Bei der Auswahl einer Pflanzenlampe achten viele zunächst auf die Wattzahl, die Lumen oder die wahrgenommene Helligkeit. Diese Werte geben jedoch keine Auskunft darüber, wie viel nutzbares Licht die Pflanzen für die Photosynthese tatsächlich erreicht. Entscheidend für Pflanzen ist die Menge an photosynthetisch aktiven Photonen, die die Pflanzenoberfläche erreichen. Genau diese Menge misst die PPFD (Photosynthetisch aktive Photonenflussdichte). Das Verständnis der PPFD ermöglicht es Anbauern, die Leistung von Pflanzenlampen genauer zu beurteilen. So lässt sich feststellen, ob ein Beleuchtungssystem die richtige Lichtmenge für verschiedene Pflanzenarten und Wachstumsstadien liefert. Zudem können Anbauer ihre Beleuchtungskonfiguration bei Bedarf präziser anpassen.
Was ist PPFD?
PPFD steht für Photosynthetische Photonenflussdichte. Dieser Begriff beschreibt, wie viele Photonen im PAR-Bereich, die Pflanzen tatsächlich nutzen können, pro Sekunde auf eine bestimmte Oberfläche treffen. Die Messung erfolgt in µmol/m²/s. Man kann sich PPFD als den „Regen von Lichtteilchen“ vorstellen, der auf die Pflanzen fällt. So lässt sich genau bestimmen, wie viele nutzbare Photonen der Pflanzenbeleuchtung tatsächlich die Pflanzendecke für die Photosynthese erreichen.
Für Züchter ist die PPFD (Photosynthetische Photonen-Flächen-Dichte) ein wichtiger Messwert, um die optimale Lichtintensität und -position zu erreichen. Im Gegensatz zu Lux oder Foot-Candles, die auf die Empfindlichkeit des menschlichen Auges abgestimmt sind, liefert die PPFD eine Momentaufnahme der Lichtintensität. Sie gibt die Lichtintensität an einem bestimmten Punkt und zu einem bestimmten Zeitpunkt unter festgelegten Bedingungen wie Höhe, Winkel, Dimmstufe usw. an. Im Allgemeinen ist die PPFD in der Mitte höher als am Rand. Achten Sie beim Kauf von Pflanzenlampen darauf, genaue und vollständige PPFD-Daten vom Hersteller zu erhalten.
PPFD vs PAR vs PPF
Um PPFD vollständig zu verstehen, ist es hilfreich, zunächst PAR und PPF zu verstehen.
PAR Photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) bezeichnet den Bereich der Lichtwellenlängen zwischen 400 und 700 nm. Pflanzen nutzen dieses Licht häufig für die Photosynthese. PAR misst nicht die Lichtmenge, sondern beschreibt ein bestimmtes Lichtspektrum. Vereinfacht ausgedrückt beantwortet PAR die Frage: „Welche Wellenlängen des Lichts können Pflanzen nutzen?“
Der photosynthetische Photonenfluss (PPF) misst die Anzahl photosynthetisch aktiver Photonen, die eine Lampe pro Sekunde im PAR-Bereich (Photosynthetisch aktive Strahlung) erzeugt, in μmol/s. Der PPF ist ein Maß für die gesamte Photonenausbeute einer Pflanzenlampe und beantwortet die Frage: „Wie viele nutzbare Photonen kann diese Leuchte erzeugen?“ Was der PPF jedoch nicht aussagt, ist, wo diese Photonen letztendlich landen oder wie viel Licht tatsächlich von der Pflanze aufgenommen wird.
Setzt man die drei Begriffe zusammen, wird es deutlicher: PAR bezeichnet die für Pflanzen nutzbare Lichtart, PPF die Menge an nutzbarem Licht, die eine Leuchte erzeugen kann, und PPFD die Menge an nutzbarem Licht, die die Pflanzen tatsächlich aufnehmen. Genau deshalb können zwei Pflanzenlampen mit gleichem PPF-Wert sehr unterschiedliche PPFD-Werte liefern. Verteilt eine Leuchte ihre Photonen über eine größere Anbaufläche, wird das Licht stärker verdünnt und der PPFD-Wert kann niedriger ausfallen. Die andere Leuchte, die dieselbe Lichtmenge auf eine kleinere Fläche konzentriert, kann einen höheren PPFD-Wert erzielen. Daher kann selbst eine Pflanzenlampe mit hohem PPF-Wert nicht genügend PPFD liefern, wenn die Lichtverteilung, die Ausleuchtungsfläche oder die Montagehöhe nicht optimal sind.
Für Pflanzenzüchter sind PAR und PPF hilfreich, um die Gesamtlichtleistung einer Leuchte und den Anteil des für die Photosynthese nutzbaren Lichts zu ermitteln. PPFD zeigt direkt an, ob die Pflanzen ausreichend nutzbares Licht erhalten. Um effiziente Pflanzenbeleuchtungssysteme zu entwickeln, arbeiten Sie mit zuverlässigen Partnern wie Casyoo zusammen. Wir können die Beleuchtung individuell anpassen. LED wachsen Lichter Ihren Bedürfnissen entsprechend, um von PAR, PPF und PPFD zu profitieren.
Wie man die PPFD für Pflanzenlampen misst
Zur Messung der PPFD wird ein spezielles Gerät benötigt, das Photonen im PAR-Bereich von 400–700 nm detektieren kann. Die verschiedenen Messgeräte unterscheiden sich hinsichtlich Genauigkeit, Funktionen und Kosten.
Quantensensor/PAR-Meter: Dies ist derzeit das präziseste Instrument zur Messung der PPFD. Es nutzt die Kosinuskorrekturtechnologie, um einfallendes Licht aus verschiedenen Winkeln genauer zu messen, was es zum bevorzugten Gerät professioneller Anbauer und Betreiber kommerzieller Gewächshäuser macht.
Spezieller Belichtungsmesser: Einige Lichtmessgeräte unterstützen die PPFD-Messung. Obwohl ihre Genauigkeit im Allgemeinen hinter der von Quantensensoren zurückbleibt, sind sie kostengünstiger und eignen sich für die routinemäßige Überwachung oder grundlegende Beleuchtungsanpassungen.
Smartphone-App: Smartphone-Apps schätzen die Lichtstärke mithilfe der Handykamera. Sie sind die günstigste Option, ihre Genauigkeit kann jedoch je nach Gerät und Kalibrierungsmethode stark variieren. Sie eignen sich daher nur als grober Richtwert und nicht für präzise Lichteinstellungen oder professionelle Anwendungen im Pflanzenanbau.
Für den Anbauer ist die korrekte Messung genauso wichtig wie das verwendete Messgerät. Halten Sie den Sensor flach auf Höhe der Pflanzenkrone (oben an der Pflanze), da die Messung diesen Punkt repräsentieren soll. Achten Sie darauf, dass Blätter oder andere Objekte den Sensor nicht verdecken. Um präzisere Ergebnisse zu erzielen, wird üblicherweise eine Rastermessung durchgeführt. Bewegen Sie den Sensor über ein einfaches Raster von Punkten, einschließlich der Mitte, der Ecken und der Randpunkte der Anbaufläche, und notieren Sie den PPFD-Wert an jedem Punkt. Dadurch vermeiden Sie die Verwendung des hellsten Messwerts direkt unter der Leuchte, der nicht dem Durchschnitt der Pflanzenkrone entspricht. Notieren Sie zu jeder Messung auch die Dimmstufe, die Leuchtenhöhe und vorhandene Zusatzlichtquellen.
Bei der Beurteilung der Zuverlässigkeit von PPFD-Daten sollten Sie sich nicht allein auf den Zahlenwert verlassen. Wenn die Daten vom Hersteller stammen, fragen Sie nach dem Messbereich und den Messbedingungen. Daten, die für ein Produkt ohne Angabe der Testbedingungen veröffentlicht wurden, sind möglicherweise nicht repräsentativ für die tatsächliche Lichtleistung im Anbaubereich.
Empfohlene PPFD für verschiedene Pflanzen und Wachstumsstadien
Der korrekte PPFD-Wert ist nicht einfach eine Zahl, sondern eine Kombination aus Pflanzenart, Wachstumsstadium und Wachstumsbedingungen. Bezüglich der Wachstumsstadien folgen die meisten Zimmerpflanzen im Allgemeinen diesen Mustern:
Sämlingsstadium: etwa 100–300 µmol/m²/s. Junge Pflanzen mit noch nicht vollständig entwickelten Wurzeln und Blättern können durch intensiveres Licht geschädigt werden. In dieser Phase ist eine stabile und gleichmäßige Lichtverteilung oft wichtiger als eine hohe Lichtintensität. Kompakte und dimmbare Leuchten wie die QB001 60W Quantum Board sind eine gängige Wahl für Anzuchtschalen und kleine Growzelte.
Vegetatives Stadium: Wenn Pflanzen in ein schnelles Wachstum eintreten und beginnen, Stängel, Zweige und Blätter zu entwickeln, wird die PPFD typischerweise auf etwa 300–600 µmol/m²/s erhöht. Dies variiert jedoch weiterhin von Art zu Art; Blattgemüse und Kräuter benötigen in diesem Bereich beispielsweise weniger Licht, während schnell wachsende, lichtbedürftige Pflanzen von höheren Werten profitieren können. Für diesen Bereich empfehlen wir unsere SP005 800W Multi-Bar LED-Pflanzenlampe ist eine gute Wahl.
Blüte- und Fruchtstadium: In dieser Phase ist der Lichtbedarf am höchsten, da die Pflanzen mehr Energie für die Blütenknospenbildung und die Fruchtentwicklung benötigen. Die meisten blühenden und fruchttragenden Pflanzen gedeihen gut bei 600–900 µmol/m²/s, wobei einige lichtbedürftige Sorten in Kombination mit CO₂-Zufuhr sogar über 1,000 µmol/m²/s benötigen.
Neben dem Wachstumsstadium sollten Sie auch die natürliche Lichttoleranz der Pflanze beachten. Pflanzen, die bei wenig Licht gedeihen, wie Farne und Efeututen, benötigen eine Lichtstärke von etwa 50–150 μmol/m²/s. Pflanzen mit mittlerem Lichtbedarf, darunter einige Kräuter und Sukkulenten, wachsen in der Regel am besten bei 150–300 μmol/m²/s. Für Pflanzen mit hohem Lichtbedarf (z. B. TomatenBei Paprika und anderen Pflanzenarten können während der vegetativen und fruchtenden Phase 300–900 μmol/m²/s oder mehr erforderlich sein.
Betrachten Sie diese Werte eher als Ausgangspunkt denn als starre Regel. Um festzustellen, ob Ihre aktuelle PPFD-Konzentration geeignet ist, eignen sich am besten Pflanzenreaktionen wie Blattfarbe, Wachstumsrate und sogar sichtbare Stressanzeichen wie Ausbleichen, Einrollen oder Strecken.
Wie man PPFD zur Auswahl und Anpassung von Pflanzenlampen verwendet
Bei der Suche nach LED-Pflanzenlampen sollten Sie sich nicht nur auf Wattzahl, Lumen oder PPF verlassen. Der PPFD-Wert (Photosynthetische Photonen-Flächen-Dichte) hilft Ihnen dabei, zu beurteilen, ob eine Lampe für Ihre Pflanzen und Ihre Anbaufläche geeignet ist. Ermitteln Sie zunächst den PPFD-Bereich, den Ihre Pflanzen in ihrem aktuellen Wachstumsstadium benötigen, und prüfen Sie dann, ob die Lampe diese Lichtmenge bei der geplanten Montagehöhe und Ausleuchtungsfläche liefern kann.
Um zu beurteilen, ob die PPFD-Daten einer Pflanzenlampe aussagekräftig sind, sollten Sie die Testbedingungen und die Lichtverteilung betrachten. Zuverlässige Daten enthalten eine Verteilungskarte (nicht nur einen einzelnen Spitzenwert), die Testhöhe, die Ausleuchtungsfläche und Messwerte von mehreren Punkten sowie Durchschnittswerte. Der höchste PPFD-Wert in der Mitte sagt wenig darüber aus, was im restlichen Anbaubereich passiert.
Die Gleichmäßigkeit des Lichts ist genauso wichtig wie der PPFD-Wert. Für eine bestimmte Kulturpflanze ist es entscheidend, dass alle Pflanzen ausreichend und gleichmäßig Licht erhalten, da dies für ein gesundes, gleichmäßiges Pflanzenwachstum und optimale Erträge unerlässlich ist. Ein extrem hoher Wert in der Mitte bedeutet nicht zwangsläufig eine insgesamt bessere Beleuchtung. Die besten Leuchten verteilen den PPFD-Wert gleichmäßig über die gesamte Fläche, anstatt einen einzelnen, beeindruckenden Spitzenwert anzustreben.
Leuchten mit Dimmfunktion und verstellbarer Montagehöhe lassen sich in der Regel leichter an verschiedene Wachstumsstadien anpassen. So benötigen Sämlinge beispielsweise geringere PPFD-Werte, während blühende und fruchtende Pflanzen oft stärkeres Licht benötigen. Dank der einstellbaren Parameter können Gärtner die Beleuchtung optimal auf die jeweilige Pflanzenentwicklung abstimmen.
Nach der Installation der Lampe sind wahrscheinlich noch einige Anpassungen nötig. Am einfachsten lässt sich dies durch Verändern der Aufhängehöhe erreichen. Wenn Sie die Lampe näher an die Pflanzen rücken, erhöht sich in der Regel die PPFD (Photosynthetische Photonenflussdichte), allerdings kann die Ausleuchtungsfläche dadurch kleiner werden und die Gefahr einer zu hohen Lichtintensität im Zentrum des Lichtkegels entstehen. Durch Anheben der Lampe vergrößern Sie die Ausleuchtungsfläche und sorgen für eine gleichmäßigere Lichtverteilung, die PPFD kann jedoch insgesamt sinken.
Sobald Montagehöhe und Ausleuchtungsbereich korrekt eingestellt sind, kann die Dimmfunktion für präzisere PPFD-Anpassungen genutzt werden, ohne die Lichtverteilung zu beeinträchtigen. Ist der PPFD-Wert bereits optimal, möchten die Anbauer aber die tägliche Lichtmenge für die Pflanzen erhöhen, können sie den Lichtzyklus entsprechend anpassen. DLI (Tägliches Lichtintegral). Eine Verlängerung der Beleuchtungsdauer kann jedoch eine ungleichmäßige Lichtverteilung nicht ausgleichen.
Es ist außerdem wichtig zu beachten, dass die PPFD nicht pauschal als „höher ist immer besser“ gilt. Der optimale Wert variiert je nach Pflanzenart, Wachstumsstadium und den jeweiligen Wachstumsbedingungen. Zeigt eine Pflanze Anzeichen von Lichtmangel, sollten Züchter Höhe, Lichtintensität und Photoperiode gemeinsam anpassen, anstatt nur die PPFD zu verändern, um das richtige Gleichgewicht zu finden.
Fazit
PPFD ist zwar kein gängiger Begriff, aber er zeigt Ihnen an, ob das Licht, für das Sie bezahlen, Ihre Pflanzen tatsächlich erreicht. Er ist eine viel pflanzenorientiertere Methode zur Bewertung einer Pflanzenlampe als Watt oder Lumen. Der ideale PPFD-Wert hängt von der Pflanzenart, ihrem Wachstumsstadium und den Wachstumsbedingungen ab. Um diesen Wert zu erreichen, sollten Sie genau messen und Montagehöhe, Lichtintensität und Beleuchtungsdauer entsprechend anpassen. Casyoo bietet eine breite Palette an LED-Pflanzenlampen an und unterstützt Anbauer bei der Entwicklung effizienter und kostengünstiger Beleuchtungslösungen, die auf die spezifischen Bedürfnisse ihrer Pflanzen abgestimmt sind.
