Signify: 5 Tipps für den Anbau mit LED

LED wird in immer größerem Umfang in Gewächshäusern eingesetzt, sowohl bei Gemüse- als auch bei Zierpflanzenkulturen. Obwohl viele Kulturen bereits bewiesen haben, dass sie unter einer 100%igen LED-Belichtung gut gedeihen, wird manchmal als erster Schritt eine Hybridlösung gewählt.

Beim (teilweisen) Übergang zur LED-Belichtung kann man sich einerseits für erhebliche Energieeinsparungen und andererseits für eine Erhöhung der Lichtintensität entscheiden. In beiden Fällen sollte neben der Auswahl des richtigen LED-Spektrums auch die gesamte Anbaumethode im Auge behalten werden, um den Übergang erfolgreich zu gestalten. Dazu gehören unter anderem Faktoren wie Pflanzendichte, Bewässerung und Pflanzensorte. HPS-Belichtung erzeugt Strahlungswärme, die bei LED-Belichtung meist fehlt. Die derzeit am häufigsten eingesetzten LED-Module haben einen Wirkungsgrad von 3,2 bis 3,7 µmol Licht pro eingesetztem Joule Strom, bei HPS mit einem Wirkungsgrad von 1,8 µmol/J sind es 40 bis 50% weniger. Neben dem Faktor der Energieeinsparung hat dieser große Unterschied den Vorteil, dass das Klima durch die getrennte Steuerung von Wärme und Licht besser kontrolliert werden kann. Allerdings sollten die Gärtner stets darauf achten, die richtigen Klima- und Anbaubedingungen für die Art der LED-Belichtung zu realisieren. Natürlich gibt es große Unterschiede zwischen den Kulturen, aber es gibt auch einige gemeinsame Faktoren. Signify will gerne die Erfahrungen teilen.

Tipp 1: Optimale Ausnutzung der Belichtung mit dimmbaren LEDs

Natürlich wird man ein LED-Spektrum wählen, das sich für die Kultur bewährt hat. Für viele Kulturen wurde ein Lichtrezept entwickelt, und Signify kann aus einer Datenbank mit über 150 bewährten Rezepten auswählen. Wenn die HPS-Beleuchtung (teilweise) durch LED ersetzt wird, steigt das Gesamtlichtniveau im Gewächshaus in der Regel deutlich an. In diesem Fall ist es besonders nützlich, die Intensität der LED-Beleuchtung dimmen zu können: Mit einer dimmbaren Anlage kann man sowohl auf die Bedürfnisse der Kultur als auch auf die Wetterbedingungen und den Energiemarkt reagieren, ohne Zugeständnisse an die Gleichmäßigkeit des Lichts machen zu müssen. Ein zusätzlicher Vorteil der dimmbaren LEDs ist, dass sie beim Dimmen etwa 10% effizienter werden. Dadurch sinkt der Energieverbrauch pro Lichteinheit.

Tipp 2: Die Pflanzenaktivität ist der Schlüssel

Die Aufteilung der durch die Photosynthese erzeugten Assimilate ist ein wichtiger Aspekt. Es ist eine Falle, die Pflanze mit einer künstlichen Belichtungsanlage das gesamte Licht absorbieren zu lassen, aber die Umstände zu vernachlässigen, die es der Pflanze ermöglichen, die Assimilate an die Teile der Pflanze zu verteilen, an denen man sie haben möchte, was oft die Früchte und/oder die Blüten sind. Ohne entsprechende Maßnahmen könnte die Pflanze zu wenig Verdunstung haben, die Temperatur zu niedrig bleiben oder zu wenig Dünger aufnehmen.

Aufgrund der fehlenden Strahlungswärme wird in einigen Kulturen mit LED die Abschirmung intensiver genutzt und die Fenster bleiben häufiger geschlossen, um die Wärme im Gewächshaus zu halten. Dies kann zu einem zu passiven Klima führen, bei dem die Pflanze Probleme mit der Verdunstung hat. Es gibt mehrere Möglichkeiten, um die Pflanze aktiv zu halten. Der Schlüssel dazu ist die Drainage der Flüssigkeit um die Pflanze herum. Man kann auch eine zusätzliche Luftbewegung in Erwägung ziehen, z. B. durch Ventilatoren oder ein (minimales) Heizungsrohr in Kombination mit einem Spalt in der Abschirmung, und eventuell die Lüftung leicht geöffnet lassen. Aktive Entfeuchtung, z. B. durch Lüftungsgeräte, ist in Kombination mit LED-Belichtung ebenfalls eine gute Option. Auf diese Weise kann man mit begrenztem Energieaufwand aktiv abschirmen und entfeuchten.

In vielen Fällen hat sich gezeigt, dass die durch LED-Belichtung eingesparte Energie durch einen höheren Wärmeeintrag etwas kompensiert werden sollte. Wie viel zusätzliche Wärmezufuhr benötigt wird, ist je nach Anbausituation sehr unterschiedlich, aber die Nettoenergieeinsparungen im Vergleich zu HPS sind beträchtlich, wenn man Strom und Wärme addiert. Außerdem sind die Kosten für Wärme in den meisten Fällen niedriger als die für Strom.

Tipp 3: Die Pflanze hat das Sagen

Für ein optimales Wachstum sollte die Pflanze immer führend sein. Letztendlich wird die Pflanze zeigen, inwieweit das angebotene Licht in die gewünschte Entwicklung umgesetzt wird. Man sollte die Wasseraufnahme, die Entwicklungsgeschwindigkeit usw. im Auge haben und das Klima entsprechend anpassen, um die Pflanze im Gleichgewicht zu halten. Damit die Pflanze die erzeugten Assimilate richtig nutzen kann, muss man bei vielen Kulturen im Vergleich zu HPS großzügiger steuern. Man kann zum Beispiel einen größeren DIF, einen Feuchtigkeitsausgleich, eine (Blatt-)Schnittstrategie und eine Anpassung des EC-Wertes oder der Nährstoffrezeptur in Betracht ziehen. Für die Pflanzen fühlt sich eine Gewächshaustemperatur von 20 Grad mit HPS ganz anders an als 20 Grad mit LED. Das bedeutet, dass man bei LED mehr auf die Pflanzentemperatur achten sollte als auf die Umgebungstemperatur. Es kann auch eine gute Idee sein, die Pflanzentemperatur für die einzelnen Pflanzenteile getrennt zu betrachten. Wenn Wärmequellen unterschiedlich eingesetzt werden, kann sich dies beispielsweise auf die Temperatur der Wurzeln und Früchte im Vergleich zum Kopf der Pflanze auswirken.

Tipp 4: Kontrolle der Pflanzentemperatur durch Abschirmung

In vielen Fällen stellt Signify fest, dass Erzeuger, die einen Energieschirm neben einem Schattierschirm haben, flexibler sind und mehr Kontrolle über Feuchtigkeit und Pflanzentemperatur haben als Erzeuger, die nur einen Schirm haben.

Die Verwendung eines Energieschirms zur Steuerung der Pflanzentemperatur ist ein großer Vorteil. Insbesondere Anbauer, die an die Belichtung mit hochintensiven HPS gewöhnt sind, sind sich nicht immer der Auswirkungen der Wärmestrahlung der Lampen bewusst, wenn die Emission von außen gering oder sogar negativ ist. In vielen Fällen kann es eine gute Option sein, den Energieschirm fast vollständig zu schließen, um die Emission von der Pflanze in die Atmosphäre zu begrenzen, während der Luftaustausch und die Entfeuchtung weitergehen können.

Tipp 5: Weiter auf Basis der Lichtsumme kalkulieren

Bei höheren Lichtintensitäten ist das Licht ein weniger wachstumsbegrenzender Faktor für den Anbau. Künstliche Belichtung führt zu stabilen Lichtsummen im Winter. Die verfügbare Lichtsumme sollte genutzt werden, um einen stabilen Anbau zu schaffen, der Kontinuität garantiert. Licht wird weniger zum Engpass, vor allem wenn Wärme und Licht mit LED-Belichtung getrennt gesteuert werden können. Das bedeutet nicht, dass man als Erzeuger nicht die zu erreichenden Lichtsummen und das damit verbundene Wachstums- oder Produktionspotenzial im Auge behalten sollte. Bei einer zu hohen Pflanzenbelastung gerät die Kultur aus dem Gleichgewicht, was zu einer schwierigen Erholung im Winter führt. Es ist auf eine realistische Pflanzendichte, Erntegewicht, Erntestadium und Beschneidungsstrategie zu achten.

Wie man einen erfolgreichen LED-Anbau betreibt

Immer mehr Erzeuger stellen auf energieeffiziente LED-Belichtung um und sind von den Möglichkeiten überzeugt. Um das Potenzial voll auszuschöpfen, gibt es eine Reihe von "Knöpfen" zu drücken, um das Beste aus der Kultur herauszuholen. (Signify)