reflektiert sehr gut) aber immer kleiner werden, wird dieser Wert drastisch sinken. 47% werden von der Atmosphäre (z.B. Ozon), sowie von den Wasser und Landmassen absorbiert und für die Erwärmung von Erde, Wasser und Luft verwendet. Die verbleibenden 23% werden für´s Wetter, also für die Bewegung von Luft (z.B. Passatwinde) und Wassermassen (z.B. Golfstrom) und für die Verdampfung von Wasser verwendet. Wenn sich jemand an dieser Stelle vielleicht fragen sollte: Wie kann an Hand solcher Energiemengen die Temperatur der Erde immer so schön konstant bleiben?; sei gesagt, dass die überschüssige Energie zum Glück noch in Form von Wärmestrahlung wieder in den Weltraum abgegeben wird. Bläst die Menschheit jedoch weiterhin so viel Kohlendioxid in die Luft, so wird diese Wärmestrahlung zunehmenst von der Erdatmosphäre reflektiert werden und eine bedrohliche Erwärmung kommt zu stande (Treibhauseffekt). Wer sich für die Themen: Sonne, Atmosphäre usw. interessiert, dem bieten wir den philosophischen Roman Anthropos, hier zum Download an. (z.Z. noch gratis) |
Sie gibt an, wieviel Sonnenenergie pro Sekunde auf 1m² senkrecht zur Strahlungsrichtung einfällt. Sie beträgt 1.400Watt/m². Nur 46% von dieser Energie werden für das Licht im sichtbaren Bereich verwendet. Dieser Wert ist aber für uns nicht sehr relevant, da er sich auf einen Ort oberhalb der Erdatmosphäre bezieht. Bei uns hier auf der Erdoberfläche beträgt er, abhängig je nach Breitengrad, Höhenlage, Witterung und Luftreinheit ca. 400 bis 800W/m² inkl. UV und Wärmestrahlung.
Hier können wir ersehen warum LED Wachstumlampen so energiesparend und trotzdem effizient sind. In diesen optimalen ca. 800W Strahlung per m² sind ja auch alle anderen Wellenlängen, also Energie enthalten, die die Pflanze nicht auswerten kann. Bestrahlt man z.B. seine Blumen nur mit grünem Licht, ist es mit den "Augen" einer Pflanze gesehen stock DUNKEL!!! Für uns ist jedoch die Farbe Grün, die hellste Farbe.
Vielleicht hilft noch ein anderes Beispiel für ein besseres Verständnis:Stell dir einen Tisch voll bedeckt mit 400 köstlichen Wustwaren vor. Es gibt Salami, Schinken, verschiedene Aufstriche und noch so alles mögliche, was das Herz an Fleischwaren begehrt. Um das Ganze noch appetitlicher zu gestalten, werden auch zwei Salate zur Dekoration verwendet.
Wie würde nun eine Kuh, also ein Pflanzenfresser, diesen Tisch sehen? Genau, mmm... 2 Salate!
Nehmen wir jetzt an, daß eine jede Wustart aber auch die einsam wirkenden Salate, eine Wellenlänge repräsentieren. (Die Salate wären die Wellenlängen 430 und 660) Wie "sieht" nun die Pflanze diesen "Tisch". Genau, mmm...430 und 660...! :o).
So verhält es sich z.B. auch bei den Natriumdampflampen. Eine Natriumdampflampe, sagt man, ist gut für die Pflanzenzucht, da sie ungeheuer VIEL Licht produziert. Das dumme ist nur, daß die Pflanze nur ca. 10-20% Lichtspektrums nutzen kann, der Rest ist verschwendete Energie in Form von Hitze und anderen Wellenlängen.
"STOCK-DUNKEL" |
Hier sehen wir auch warum die Angaben in Lumen, bei Wachstumlampen nicht angebracht sind. Lumen ist eine physiologische Größe, das heist, sie ist auf die Hellempfindlichkeit des Menschlichen Auges gemünzt und wir z.B. Grün, bei gleicher Strahlungsleistung, 10 mal heller als rot empfinden.
Wer z.B. seine Pflanzen mit einem Halogenspot mit 30.000 lm bestrahlt und glaubt, jetzt müssen sich meine Lieblinge ja wohlfühlen, bei so viel Licht und wie verrückt wachsen!, darf sich nur über eine hohe Stromrechnung freuen, aber den Pflanzen bringt dieses Licht fast nichts. Halogenstrahler produzieren nämlich kaum Licht das für die Photosynthese der Pflanze nutzbar ist.
Das Sommer-Sonnenlicht, Mittags im Freien gemessen, bringt ca. 100.000 Lux. Im Schatten nur noch ca. 10.000 Lux. Hinter dem Fenster sind es nur noch 3.000 bis 2.500 Lux und 2 Meter vom Fenster entfernt ist nur noch 1/4 der ursprünglichen Lichtintensität vorhanden. In der Raummitte beträgt der Werte meist um die 300 Lux. Es macht aber auch einen großen Unterschied aus, welche "Lage" (N,S,O,W) die Fenster besitzen, ob Vorhänge verwendet werden und welche Farbe die Wände besitzen. Dunkle Wände reflektieren fast kein Licht. Aber auch der Lichtbedarf von Pflanzen kann sehr stark variieren. Einige kommen mit relativ wenig Licht aus, die meisten jedoch benötigen "sehr viel" Licht. Zu viel Licht kann aber auch schnell zu "Verbrennungen" führen da direktes Sonnenlicht die meisten Pflanzen nicht verkraften. Generell kann man aber sagen, daß Pflanzen mit Blattzeichnung die nicht direkt am Fenster Stehen unbedingt zusätzliches Licht benötigen um sich richtig zu entfalten. Pflanzen ohne Blatzeichnung kommen hingegen mit weniger Licht aus.
Allgemeine Wirkung von ROTEM LICHT:
Rotes Licht ist ideal für die Blüten und Fruchtbildung. Wer jedoch nur rotes Licht verwendet würde ein exzessives Längenwachstum auf Kosten des Formenwachstums der Pflanze verursachen (Photomorphogenese). Man spricht hier von einer Vergeilung der Pflanze. Große Triebe werden gebildet, die oft ihr eigenes Gewicht nicht tragen können. Manchmal wird dieser Effekt aber auch gewünscht.
Rotes Licht wirkt sich aber auch gravierend auf die Blüte und die Samenproduktion der Pflanze aus. Bei hohem Rotanteil während der Dunkelphase (Nachtruhe), kann z.B. die Blütephase verlängert werden, was meist unerwünscht ist. Das Verhältnis von Rotem und Dunkelrotem Licht ist nämlich dafür verantwortlich, wann die Blüte der Pflanze beginnt. Pflanzen die z.B. Samen bilden sollen, sollten mit nur wenig Rotem Licht bestrahlt werden, da sich die meisten Samen dadurch später zu männlichen Pflanzen entwickeln.
Wenn die Pflanze jedoch in der Nähe des Fensters stehen hat, kann auch z.B. nur rotes Licht verwendet werden, da der Blauanteil an diesem Platz genügend ist. Der Photorezeptor von Pflanzen für rotes Licht wird übrigens Phytochrom genannt.
Allgemeine Wirkung von BLAUEM LICHT:
Blaues Licht ist ideal für die Wuchsphase und sorgt für sattes Grün mit kräftigen, kompakten Wuchs. Bestrahlt man hingegen nur mit blauem Licht führt dies zu Stauchung und Bildung dickerer Blätter. Des weiteren kommt es zur Austreibung von Seitenknospen. Diese Seitentriebe können aber auch gewünscht sein. Deswegen besitzen Pflanzen, die bei hohem Blauanteil vorgezogen wurden, meistens einen gedrungeneren Wuchs mit kräftigen Trieben. Je mehr Blaulicht vorhanden ist, desto weiter öffnen sich auch die Spaltöffnungen der Pflanze, wodurch der Stoffwechsel beschleunigt wird. Der Photorezeptor für blaues Licht wird auch Cryptochrom genannt.
Mensch & Pflanze: Was Pflanzen brauchen ist auch für den Menschen gesund.
Dieses Kapitel hat zwar mit Pflanzen nicht viel zu tun, wir finden aber es passt genau hier her. Wissenschaftler haben nämlich herausgefunden, dass die menschliche Haut auch genau auf diese zwei Wällenlängen positiv reagiert. 107 Patienten mit leichter bis mittelschwerer Akne vulgaris wurden einem Test mit LEDs unterzogen. Dabei bestralte man sie in einem "Blindversuch" täglich 15 Minuten mit tragbaren Lichtquellen. Die Patienten wussten also nicht mit welchem Licht sie bestrahlt wurden. Nach 12 Wochen der aktiven Behandlung wurde bei der Blau- und Rotlicht Phototherapie Gruppe eine Verbesserung von 76% bei den Akne Entzündungen festgestellt. Man fand heraus, dass blaues Licht (415nm) die Haut dazu veranlasst Peroxid zu produzieren welches die Akne-Bakterien abtötet. Rotes Licht (633nm) hingegen stimuliert die Abwehrkräfte der Hautzellen und führt dazu, dass sich die Haut besser regeneriert, Aknewunden schneller abheilen läßt und die Haut sichtbar gesundet.
Wer seine grobporige Hautstruktur oder Fältchen und Lienien verbessern möchte und keine Probleme mit Akne hat, benötigt nur rotes Licht. Alle 3 Tage ca. 20 Minuten und nach 10 Sitzungen ist das positive Ergebnis sichtbar.
Also wer sich oft mit seinen Pflanzen zusammen bestrahlen läßt, bekommt bald eine Haut wie ein Babypopo... :o) mehr unter... British Journal of Dermatologgy
NEU!
Wer seine Pflanzen besonders liebt, sollte aber auch warm weißes Licht mit hohem Ultrarotanteil, so ca. 1-2 Stunden vor dem Abdrehen dazuschalten. Dieser "Afterburn" Effekt ist schon lange bekannt, denn der bessere Pflanzenwuchs oder Ertrag ist bei dieser Metode eindeutig nachgewiesen. Warum die Pflanzen so reagieren ist unbekannt, denn für die Photosyntese ist diese Ultrarote Licht fast unbrauchbar. Man nimmt jedoch an, daß es den Pflanzen als Steuersignal dient und übermittelt:"Schlafenszeit" ist´s die Sonne geht bald unter!
Mehr-Band Effekt; 3 - 8 Band LED Wachstumslampen:
Farbbereiche mit geringerer Photosyntheserate sind für viele Pflanzen ohne Wirkung. Jedoch manche Pflanzen, sollen auch einen "Hauch" von genau diesen Wellenlängen für einen normalen Pflanzenwuchs benötigen. So ähnlich wie der Afterburn Effekt. Deswegen haben LED Wachstumslampen Erzeuger nun nach vielen Tests die Mehr-BAND LED Wachstumslampen entwickelt. Sie sind speziell für solche Pflanzen geeignet, die in Homeboxen, Growbox, Darkroom etc., also in völliger "Dunkelheit" (ohne Tageslicht-Zufuhr wie z.B. in Glas Gewächshäusern) gezogen werden. Die Extra-Farben reichen von Tiefrot, Orange, Ultraviolett, Violett, "Weiß" und sogar Grün.
Die Nachtruhe oder Dunkelphase:
Pflanzen benötigen so wie wir Menschen eine Erholung in Dunkelheit. Der Stoffwechsel bei Pflanzen arbeitet nämlich zyklisch, bei dem bestimmte Stoffe aus den Blättern abtransportiert bzw. andere herbeigeschafft werden. Wenn mit LEDs bestrahlt wird kann diese Nachtruhe zwar auch ausfallen, da die Pflanzen bei Ledlicht generell nicht so "gestresst" sind als wenn sie mit allen Wellenlängen "bombardiert" werden, sie wird aber trotzdem empfohlen (z.B. Afterburn-effekt). 3 bis 6 Stunden reichen hier je nach Pflanzenart und Wachstumsphase aus.
Auch der Co2 Gehalt der Luft und die Temperatur kann die Photosynthese beschleunigen oder verlangsamen. Die Optimale Temperatur liegt bei ca. 25-33°C und der Co2 Gehalt bei ca 0.1 Volums%. Gewächshäuser steigern ihre Erträge z.B. durch CO2-Begasung. Wer also oft mit seinen Pflanzen im kurzen Anstand spricht, versorgt sie zusätzlich mit Co2.. :-)
Wir wurden oft gefragt, ob UV Licht für die Pflanzen gut sei. Hierzu sei folgendes zu erwähnen.
UV Licht läßt sich 3 Arten einteilen:
UV-C (100 - 280nm), UV-B (280 - 315nm) und UV-A (315 - 400)
UV-C Licht wird in der Atmosphäre zum Glück noch! absorbiert. Künstlich erzeugt wird es zur Entkeimung verwendet. Also für die Photosyntese unbrauchbar.
UV-B Licht ist biologisch wirksam und schädigt die DNA der Pflanzen. Also wieder unbrauchbar, zumindest für die meisten Pflanzen. Wissenschaftler haben vor kurzem herausgefunden, dass wenn man einen Salat mit kleinen Mengen von UV-B bestrahlt, er in den äusseren Schichten der Zellen polyphenole Verbindungen (Antioxidantien) erzeugt. Diese helfen die UV-B Strahlung zu blockieren, welche die Pflanze schädigen würde. Einige dieser Verbindungen sind rot und gehören zur selben Gruppe welche für die Farbe der Beeren und der Apfel Haut verantwortlich sind. Lebensmittel die reich an Antioxidantien sind haben für den Menschen verschieden Vorteile und bewirken z.B. eine Verbesserung der Gehirnfunktion bis hin zu einer Verlangsamung der Alterung.
UV-A Licht ist unschädlich. Clorophyll a jedoch beginnt sich erst ab ca. 400nm, also bei violettem Licht, "wohlzufühlen"
In unserem linklen Linkbalken, werden die Themen genauer behandelt
Die meisten Hersteller geben den Lichtstrom (Lumen, lm) an. Lm ist die gesamte Lichtleistung eines Leuchtobjekts, unabhängig von dessen Leuchtrichtung oder Wellenlänge. Da Lumen aber, wie im Kapitel "Solarkonstante" beschrieben, eine physiologische Größe ist und auf die Hellempfindlichkeit des Menschlichen Auges gemünzt, ist sie für Wachstumslampen UNBRAUCHBAR.
Hier wären die Angaben in Lichtstärke (cd) schon sinnvoller, weil hier auch der Abstrahlwinkel berücksichtigt wird.
Verwendet man z.B. eine 400W Natriumdampflampe ohne Reflektor, die z.B. mit 50.000 Lummen prahlt, kommen beim Berechnen "heiße" 3.900 cd heraus.
Ein 20W !!! Ein Ledspot mit 25° Abstrahlwinkel und 20W strahlt hingegen mit 6.700 cd!!! Also bei 20facher Stromersparnis !!!, fast die doppelte Lichtstärke!
Über das für Pflanzen "bauchbare" Licht, wird aber auch bei der Lichtstärke (cd) hier keine Aussage getroffen.
1cd=12,566lm und cd = lm:sr. Hieraus erkennen wir, dass cd aus lm berechnet wird. Wenn die Einheit lm unbrauchbar für Wachstumslampen ist, ist es cd auch.
Wird Lux, also die Beleuchtungsstärke auf eine Fläche, angegeben (Lux=lm/m²), könnte man meinen, daß diese Zahlen schon besser klingen, denn als Vergleichswert wird meistens die Mittagssonne mit 100.000 Lux oder der Bewölkten Himmel mit 10.000 Lux präsentiert. Nur leider, wie in dem Beispiel Kuh-Pflanze beschrieben, enthält das Sonnenlicht ja alle Wellenlängen und die meisten sind ja für die Pflanze unbrauchbar. Also sind Lux auch kein guter Vergleichswert. Lux wird außerdem aus lm berechnet, also gilt das Gleiche wie oben, ... Unbrauchbar
Nur was gibt es sonst, um Wachstumslampen zu Vergleichen?
Ein guter Ansatzpunkt wäre hier das Lichtspektrum:
Wellenlänge in Nanometer (nm)
Chlorophyll a ist bei 410 bis 430nm und um 662nm am aktivsten. Die "Lichtsammelpigmente" Chlorophyll b hingengen "sammeln" bei 453nm und 642nm die meisten Photonen. Wer also die Spektralanalyse seiner Wachstumlampe kennt kann zumindest sagen ob sie im Optimalen Bereich liegt. Diese Methode ist leicht zu verstehen, sagt jedoch nichts darüber aus, wie viel Watt seine Lampe in die notwendigen Wellenlängen "hineinsteckt" und wieviele Watt unnötig "verpuffen".
Spektrale Energieverteilung in %
Diese Angaben wären nach unserem Erachten die einfachste und übersichtlichste. Man sieht auf einem Blick wieviel Energie in die jeweilige Wellenlänge "hineingesteckt" wird. In der Skizze wird die Energieverteilung einer Metalldampflampe gezeigt. Fast die gesamte Energie wird in Gelb und Grün verschwendet. Leider werden diese Angaben jedoch eher selten bereitgestellt.
Farbtemperatur K
Die Farbtemperatur wird bei Wachstumslampen eigentlich nur selten angegeben da sie nur bei weissem Licht eine sinnvolle Angabe darstellt und die "Stimmung" des Licht repräsentiert. Manche werden hier einwenden: wieso... meine Metalldampflampe strahlt ja mit weissem Licht? Dies ist zwar richtig aber hier ein Beispiel. Deine Wachstumslampe besitzt eine Farbtemperatur, sagen wir von 5.800K. In unserer Tabelle unter Farbtemperatur, wird z.B. die Mittagssonne mit 5.800K angegeben. Dies heißt aber nichts anderes, als dass ein schwarzer Körper auf 5.800 °Kelvin erhitzt werden müßte um mit dieser Farbe zu strahlen. Da aber Pflanzen nur rotes und blaues Licht Nutzen können oder anders ausgedrückt, sich nur bei dieser "Stimmung" wohlfühlen, klingen die 5.800K vielleicht für manchen nicht schlecht, sagen jedoch nichts über das richtige Verhältnis von Rot und Blau aus. Rot hat z.B. ca. 2500K und Blau ca. 10.000K.
Mol, Einstein und die Avogadro-Konstante:
Eine Einstein entspricht einem Mol und ist auch der Zahlenwert der Avogadro-Konstante in mol-1.
Mol ist ein Mengenmaß. Ein Mol (mol) einer Substanz mit der relativen Molekularmasse M enthält genau M Gramm dieser Substanz.
1 Mol einer Substanz enthält stets 6 X 10 hoch 23 Moleküle. Diese Zahl nennt man auch Avogadro´sche Konstante.
Die Photosynthetically Active Radiation ist der Bereich im Spektrum der Sonnenstrahlung, der von photosynthetisch aktiven Lebewesen genutzt werden kann.
Die Einheit PAR gibt den millionsten Teil Einsteins per m² und Sekunde an. Also 1 microEinstein (µE) oder 6 x 10 hoch 17 Photonen per m² und Sekunde.
Jedoch stellten wir fest, dass sich der Begriff PAR auf alle photosynthetisierenden Organismen bezieht und wieder das gesamte Spektrum umfasst (wie z.B. grünes Licht), die innerhalb der Pflanzengemeinschaften (inkl. photosyntetisierender Bakterien wie Cyanobakterien - Blaualgen, die auch grünes Licht verarbeiten) nutzbar sind. Also auch wieder nicht die optimal Einheit.
PUR:
Die photosynthetisch nutzbare Strahlung (Photosynthetically Useable Radiation) oder auch PUR genannt. Dies Einheit drückt den Zusammenhang zwischen der potentiell photosynthetisch nutzbaren Strahlung (PAR) und der individuellen Strahlungsnutzung für die Photosynthese aus. Ein PUR-Sensor wichtet die einfallende Strahlung in der Art, wie es der mittleren spektralen Empfindlichkeit der Photo-synthese grüner Pflanzen entspricht. Die PUR-Strahlung wird in Energiestromdichte (W/m²) angegeben. Es hat den Anschein, daß PUR die beste Einheit für Wachstumslampen darstellt. Diese Einheit ist jedoch nicht leicht zu verstehen und alle Physiker die wie zu diesen Thema befragten, konnten uns nicht wirklich weiterhelfen.
Also versuchten wir selber diesen PUR/W/m² auf die Spur zu kommen.
Eine Chlorophyllmolekül absorbiert ca. 45 Photonen per Sekunde. Das heißt die Photosyntheserate kann durch Bestrahlung von höheren Lichtintensitäten nicht unbegrenzt gesteigert werden. Wenn die Lichtsättigung einmal erreicht ist könnte man noch dutzende von Wachstumslampen dazuschalten aber das Ergebnis, bis auf eine hohe Stromrechnung, bliebe das Selbe.
Der Energiegehalt eines Lichtquants läßt sich aus der Planckschen Formel berechnen. D.h. die Energie eines Lichtquants ist eine Funktion der Frequenz oder Wellenlänge des Lichts:
Energie eines Photons = hv = h x (c/Wellenlänge)
Dabei ist h die berühmte Planck-Konstante (6,624 x 10 hoch minus 27Erg x Sekunde) und c die Lichtgeschwindigkeit ca. (3 x 10 hoch 10 Zentimeter pro Secunde).
Für ROTES Licht mit einer Wellenlänge von z.B. 700nm beträgt die Energie 6,77 x 10 hoch minus 20 Kalorien pro Quant oder 41 Kilokalorien pro Einstein (1 Einstein entspricht 6,02 x 10 hoch 23 Quanten). Wenn ein Lichtquant jeweils ein Elektron durch jedes Photosystem bewegt werden 164 Kilokalorien benötigt. Das wären ca. 190W/m², falls wir uns nicht verrechnet haben... :o)
Diese Zahl stützt sich jedoch auch so ca. auf die Solarkonstante. Wenn 1400W/m² Energie auf die Erde treffen und nur 15% davon aus rotem (622-770nm) Licht bestehen wären das 210W/m².
LED Wachstumlampen zum selber bauen:
Wer nun gerne selber ein paar Versuche mit seinen Pflanzen starten möchte, oder einzelne LEDs für Setzlinge oder für zusätzliche Seitenbeleuchtung benötigt, hier einige günstige Vorschläge:
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Ultrahelle tiefrote SMD PLCC-LED 3021, 200mcd, 120° 1 Stück |
Ultrahelle tiefrote SMD PLCC-LED 3528, 70mcd, 120° 1 Stück |
Ultrahelle tiefrote SMD-LED 0805, 45mcd, 120° 1 Stück |
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Ultrahelle tiefrote SMD-LED 1206, 45mcd, 120° 1 Stück |
Ultrahelle tiefrote SMD-LED 0603, 45mcd, 120° 1 Stück |
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Luxeon K2 5,8W 4,99€ 140Grad Königs BLAU 455nm |
Luxeon Rebel 2,2W 4,49€ 160Grad Königs BLAU 455nm |
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LED SMD Bauform 0603 Violett 10 Stück |
LED SMD Bauform 0805 Violett 10 Stück |
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LED SMD Bauform 1206 Violett 10 Stück |
LED SMD Bauform PLCC2 Violett 10 Stück |
Liebe Leser!
Wer seine Erfrahrungen über LED Wachstumslampen mit uns teilen möchte, schicke uns bitte ein paar Fotos und einen kleinen Bericht über deine Erfolge.
Ute aus Dresten, mit ihrer wunderschönen Seite
schrieb uns folgendes:
Ich hab seit 1 Woche 2 leds blau über meinen Sämlingen und ich bin der Meinung da tut sich was! Irgendwie kommen die mir so groß vor :) Ich kann erst näheres in vielleicht 2 Monaten sagen.... Ziel ist wirklich: nur Wachstum, die blühen eh erst normalerweise nach 18 Monaten (zeitigstens) Ich habe die Lampen genommen, damit mir die Sämlinge nicht über den Winter eingehen, weil das wirklich für mich als "Hybridiser" wahnsinnige Werte sind... Hab das Regal dazu noch mit Silberpapier- glänzende Seite nach innen abgedichtet, damit das Licht zurückgeworfen wird.
Mit dem LED kostet mich der Stromverbrauch am Tag bei 13,4 Watt nur etwa 8 Cent- das geht so für ein paar Monate :)
Update von Ute:Hallo Ledshift, nach 3 Monaten bin ich immer noch zufrieden, mit dieser Überwinterungsmethode. Einige der kleinen Sämlinge haben es nicht geschafft, aber das lag höchstwahrscheinlich an den kalten Füßen. Ich hätte zusätzlich noch eine Heizmatte mit reintun sollen. Die größeren Sämlinge- siehe Bild sind EINDEUTIG gewachsen, auch ohne Tageslicht ;)
Diese Seite ist in unserer LEDshift NEWS Rubrik zu finden.
Eine Beitrag von
Don´t forget:
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