Gewächshaus Beleuchtung mit LED

Bestrahlung und Pflanzen sind auf einer Wellenlänge

Licht ist der Lieferant der Energie, die Pflanzen für die Photosynthese benötigen. Es löst ganz bestimmte Entwicklungsvorgänge in den Pflanzenzellen aus, unterstützt die Blütenbildung und fördert das generelle Wachstum. Dabei gilt jedoch nicht, dass eine hellere Lampe zwingend die bessere ist. Moderne Grow-LEDs erzeugen nicht das gesamte Spektrum an weißem Licht, sondern nutzen lediglich Wellenlängenbereiche, die die Pflanze effektiv unterstützen – von Ultraviolett bis hin zu Infrarot.

Besonders wirkungsvoll hierbei ist die sogenannte photosynthetisch aktive Lichtstrahlung in einem Wellenlängenbereich von 400 bis etwa 700 Nanometer. Der Fokus wirkungsvoller, moderner LED-Beleuchtung für das Gewächshaus liegt somit auf roten und blauen Wellenlängenbereichen. Jedoch verfügen die Lampen auch über weitere Spektralbereiche, um ebenfalls sekundäre Pflanzenstoffe wie beispielsweise

• Phenole,
• Isoprenoide oder
• Alkaloide 

zu bilden und einen gleichmäßigen, gesunden Wuchs der Pflanzen zu gewährleisten.

Je kurzwelliger, desto mehr Energie

Prinzipiell gilt die Regel: Je kurzwelliger das Licht, desto energiereicher ist es. Somit transportiert blaues Licht mehr Energie als rotes und man könnte annehmen, dass es der Pflanze deshalb zu einem optimalen Wachstum verhilft. Diese Annahme trifft letztlich auch zu, denn tatsächlich wird blaues Licht sehr gut absorbiert. Allerdings zeigen sich mit rotem Licht ähnlich gute Wachstumserfolge – und das trotz der relativ hohen Energiedifferenz. Der Grund hierfür ist, dass das Chlorophyll in den Pflanzenzellen sowohl das blaue als auch das rote Lichtspektrum besonders effizient in chemische Energie umwandeln kann.

Ab gewisser Wellenlänge kein Effekt mehr

Wellenlängen von über 700 Nanometern sind hingegen nicht hilfreich. Daher hat die Verwendung von Licht im grünen Bereich des Farbspektrums keinen Sinn. Es wird vom Chlorophyll nicht absorbiert, sondern lediglich reflektiert. Aus diesem Grund nimmt das menschliche Auge Pflanzen auch grün wahr. Besonders empfehlenswert sind hingegen blaues Licht in einem Bereich von 420 bis 450 Nanometer sowie rotes Licht in einem Spektrum von 640 bis 660 Nanometer.

Rote und blaue LED-Wachstumslampen können Pflanzen somit nicht nur mit einem energetisch sinnvollen Lichtspektrum versorgen, sondern bieten dazu auch einige prinzipielle Vorteile, wie die Stromkostenersparnis, eine lange Lebensdauer, eine geringe Wärmeentwicklung und ihre Umweltfreundlichkeit. Aus diesem Grund wird die LED sowohl für die Landwirtschaft als auch im professionellen und privaten Gewächshaus gerne verwendet.

Welche Pflanzen benötigen im Gewächshaus künstliche Beleuchtung?

Besonders Pflanzen, die keinen Winterschlaf halten – also vor allem subtropische und tropische Arten –, benötigen eine intensive und langzeitige Belichtung. Da ebenfalls viele Zimmer- und Topfpflanzen aus exotischen Regionen stammen, empfiehlt sich gerade für die kalte, lichtschwache Jahreszeit, diese mit einer zusätzlichen, künstlichen Lichtquelle zu versorgen. Zwar scheint ins Gewächshaus auch im Winter bei gutem Wetter die Sonne, allerdings absorbiert das Glas bereits etwa die Hälfte.

Ebenfalls empfiehlt sich eine künstliche Beleuchtung für spätreifende Nutzpflanzen wie Chilis und Tomaten, deren Vorzucht bzw. Aussaat teilweise bereits im Dezember, Januar oder Februar beginnt. Da es während dieser Monate in unseren Breitengraden allerdings noch recht kalt und dunkel ist, sollten auch diese Gewächse – um ordentlich ausreifen zu können – beispielsweise mit LED-Lampen beleuchtet werden. Eine Lichtstärke von etwa 700 Lux ist hierbei prinzipiell ausreichend.

Kosteneffizient, kühl, langlebig – die LED bietet viele Vorteile im Gewächshaus

Im Vergleich zu Natriumdampflampen, wie sie beim Anbau von Gemüse, Kräutern etc. früher häufig verwendet wurden, lassen sich mit modernen Leuchtdiodenlampen ca. 60 Prozent der Stromkosten sparen. Verglichen mit herkömmlichen Glühlampen liegt die Ersparnis sogar bei 80 Prozent. Das liegt letztlich an der enormen Lichteffizienz von LED-Lampen, denn diese erzeugen trotz geringer Watt-Anzahl außerordentlich viel Licht.

Ein weiterer entscheidender Bonus ist die besonders geringe Wärmeentwicklung der Dioden. So kann zum einen die ideale Raumtemperatur ohne Beeinflussung durch die Lampen eingehalten werden. Zum andern lassen sich die LEDs platzsparend direkt in Pflanzennähe positionieren, sodass die Lichteffizienz zusätzlich gesteigert wird.

Die LED-Lampe für das Gewächshaus bietet mit einer Lebensdauer von sage und schreibe 50.000 Betriebsstunden zudem eine Langlebigkeit, die ihresgleichen sucht. Zum Vergleich: Eine handelsübliche Glühlampe hält etwa 1.000 Betriebsstunden stand, eine Leuchtstoffröhre ca. 12.000 Stunden und eine Natriumdampflampe übersteht in etwa 15.000 Betriebsstunden.

Verschiedene Schutzklassen – wasserfeste Beleuchtung fürs Gewächshaus

Aufgrund des Gießwassers sowie der relativ hohen Luftfeuchtigkeit im Gewächshaus sollte die LED-Beleuchtung über eine ausreichende Wasserdichtigkeit verfügen. Über diese erteilen die unterschiedlichen IP-Schutzklassen Auskunft. Dabei legt die Klasse jeweils fest, in welchem Umfang die LEDs Wasser ausgesetzt werden können, ohne Schaden zu nehmen:

• IP23: Sprühwassergeschützt
• IP44: Spritzwassergeschützt
• IP65: Strahlwassergeschützt
• IP67: Wasserdicht bei zeitweiligem Untertauchen
• IP68: Wasserdicht bei dauerhaftem Untertauchen 

Abhängig von der geplanten Einsatzart empfiehlt es sich bei einer LED für das Gewächshaus, mindestens auf den Schutz von IP44 zurückzugreifen. So wird sichergestellt, dass man lange Zeit Freude an der Beleuchtung hat und sie die Pflanzenaufzucht ohne Einschränkungen unterstützt.

LED im Gewächshaus – neue Möglichkeiten für Betreibende

LED-Lampen erfreuen sich bei Betreibenden von Gewächs- und Treibhäusern vollkommen zu Recht großer Beliebtheit, denn sie haben nicht nur die heimische Ambiente-Beleuchtung revolutioniert, sondern bieten auch einen effektiven Nutzen beim Ausbau von Nutz- und Zierpflanzen: Sie sind besonders energieeffizient, sparen Stromkosten und können dank ihrer geringen Wärmeentwicklung platzsparend in direkter Nähe der Pflanzen angebracht werden. Zudem kann die Wellenlänge des Lichts ideal mit dem Wachstumsstadium und der Photosynthese der jeweiligen Pflanze harmonisiert werden.

Gerade bei großen Anbauflächen im Gewächshaus schlagen die Energie- und Kostenersparnis sowie die steigende Ertragsmenge erheblich zu Buche. Energieeinsparungen von über 60 Prozent sind keine Seltenheit. Da die LED-Lampen nahe an den Pflanzen positioniert werden können und sie so jedes Blatt gleichmäßig bestrahlen, eignen sie sich ebenfalls hervorragend für den Einsatz in der vertikalen Landwirtschaft. Obendrein geht mit der reduzierten Wärmeentwicklung auch ein geringerer Wasserverlust im Gewächshaus einher, sodass Betriebe auch hier mit erheblichen Einsparungen rechnen können.