Geheimnisse der Photosynthese

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Geheimnisse der Photosynthese

Will man die von einer LED-, HPS- oder Leuchtstofflichtquelle abgegebene durch Pflanzen nutzbare Lichtmenge beurteilen, so sind vor allem zwei Aspekte zu prüfen.

Geheimnisse der Photosynthese

Will man die von einer LED-, HPS- oder Leuchtstofflichtquelle abgegebene durch Pflanzen nutzbare Lichtmenge beurteilen, so sind vor allem zwei Aspekte zu prüfen.
Einer der beiden ist die photosynthetisch aktive Strahlung PAR. Die PAR ist im Grunde nichts anderes als ein Wert für die Lichtleistung, nur eben im Photosynthesebereich (400 – 700 nm). Dies ist der Bereich, den Pflanzen zur Photosynthese, also zum Wachsen, nutzen. Der PAR-Wert erfasst die Menge der Lichtpartikel pro Quadratmeter und pro Sekunde. Die Kenntnis der PAR ist wichtig, jedoch nicht ausreichend. Es gibt viele Bereiche der PAR-Skala, die von Pflanzen kaum aufgenommen werden, wie beispielsweise die grünfarbigen Bereiche (560 nm). Darum ist die andere Sache, die wir untersuchen müssen, das Lichtspektrum. Wenn dieses bekannt ist, kann man herausfinden, welche Wellenlänge diese Partikel  erzeugen und in welcher Menge. Zu diesem Zweck verwendet man ein Spektrometer. Der Wirkungsgrad des Lichts kann also über zwei Messwerte bestimmt werden: PAR veranschaulicht die Stärke des Lichts, wohingegen das Spektrum zeigt, ob das Licht dieser Stärke in der richtigen Wellenlänge abgegeben wird, welche die Pflanzen auch verwenden können, denn wenn nicht, ist das Licht nur verschwendete Energie. Aus den beiden Messwerten können nicht nur die emittierte Wellenlänge und Farbe, sondern auch der Absorptionswert der entsprechenden Wellenlänge berechnet werden. Mit Hilfe des beigefügten Schaubilds kann man feststellen, ob das Licht von geeigneter Wellenlänge ist, um von den Pflanzen für die Photosynthese verwendet zu werden. Anhand dieses Schaubilds kann man auch die Absorptionsspitzen sehen, die ein von robuster und guter Qualität geprägtes Wachstum der Pflanzen gewährleisten. Das Licht von Gasentladungslampen ist das klassische Beispiel dafür, warum es so wichtig ist, dass man beide dieser Untersuchungen anstellt. Die Gasentladungslampen weisen zwar annehmbare PAR-Werte auf doch wenn man ihr Licht zudem mit dem Spektrometer betrachtet, stellt sich heraus, dass die meiste Energie in den falschen Bereichen abgeben wird, was bedeutet, dass sie nicht ausreichend wirksam sind. Gleichzeitig ist bei unseren LED-Lampen einerseits der PAR-Wert sehr gut, und andererseits stellt sich, wenn man ihr Licht mit dem Spektrometer genauer betrachtet, heraus, dass sie ihre Energie in eben jenem gewünschten Spektrum abgeben, das auch nutzbar und passend ist.

PAR-Werte unterschiedlicher Beleuchtungsbereichsintervalle im Vergleich

PAR

Die Messungen wurden in einer Höhe von 60 cm vorgenommen.

Das Spektrum von LED-Licht in einer Höhe von 60 cm

Der prozentuale Anteil pflanzlicher Absorption bei verschiedenen Nanometerwerten

 

Wie sieht es im Falle weißer LED-Lampen aus?

Wir haben unsere LED-Lampen so entworfen, dass sie das Licht im gesamten Spektrum, aber gezielt zur Wachstums- und/oder Blüteförderung abstrahlen und nicht Energie auf Wellenlängen verschwenden, die von Pflanzen kaum verwertet werden. Wir zielen extra auf jene Bereiche, in denen die Absorptionsrate am höchsten ist, um den Pflanzen genau das zu geben, was sie für die Photosynthese benötigen. Wir bombardieren die Pflanzen nicht Unmengen an Licht, welche aber völlig nutzlos sind.

Viele Hersteller bieten komplett weiße LED-Leuchten an. Diese Lampen strahlen ein Licht aus, das uns bereits von HDI, T-5 und Energiesparlampen (2700K – 6500K) wohlvertraut ist. Obwohl das Licht dieser Lampen angenehm ist, bietet es nicht die größten Vorteile unserer LED-Lampen: nämlich, dass unsere Lampen keine Energie auf Licht  verschwenden, welches die Pflanzen weder wirklich aufnehmen, noch verwenden können.
Einige Hersteller  bewerben Ihre Produkte, damit, dass deren Spektrum jenem der Sonne gleicht. Das ist schön und gut, jedoch gibt es zwischen der Sonne und in der Pflanzenzucht verwendeten Lampen ein paar Unterschiede. Da ihre Kernenergie nahezu unerschöpflich ist, kann die Sonne ruhig die in geringerem Maße nützlichen Wellenlängen abstrahlen (außerdem wird die Welt erst durch das Zusammenspiel aller Farben schön). Bei in der Pflanzenzucht eingesetzten Lampen ist es schlecht, wenn ein Teil der  Energie in Verschwendung geht, zudem schadet dies auch dem Geldbeutel des Züchters. Was die Pflanzen betrifft, werden sie zwar die Welt schöner sehen, wenn sie in Purpur schillert, jedoch auch weil sie wissen, dass der Züchter die Kraftreserven des Planeten schont, indem er den Pflanzen das zum Erfolg Ausreichende gibt.
(HPS-Lampen verwenden unterschiedliche Gase wie Natrium, Quecksilber und Xenon. Natrium selbst gibt hauptsächlich ein gelbes Licht ab, wodurch das Spektrum der HPS in diesem Bereich sehr energieverschwenderisch ist. HPS emittieren begrenzt auch Licht im blauen Bereich, wofür vor allem das Quecksilbergas verantwortlich ist.)

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