Eckdaten

Beim sogenannten Vertical Farming spielt die Beleuchtung eine große Rolle, da das Sonnenlicht vor allem bei größeren Anlagen nicht alle Pflanzen auf jeder Ebene erreichen kann. Eurolighting bietet kundenspezifische LED-Module an, die sich individuell an die Anforderungen der unterschiedlichen Pflanzen anpassen lassen.

Bei Einsatz von LEDs hingegen ergeben sich durch die Technologie und die kompakte Bauform neue Gestaltungsmöglichkeiten für Beleuchtungssysteme. Allix / Eurolighting

Bei Einsatz von LEDs ergeben sich durch die Technologie und die kompakte Bauform neue Gestaltungsmöglichkeiten für Beleuchtungssysteme. Allix / Eurolighting

Während die Weltbevölkerung stark wächst und von der UNO im Jahr 2050 auf knapp zehn Milliarden Menschen geschätzt wird, entsteht gleichzeitig ein Mangel an Fläche zum Anbau von Lebensmitteln. Eine mögliche Lösung: Um den steigenden Bedarf an Lebensmitteln trotzdem zu decken, kann im Bereich des Gartenbaus (Hortikultur) die Anbaufläche nicht mehr nur auf die ebene Fläche beschränkt werden, sondern muss auch in die Höhe erfolgen, zum Beispiel mit Regalsystemen. Damit lässt sich ein deutlich höherer Ertrag von Gemüse, Früchten, Algen und Kräutern auf einer deutlich geringeren Grundfläche erzielen. Beim sogenannten Vertical Farming spielt die Beleuchtung eine große Rolle, da das Sonnenlicht vor allem bei größeren Anlagen nicht alle Pflanzen auf jeder Ebene erreichen kann. Der Einsatz von Beleuchtung hat zusätzlich den Vorteil, dass der Anbau der Pflanzen unabhängig von der Tageszeit und Saison stattfinden kann. Damit lassen sich weitere Einsatzgebiete erschließen, wie zum Beispiel die Begrünung von Hotel- und Büroräumen oder die Pflanzenzucht im eigenen Heim über das ganze Jahr hinweg. Auch scheinbar ungeeignete dunkle Räume lassen sich mithilfe der speziellen Pflanzenbeleuchtung zur Aufzucht von Pflanzen nutzen.

Welche Vorteile bieten LEDs?

Die bisher häufig eingesetzten Hochdruck-Natriumdampflampen haben den großen Nachteil, dass sie eine hohe Wärmestrahlung aufweisen. Damit sind sie an einen gewissen Abstand zur Pflanze gebunden, sodass es nicht zu negativen Auswirkungen wie einer Austrocknung oder Verbrennung der Pflanze kommt. Aus diesem Grund beschränkt sich der Ort für die Anbringung herkömmlicher Leuchtmittel auf die Decke.

Beim Einsatz von LEDs hingegen ergeben sich durch die Technologie und die kompakte Bauform neue Gestaltungsmöglichkeiten für Beleuchtungssysteme sowie eine deutliche Qualitätssteigerung aufgrund der wesentlich höheren Lebensdauer von 50.000 Stunden statt der bisherigen 8000 Stunden. Der Flexibilität bei der Gestaltung sind hier im Gegensatz zu den Hochdruck-Natriumdampflampen keine Grenzen gesetzt. Sowohl eine klassische Deckenbeleuchtung als auch eine Beleuchtung von der Seite oder zwischen den Pflanzen lässt sich mit LEDs realisieren. Bei den beiden letztgenannten Varianten besteht zudem der Vorteil, dass die Blätter keinen Schatten auf den restlichen Pflanzenanteilen erzeugen. Zudem lässt sich das Lichtspektrum an die Bedürfnisse des Wachstums der jeweiligen Pflanze anpassen.

Geeigneter Spektralbereich

Das Licht spielt für das Leben und Wachstum von Pflanzen eine wesentliche Rolle. Die Pflanze benötigt eine ausreichende Menge an Licht als Energiequelle, damit eine optimale Photosynthese stattfinden kann. Der Photosynthese-Prozess ist verantwortlich für die Bildung von neuen Zellen und ermöglicht das Wachstum der Pflanze. Doch nicht nur die Lichtmenge ist ausschlaggebend, sondern auch, welche spektralen Lichtanteile bei der Pflanze ankommen. Nicht jeder Spektralbereich weist die gewünschten positiven Effekte auf. Vorwiegend blaue und rote Wellenlängen, welche vom Blattgrün beziehungsweise Chlorophyll in der Pflanze hauptsächlich absorbiert werden, zeigen förderliche Eigenschaften für das Wachstum der Pflanzen und ihrer Früchte.

Wie sich die einzelnen spektralen Lichtanteile auf das Wachstum von Pflanzen auswirken, konnte der LED-Hersteller Allix anhand von Feldversuchen unter anderem mit Salatpflanzen verdeutlichen. Über einen Zeitraum von 21 Tagen wurde jede Jungpflanze einer separaten Beleuchtung mit einer ausgewählten Wellenlänge ausgesetzt. Ein maximaler Ertrag wurde bei einer Wellenlänge von 455 nm (blau) und 660 nm (rot) festgestellt. Dieses Ergebnis spiegelt den Zusammenhang zwischen der Lichtaufnahme des Chlorophylls in der Pflanze und dessen Auswirkungen auf das Wachstum wieder.

Der rote Spektralanteil ist dabei vor allem für einen schnellen Austrieb förderlich und regt die Pflanzen zum Blühen an. Ist der Rotanteil bei der Beleuchtung zu hoch, können die Triebe in kurzer Zeit zu groß werden und das proportional zu schwere Eigengewicht nicht mehr tragen. Der Blauanteil hingegen fördert das generelle Wachstum der Pflanzen, das vor allem in der frühen Wachstumsphase wichtig ist. Durch die Kombination aus rotem und blauem Spektralbereich ließen sich bisher die größten Erträge und die beste Gesundheit und Standfestigkeit bei den Pflanzen erzielen.

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