Lichtmessung: PPFD, Lux und was die Geräte kosten

Im Luxmeter steckt nur eine einfache Fotodiode oder ein Fotowiderstand, mit dem die Beleuchtungsstärke erfasst wird. Über das Spektrum hinweg reagiert der Sensor ungleich, am stärksten bei grünem Licht mit 555nm. Gemessen wird also entlang einer Glockenkurve, deren Spitze bei 555nm sitzt.

Ein PAR-Messgerät nimmt das ganze angegebene Lichtspektrum gleich stark auf. Das ist offenbar wesentlich anspruchsvoller, dafür braucht es wohl kalibrierte Quantensensoren samt Diffusoren und Filtern.

Eine LED-Lampe habe ich bislang nie selbst gemessen. Ich habe mich immer auf die Angaben der LED-Chip-Hersteller im Datenblatt verlassen.

Bei brauchbaren LEDs stehen dort Lichtspektrum und PPF je Leistungsstufe im Chart. Was darüber hinausgeht, lässt sich recht gut ausrechnen, wenn man weiß, welche Leistung der Treiber liefert.

Als kleiner Privatgrower brauche ich so ein Gerät nicht, so genau muss ich es nicht wissen. Für eigene wissenschaftliche Versuche ist es dagegen bestimmt sinnvoll, besonders wenn man in der Blütephase mit höherem Rotanteil herumprobiert und auch nachvollziehen will, was man gerade eingestellt hat. Beim Eigenbau von Lampen wohl ebenfalls.

Cannabis und Licht ist ohnehin eine Wissenschaft für sich.

Maximale Lichtmenge

Laut SANlight liegt die Obergrenze bei ungefähr 1100 µmol/m²s, die eine Pflanze in der Blütephase noch gut wegsteckt. In der Sämlingsphase kann zu viel Licht eine Pflanze übrigens sogar umbringen. Deshalb bis zur Blütephase Schritt für Schritt hochdimmen und dann voll aufdrehen, bzw. eben bis zu den maximalen 1100 µmol/(m²s), falls die Lampe so viel hergibt.

Ebenso zählt die Tiefenwirkung. Es hilft nichts, wenn eine Lampe auf 20cm Entfernung rund 1100 µmol/m²s bringt, auf 50cm aber nur noch 200 µmol/m²s. Lieber eine kräftige Lampe höher aufhängen als eine schwache dicht über die Pflanze. Umso näher die Lampe an der Pflanze steht, umso schlechter fällt die Tiefenwirkung aus.

Lichtspektrum

Mehr Blauanteil lässt die Pflanze gedrungen wachsen, also buschig mit wenig Stretch. Das will man in der Wachstumsphase. Eine Farbtemperatur von 4000-5000k passt dafür gut.

In der Blütephase braucht sie dann mehr Rotanteil, weil das die Blütenbildung fördert. Hat die Lampe ein zusätzliches Rotspektrum, schaltet man das in der Blütephase zum vorhandenen Wachstumslicht dazu. Der höhere Rotanteil bringt mehr "Stretch" und mehr Blütenwachstum. Etwas Stretch ist in der Blütephase auch nicht schlecht, damit rund um die Blüten Luft zirkuliert und kein Schimmel entsteht. Außerdem kommt das Licht so leichter an die Buds, und ScrOG lässt sich einfacher umsetzen.

UV Licht

UV Licht in der späteren Blütephase stresst die Pflanze zusätzlich, worauf Cannabis mehr Terpene und mehr Harz bildet. Wirkstoffgehalt und Geruch steigen. Weil UV energiereiche Strahlung ist, gibt man die hohe Dosis am besten immer nur kurz und lässt der Pflanze danach wieder Zeit, sich zu erholen.

Infrarotlicht

Infrarotlicht öffnet die Poren der Pflanze und verbessert die Transpiration. Ohne diesen Vorgang kann die Pflanze ihre Nährstoffe nicht transportieren. Mehr Transpiration heißt mehr genutzte Nährstoffe, und damit wird die Pflanze insgesamt einfach schneller groß. Nur droht hier zu große Hitze, denn Infrarot ist Wärmestrahlung. LED-Licht liefert in der Regel "zu wenig" Infrarot. Dass unter LED-Licht so oft ein CalMag-Mangel auftritt, manche nennen ihn LED-Krankheit, hängt übrigens genau damit zusammen, dass die Pflanzen schlechter transpirieren. Outdoor oder etwa unter einer NDL-Lampe kommt der CalMag-Mangel seltener vor, und das liegt eben am Infrarotlicht, das die Transpiration verbessert.

Fazit: Die Lichtquelle ist eine Wissenschaft für sich, und selbst namhafte Hersteller von Growlampen für Cannabispflanzen suchen in Experimenten immer noch nach neuen Erkenntnissen.

Wer sich das ganze Messen vom Lichtspektrum und allem Übrigen ersparen will, kauft eine gute Lampe, bei der das alles rund um Lichtspektrum und Beleuchtungsstärke wissenschaftlich dokumentiert ist, und richtet sich nach diesen Angaben.

Alles selbst herauszufinden, obwohl es schon jemand unter idealen Bedingungen getan hat, bringt kaum etwas.

Klasse erklärt 👍 👍 👍 👍

Mich beschäftigt aber nur, wie viel "Licht" unter Kunstlicht überhaupt ankommt, immer aus Sicht der Pflanze gedacht.

Und wie viel bei praller Sonne im Schatten und auch nur im Schatten, und ob das jeweils genügt.

Starke Antwort weiter oben, da steckt eine Menge drin.

Spannend finde ich die Angaben zur "maximal verträglichen Lichtmenge" von 1100 PPFD bzw. 75000 lux bei Hanf. Um diese Jahreszeit komme ich mittags nämlich problemlos auf knapp 3000 umol/m2/s (gemessen mit der app PPFD Meter für Android), bei über 15 Stunden Gesamthelligkeit. Das ist aber eben die Spitze um die Mittagszeit, die nur ein paar Stunden anliegt, und nicht die 18+6-Beleuchtung im Gewächszelt während der vegetativen Phase.

Ich nehme an, dass PAR-Messgeräte technisch stark den Lux-Messgeräten gleichen: ein Photowiderstand unter einer Diffusorkalotte, und der Wert wird nur auf einer anderen Skala ausgegeben, die auf die Zahl der Photonen zielt. Ein PPFD-Gerät für 800 Euro werde ich aber auf absehbare Zeit nicht aufschrauben, um zu belegen, wie so ein "Quantensensor" innen aussieht. 😉

Bei jeder Punktlichtquelle sinkt die Tiefenwirkung mit dem Quadrat der Entfernung (inverse square law), doppelter Abstand bedeutet ein Viertel der Lichtmenge. LED-Pflanzenbeleuchtungen sind zwar keine reinen Punktlichtquellen, aber die Helligkeit nimmt zum Boden hin verglichen mit Sonnenlicht eben ziemlich deutlich ab.

Die 1100 µmol/m²s, die SANlight als maximale Lichtmenge nennt, gelten für 12h Licht am Tag, also die Blütephase. Kurzzeitig wäre vermutlich mehr drin, nur ergibt das bei einem gleichmäßig beleuchteten Indoorsetup keinen Sinn.

Hier ein Video dazu:

Darüber hinaus können die Pflanzen wohl nichts mehr verwerten, außer man gibt zusätzlich CO2, und ab einer bestimmten Menge kommt Lichtstress dazu. Genetisch gibt es aber sicher Unterschiede, manche Pflanzen stecken etwas mehr weg als andere. Der genannte Wert dürfte der "optimale" sein, der in der Blütephase bei allen Pflanzen zuverlässig passt.

Das Video habe ich mir angesehen, und bei der Beleuchtungsstärke ist dort von einem Sättigungseffekt die Rede (ab ca. 6:30), der Mehraufwand bei künstlicher Beleuchtung steht dann also nicht mehr im Verhältnis zum zusätzlichen Ertrag. Das ist allerdings eine andere Frage als "wie viel Licht verträgt meine Pflanze", also wo die Grenze zur Schädigung liegt.

Ich habe im Hochsommer im Gebirge in den Subtropen Hanfpflanzen gesehen, und die haben die enorme Lichtmenge bestens weggesteckt. Ein PAR-meter hatte ich dummerweise nicht dabei, aber ich schätze, es war heller als auf meinem Balkon an einem sonnigen Maitag.

Alles in allem ein gutes, informatives Video, danke für den Hinweis.