Das Pflanzenlicht – Siegeszug der LED Pflanzenlampe

Ob Hobby- oder Profigärtner: Sie alle haben bereits mit einer Vielzahl unterschiedlicher Beleuchtungsarten zur Aufzucht von Pflanzen gearbeitet. Die unter Profis beliebte HID wird dabei mehr und mehr von der LED Pflanzenlampe verdrängt.

Hier erklären wir dir alles, was du zu unterschiedlichen Pflanzenlichtern wissen musst. Dazu gehen zunächst auf die unterschiedlichen Leuchtmittel ein und klären ihre Stärken und Schwächen.

Anschließend sehen wir uns die LED Pflanzenlampe etwas genauer an und klären, worauf du beim Kauf einer solchen achten musst.

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Die Wichtigkeit der Photosynthese

Der große Unterschied zwischen Mensch und Pflanze

Die meisten Pflanzen sind autotrophe Organismen. Anders als Menschen sind sie in der Lage, anorganische Stoffe durch biochemische Prozesse zu organischen Stoffen umzuwandeln. Man spricht in diesem Zusammenhang von der Photosynthese. Die Pflanze besitzt also die Fähigkeit, Licht – oder Energie - mithilfe von Farbstoffen wie Chlorophyll zu assimilieren und in für sie lebenswichtige Baustoffe (z.B. Kohlenhydrate) umzuwandeln.

Merksatz 

Licht ist nichts Anderes als elektromagnetische Strahlung. Der Einfluss elektromagnetischer Strahlung auf die Pflanze hängt von ihrer Wellenlänge ab. Die Wellenlänge entscheidet über die Farbe des Lichts.

Lediglich 5 % der auf das Blatt auftreffenden Lichtenergie wird in für die Pflanze brauchbare Stoffe umgewandelt. 

Sie entzieht der Sonnenenergie immer nur diejenigen Wellenlängen, die sie für ihre derzeitige Wachstumsphase benötigt:

  • Für ihr Wachstum benötigt die Pflanze kurzwelliges blaues Licht
  • Zur Bildung von Frucht und Blüte braucht sie langwelliges rotes Licht

Jeder gute Gärtner, der aus seinen Pflanzen das Beste herausholen möchte, sollte daher ein besonderes Augenmerkauf die richtige Beleuchtung von Pflanzen legen. Denn nur, wer der Anzucht alles gibt, was sie braucht, kann sich über gesunde Gewächse oder einen überdurchschnittlichen Ernteerfolg freuen.

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Energielieferanten der Pflanzen

Verschiedene Pflanzenlampen im Überblick

Zur Aufzucht diverser photoautotropher Lebewesen kommen verschiedene Lampen zum Einsatz. Hier besonders wichtig ist die Wellenlänge, also das Farbspektrum, welches die Lampe durch verschiedene Stoffe wie Quecksilber oder Argon zu illuminieren in der Lage ist. Neben all den wissenschaftlichen Parametern ist uns hier jedoch vor allem die Praktikabilität eines Leuchtmittels wichtig. Wir haben uns umgesehen, und herausgefunden, welche Lampe in der Aufzucht am besten funktioniert.

Bevor wir jedoch mit der Aufzählung verschiedener Leuchtmittel beginnen, solltest du dir Folgendes merken:

  • Je kühler das Licht, desto höher ist der Blauanteil des ausgestrahlten Farbspektrums
  • Je wärmer das Licht, desto höher ist der Rotanteil des ausgestrahlten Spektrums

Er gilt für alle Leuchtmittel, mit Ausnahme der LEDs. Auf der Suche nach einer geeigneten Pflanzenlampe wirst du oft über diese Begriffe stolpern, die die Eignung für unterschiedliche Phasen des Pflanzenwachstums bestimmen.

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Natriumdampflampe (HID Lampe)

Vorteile

  • robust
  • hoher Wirkungsgrad
  • Lebensdauer bis zu 32.000 h

Nachteile

  • hohe Hitzeentwicklung
  • zusätzliches Equipment notwendig
  • hoher Energieverbrauch

Medium: Natrium

Beschreibung: Die Natriumdampflampe gehört aufgrund ihrer Robustheit und ihrem hohen Wirkungsgrad im Gewächshaus – vorwiegend im Zierpflanzenanbau - zu den beliebten Energielieferanten, die den Pflanzen sowohl Wachstums- als auch Zusatzlicht liefern.

Sie kann Tageslicht vollständig ersetzen. Große Teile ihres Farbspektrums befinden sich in einem Wellenlängenbereich von 570 bis 750 nm, was für Pflanzen ideal ist, da sie für die Photosynthese Lichtenergie in einer Wellenlänge zwischen 400 – 700 nm benötigen.

Neben der Lichtenergie benötigt die Pflanze je nach Herkunft auch immer die richtige Temperatur für eine optimale Photosyntheseleistung. Ist es der Pflanze zu kalt oder zu warm, wird der biochemische Prozess gar nicht erst einsetzen.

Als ein großer Nachteil der Natriumdampflampe hat sich die hohe Hitzeentwicklung erwiesen, welcher der Profi mit zusätzlichem Equipment wie beispielsweise Vorschalt- und Zündgeräten begegnet, was natürlich höhere Kosten verursacht. Beim Einsatz der Natriumdampflampe muss immer darauf geachtet werden, dass der Leuchtkörper den Pflanzen nicht zu nahekommt, was für das Gewächs fatale Auswirkungen hätte.

Wenn du mehr über die Natriumdampflampe in der Pflanzenzucht wissen willst, kannst du dir unseren ausführlicheren Artikel zu dem Thema ansehen.

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Halogen-Metalldampflampe

Vorteile

  • Höhere Lichtausbeute als Leuchtstoffröhren
  • Lebensdauer bis zu 30.000 h

Nachteile

  • Weiteres Equipment notwendig
  • Nicht für alle Stadien des Pflanzenwachstums ausreichend

Medium: Xenon oder Neon

Beschreibung: Die Halogen-Metalldampflampe gehört wie die Natriumdampflampe zu den HID- oder Gasentladungslampen.

Sie braucht lange, um ihre volle Leuchtkraft zu entfalten, und sollte daher nicht zu oft an- und ausgeschaltet werden. Besonders in den ersten Minuten leuchtet sie mit einem hohen Blau- und Ultraviolett-Anteil.

Der Blauanteil bleibt nach der Aufwärmphase erhalten. Daher eignet sich die Halogen-Metalldampflampe vorwiegend für die Wachstumsphase im Jungpflanzenstadium. Die Rotanteile dieses Leuchtmittels sind zu schwach, um der Pflanze einen hohen Ertrag an Früchten und Blüten zu ermöglichen. Als weiteres Equipment solltest du zumindest ein Vorschaltgerät gekauft werden. 

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Leuchtstoffröhren

Vorteile

  • günstiger Anschaffungspreis
  • geringer Energieverbrauch
  • leaf
    geringe Hitzeeinwirkung
  • leaf
    Lebensdauer 10.000 - 15.000 h

Nachteile

  • geringe Wellenlänge = geringe Lichtausbeute
  • Hoher Blauanteil, niedriger Rotanteil
  • leaf
    Limitiertes Wellenlängenspektrum
  • leaf
    kein Ersatz für Tageslicht

Medium: Quecksilber

Beschreibung: Leuchtstoffröhren erzeugen Licht der Wellenlänge 185 nm (15 %) und 254 nm (85 %), und sind aufgrund dieser geringen Energieausbeute nur als Zusatzbeleuchtung empfehlenswert. Für Pflanzen mit geringem Lichtbedarf kann das durchaus ausreichend sein.

Profis halten jedoch von dieser Lösung nur im Ausnahmefall etwas. So empfehlen sie Leuchtstoffröhren zur Überwinterung von Kübelpflanzen. Als Ersatz für Tageslicht taugen sie nicht.

Das Licht der meisten Niederdruck-Gasentladungslampen enthält einen hohen Blauanteil, was für Pflanzen nur bedingt von Nutzen ist.

Beliebt sind sie vorwiegend aufgrund ihres Preises, ihres geringen Energieverbrauches, ihrer Lebensdauer von 10.000 bis 15.000 Stunden und ihrer geringen Hitzeeinwirkung. Die Röhren werden nicht heiß und können daher in geringem Abstand zur Pflanze platziert werden. Allerdings muss für ein optimales Ergebnis auch hier ein Vorschaltgerät und ein Reflektor als zusätzliches Equipment gekauft werden.

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Energiesparlampen

Vorteile

  • Höhere Lichtausbeute im Vergleich zu Leuchtstoffröhren
  • Geringer Energieverbrauch
  • leaf
    Sehr hohe Lebensdauer

Nachteile

  • Geringe Lichtausbeute
  • Meist hoher Blauanteil

Medium: Quecksilber

Beschreibung: Wie bereits erwähnt, eignen sich Leuchtstoffröhren nur in Einzelfällen für die Pflanzenaufzucht. Zu gering ist die Lichtausbeute, vor allem für Pflanzen, die viel Licht benötigen. 

Energiesparlampen sind eigentlich nichts Anderes als kleine Leuchtstoffröhren. Meist werden sie mit Quecksilber befüllt, und besitzen einen ebenso hohen Blauanteil.

Mittlerweile gibt es auch Energiesparlampen mit einem dualen Spektrum, die sowohl das blaue, als auch das rote Spektrum bedienen. Solche Pflanzenlichter eignen sich für den Wuchs und die Blüte der Pflanze, sind allerdings kein Schnäppchen. 

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Glühlampen

Vorteile

  • Keine (Zur Pflanzenzucht)

Nachteile

  • zu hoher Rotanteil
  • ​hoher Energieverbrauch von Birnen mit Glühfaden
  • leaf
    hohe Hitzeeinwirkung

Medium: Kohle-, Osmium-, Tantal- oder Wolframfaden mit Füllgas Xenon, Krypton oder Argon

Beschreibung: Glühlampen haben weder bei den Pflanzen eines Profi- noch eines Hobbygärtners etwas verloren. Außer, sie werden zur Beleuchtung des Raumes, und nicht zur Bereitstellung von Energie für Pflanzen verwendet. Sie besitzen nämlich einen zu hohen Rot- und einen sehr schwach ausgeprägten Blauanteil, was in den meisten Fällen nicht nur dazu führt, dass Pflanzen keine Blüten und Früchte bilden, sondern auch zu vergeilen beginnen.

Handelsübliche Glühlampen solltest du deshalb unter keinen Umständen zur Zucht deiner Lieblingspflanzen verwenden.

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LED-Pflanzenlampe

Für jede Wachstumsphase bestens geeignet

Vorteile

  • Passender Rot- und Blaulichtanteil
  • leaf
    Lebensdauer 50.000 – 60.000 h
  • leaf
    ganzjährig einsetzbar
  • leaf
    sehr geringer Energieverbrauch
  • leaf
    sehr wenig Abwärme
  • leaf
    Schnellere Erntezyklen

Nachteile

  • Hoher Anschaffungspreis

Medium: Dioden aus Halbleiterkristall, meist aus einer Galliumverbindung

Beschreibung: Die bisher erwähnten Leuchtmittel besitzen, mit Ausnahme der Natriumdampflampe, entweder zu hohe oder zu niedrige Blau- oder Rotanteile. Das zwingt dich bei der professionellen Pflanzenzucht dazu, für jede Wachstumsphase ein anderes Leuchtmittel einzusetzen.

Nicht so beim LED-Licht (Light Emitting Diodes). Dieses deckt das photosynthetische Spektrum der Pflanze aufgrund der Ähnlichkeit zu Sonnenlicht gezielt ab. Möglich gemacht haben das die drei japanischen Forscher Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura. Für ihre Entwicklung von Dioden, die blaues Licht aussenden, haben sie im Jahr 2014 den Nobelpreis für Physik erhalten. Seitdem befinden sich innerhalb der Leuchte sowohl blaue Leuchtdioden, welche für ein gesundes Wachstum der Pflanze sorgen, als auch rote Leuchtdioden, die für die Pflanze dann wichtig werden, wenn es um starke und große Früchte und Blüten geht.

Warum die LED Pflanzenlampe die bisher bei Gärtnern bevorzugte HID-Lampe zukünftig vollkommen ersetzen wird, hat sie nicht zuletzt ihrer Energieersparnis zu verdanken. Denn auch, wenn die Anschaffungskosten gegenüber anderen Leuchtmitteln etwas höher ausfällt: Nach rund 2-3 Monaten haben sich diese aufgrund des geringen Stromverbrauchs amortisiert. Professionellen Züchtern bringt sie schon einmal eine bis zu 50-prozentige Energieersparnis. Denn während HIDs (also beispielsweise Natriumdampflampen) bis zu 95 % ihrer Energie in die Entwicklung von Wärme stecken, strahlt die LED Pflanzenlampe mit einer minimalen Abwärme. Das heißt übrigens auch, dass du die Beleuchtung nur 30–45cm (statt der bei HID üblichen 60-90cm) über der Pflanze zu platzieren brauchst. 

Der Kostenfaktor ist auf lange Sicht der Vorteil schlechthin. Aber nicht nur in der Erhaltung ist das LED das günstigste Pflanzenlicht. Du ersparst dir in vielen Fällen noch dazu in unseren USDA-Klimazonen (meist 6-7, nur in den Hochalpen 4-5 und am Bodensee 8a-9a) einen eigenen Lüfter, da die LED ohnehin nur wenig Wärme abgibt. Auch der Kauf von Vorschaltgeräten ist bei der Nutzung einer LED Pflanzenlampe unnötig.

Es gibt zahlreiche Modelle und Bauweisen solcher Lampen. Für viele Zwecke reichen bereits kleinere Ausführungen. Wenn du die Zucht deiner Lieblingspflanzen ernst meinst, solltest  du auf ein komplettes Panel mit einer höhenverstellbaren Aufhängung setzen. Solche Panels verfügen über viele einzelne LEDs, die unterschiedlich zugeschaltet werden können. Am häufigsten sind gesonderte Einstellungsmöglichkeiten für die Wachstums- und die Blütephase.

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Die Wahl des richtigen LED Pflanzenlichts

Volle Energie! Welche Ausführung ist die Richtige?

Auch bei den LED-Pflanzenlampen gibt es Unterschiede, auf die du achten solltest. Mit einem LED-Dualleuchtmittel kaufst du zwei separate Leuchtquellen in einem Gerät. Das ist eine sehr kostengünstige Variante, die du das ganze Jahr über sowohl für die Anzucht und gesundes Wachstum als auch zum ertragreichen Wuchs von Früchten und Blüten verwenden kannst. Ein 4-Band-Dual-LED-Licht etwa liefert vier verschiedene Wellenlängen und eignet sich bereits für die Aufzucht ohne Tageslicht. Bei vielen Pflanzen brauchst du allerdings schon ein leistungsstarkes LED mit 8 bis 12 Band Lichtspektrum und 5 Watt LEDs.

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LED Pflanzenlampe: Der Preis

Auf LEDs aus dem unteren Preissegment solltest du weitgehend verzichten. Sie bieten in den meisten Fällen nicht die notwendige Qualität. Für Anfänger gibt es hier bereits LED Lampen ab rund 50 Euro. Du solltest auch als Anfänger jegliche Angebote vermeiden, die nicht auf der Verpackung die für dich wichtigen Informationen bezüglich der weiter unten angegebenen Einheiten aufweisen!

Als Hobbygärnter fokussierst du dich am besten auf LED Pflanzenlampen aus dem mittleren Preissegment. Hier findest du bereits hochqualitative Leuchten, beispielsweise mit zweifacher optischer Linse und verschiedenen Abstrahlwinkeln (z.B.: 90° und 120°). Idealerweise beschränkst du dich auf Angebote mit langer Qualitätsgarantie. So bleibst du auf der sicheren Seite. Kleinere Geräte sind bereits ab 80-120 Euro zu haben.

Je professioneller die Pflanzenzucht, desto eher solltest du auf LED Pflanzenlampen aus dem hohen Preissegment zurückgreifen. Hier bist du mit rund 450 Euro schon sehr gut dabei. Natürlich gilt auch hier, sich nur für solche Exemplare zu interessieren, die mit Qualitätsgarantie und allen wichtigen Informationen auf der Verpackung angeboten werden.

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Kaufrelevante Einheiten der Lampen

Auf diese Einheiten kommt es beim Kauf wirklich an

Zur Angabe der Energie einer LED Pflanzenlampe sind folgende Maßeinheiten ausschlaggebend:

Der PAR-Wert

Der PAR-Wert (Photosynthetisch Aktive Strahlung) gibt an, welches Farbspektrum (von 400 bis 700 nm) das Licht ausstrahlt. Pflanzenforscher arbeiten nur mit diesem Begriff, um die Nützlichkeit für verschiedene Gewächse zu identifizieren. Der PAR-Wert wird mit den Einheiten PPF (Photosynthetic Photon Flux) oder PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density) angegeben.

Auf den Verpackungen findest du beispielsweise folgende PAR-Angaben:

Photonenstrom; Photonenfluss; PPF: 235 µmol/s; 2,8 µmol/J; 363 µmol/s, 475 µmol/s, …

Lumen und Lux

Lumen und Lux geben lediglich an, in welcher Intensität das Licht, welches vom menschlichen Auge wahrgenommen wird, auf eine bestimmte Fläche trifft. Sie treffen keine Aussage über das Farbspektrum, das die Pflanze für die Photosynthese benötigt. Ein Gärtner kann beide Einheiten daher getrost vergessen.

Watt

Auch die internationale Maßeinheit zur Angabe von Energie ist für den Gärtner eher zweitrangig. Die Wattangabe trifft keine einheitliche Aussage darüber, wie gut oder wie schlecht eine Pflanzenlampe geeignet ist. Vielmehr sagt sie etwas über den Stromverbrauch aus. Eine 3W LED Lampe, die 24 Stunden lang leuchtet, verbraucht beispielsweise 0,072 kWh, was, je nach Tarif, ungefähr Kosten in der Höhe von 0,02 Euro verursacht. Eine 5W Diode verbraucht auf dieselbe Zeit 0,12 kWh, was sich mit ungefähr 0,034 Euro niederschlägt.

Außerdem wichtig: Abstrahlwinkel und Lebensdauer

Gerade bei der Beleuchtung mehrerer Gewächshäuser solltest du dich für eine LED mit möglichst breitem Abstrahlwinkel entscheiden. Nur so können alle Pflanzen gleich gut versorgt werden. Die Lebensdauer der LED sagt auch etwas über die Qualität des Produktes aus. Sie sollte rund 50.000 Stunden betragen.

Fazit zum passenden Pflanzenlicht 

Je mehr die Quantentechnologie fortschreitet, desto mehr wird die LED Pflanzenlampe die Pflanzenzucht revolutionieren und das bisherige Nonplusultra, die HID-Lampe, von ihrem Thron drängen. Schon heute entscheiden sich Gärtner immer öfter für hochqualitative LEDs zur professionellen Aufzucht von Zier- und Nutzpflanzen. 

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