Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Moderator: T.Hoffmann

Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Mi, 18.10.17, 12:49 (1 Bewertungen, 35 Sterne)

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Dies ist als Fortsetzung bzw. Zusammenfassung und Fortsetzung des Threads "Pflanzenwuchs unter Led Beleuchtung" anzusehen.
>>> viewtopic.php?f=37&t=429

Ich habe den großen Pflanzenthread komplett durch genommen + würde hier neben einer Zusammenfassung aktuelle Erkenntnisse hier zusammen stellen. Es hat sich ja ein wenig Verändert auf dem LED Markt. Zum Thema Aufzucht mit LEDs findet man bei Youtube mittlerweile sehr viele Videos. U.a. auch Vergleiche von Unterschiedlichen Farben parallel.


Erstmal allgemein zur benötigten Wellenlängen für das Pflanzenwachstum (die "Maxima"):

~ 450 nm ("deep blue" / "royal blue")
~ 660 nm ("hyper red")

Ebenfalls bei einigen Pflanzen zu bestimmten Zeiten benötigt:
730 nm ("far red")
Dieses wird u.a. zum "Tagesende" dazu geschaltet (bisher etwas von 10-15 Min aus diversen Quellen raus gelesen, was wohl den Sonnenuntergang simulieren soll). Dies soll die Dunkelphase verkürzen (um bis zu 2 h) da es den Beginn der "Verarbeitung" in der Dunkelphase beschleunigt, welche im Normallfall erst etwa zwei Stunden nach der Abschaltung der LEDs beginnt.

Hier ein paar Grafiken bzw. allgemeine Information zur Lichtabsorption auf englisch:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... igabs.html

Eine Seite auf deutsch zur Fotosynthese:
http://www.guidobauersachs.de/bc/photosynthese.html


Zusammenfassung aus dem Ursprungsthread:

15.05.2006 (John .S): "Durchleuchtet wurden die Blätter einmal mit einem Cluster aus 9 blauen 460nm Leds und 4 Roten mit 625-630nm Wellenlänge. Und einmal mit einem Cluster der Wellenlänge 540nm. "

25.09.2006 (faleX): "Chlorophyll B ist das unserer Landpfanzen. Wie du erkennst werden nur rotes und blaues Licht absorbiert, kein UV. Daraus zieht die Pfanzen also ihre Energie"

10.10.2006 (Haifischfutter): "Übrigens beeinflusst bei einigen/Vielen Pflanzen UV-A(380-315nm)die Farbe und den Geruch" - "Pflanzen bauchen bei 10-12h Beleuchtung ca. 1000-2000 Lux"

06.11.2006 (John.S): "Davon sind 128 Stunden Blau 465nm 72Leds 7000mcd 25° mit je 15ma betrieben. die Restlichen 72 Stunden mit Rot 615-624nm 88 Stück 12000mcd 20° und auch mti je 15ma pro Strang betrieben.
Was ich gemerkt hab ist dass die Pflanzen fast sofort in die höhe geschossen sind als ich sie nur mit roten Licht bestrahlt habe,nach einem Tag sind sie einige cm gewachsen"
"Jetzt wird sie mit meiner neuen Lampe beleuchtet die auf die Fläche ca 1950 Lux liefert,müsste genug sein für ein gutes Wachstum"

19.11.2006 (John.S): "Die Chillie Pflanze ist nun 8 Tage alt und wird 5 Tage davon mit der weißen Lampe beleuchtet mit gut 30.000 Lux weil sie knapp unter der Lampe steht.
Davor hat ein Cluster aus 9 450nm Leds mit 6000mcd und 25° Abstrahlwinkel und 4 Roten 20° 12000mcd 625nm die Pflanze angeleuchtet,Abstand ca. 4cm."

29.11.2006 (John.S): "Wie du an meinen Letzten Test sehen kanst wachsen die Pflanzen mit einem durchgehenden Spektrum bei weitem besser als nur mit Rot und Blau. Natürlich habe ich deutlich mehr Lumen aber nicht so viel mehr wie der Wuchsunterschied beträgt. Die Löwenzahnplanze wächst dermassen schnell,sie "produziert" ungefähr alle 2 Tage ein Blatt und die sind locker 4-5 mal so gross von der Blattfläche wie die die Blätter vorher." ... "Ich würde sagen kauf dir lieber 6 weiße K2 eine Royalblaue und eine Rote"

13.12.2006 (John.S):
Royalblau+Rot im Vergleich zum Wirkungspektrum der Photsynthese:
468_s_lambda_b_1.jpg
468_s_lambda_b_1.jpg (29.54 KIB) 741-mal betrachtet


15.12.2006 (John.S): "Ich würde 2 Rote und eine Blaue nehemn weil es schon ausreicht um die Pflanzen sehr buschig zu bekommen. Das sind dann mindestens 33% blaues Licht. Ab einer gewissen Anzahl an blauen Photonen wird die Pflanze nicht mehr buschiger.
ote Leds brauchen ausserdem weniger Energie, die roten Photonen geben aber für die Photosynthese gleich viel Energie wie Blaue ab.
Es wird wenn ich mich nicht irre immer pro Photon egal welcher Farbe immer soviel Energie genutzt wie die paar Chlorophyllmoleküle Reaktionszentrum in den Lichtsammelkomplexen als Absorptionswert haben.
Also Photosystem 1 hat 680nm oder 1,82ev pro Photon und Photosystem 2 mit 700nm 1,77ev Energie.
http://de.wikipedia.org/wiki/Licht
Kurz gesagt jedes Photon was absorbiert wurde liefert gleich viel Energie obwohl Blaue ca. doppelt soviel haben wie Rote.
Die überschüssige Energie verpufft einfach. Also brauchen wir möglichst viel rote Leds wie möglich."

02.01.2007 (John.S): "Die Pflanze kriegt jetzt ca 90000 Lux von der neuen Lampe"

26.01.2007 (Ice-Man): "Was das Rote licht angeht, klar brauchen pflanzen unbedingt rotes licht ohne das Blühen die nicht, oder wen nur sehr gering. Ist ja der wirklichkeit nach empfunden, je nach Jahreszeit und die Lichtfarbe die sich bei der erde stellung zu Sonne ändert und dann das licht durch die Atmosphäre jeweils anders Wiedergegeben wird.
Z.b. Sommer blaues licht, geringer weg durch die atmosphäre Spätsommer, herbst, frühling.... langer weg durch die Atmosphäre rotes licht. "

01.02.2007 (John.S): "Zur Zeit sind da nur 12 Cree XR-E mit je 140 Lumen. Bald kommen da noch 4 rote K2 mit je 100 Lumen und 2 Royalblaue mit je 480mw. Beleuchtungsstärke beträgt laut den Rechner hier 32732 Lux mit den 12 Cree Leds"

07.02.2007 (Muphynn): "
ich plane gerade die Chilizucht und habe folgenden Aufbau im Sinn:
3x K2 Royalblau
2x K2 Rot
1x K2 Weiß"

27.02.2007 (Regnar Roeck): "Auf jeden Fall einen Blick wert ist auch das Deutsche Patentamt mit seiner Suchfunktion. Rot/Blau in einem Verhältnis 1:4 bis zu 1:10 scheint bei den meisten zur Zucht von Pflanzen vorgesehen LED-Pflanzlichter vorzuherrschen. Dort geht man also davon aus, dass das Anregen der Maxima im Absorptionsspektrum zum Wachstum ausreicht. Leider ist in keinem von mir gefundenem Text irgendwo die Rede von der Qualität des Endprodukts - der Frucht - sei es nun Soja, oder Tomaten."

17.03.2007 (John.S): "Es kommen 6 Cree XR-E mit 130 Lumen je Led und 6500-6700K und 3 K2 Rot mit je 75 Lumen bei 627nm. Beleuchtungsstärke wird ca 65KLux bei 10cm Entfernung betragen."

27.03.2007 (TakeOff): "A Lichtreaktion: Energieumwandlung - Lichtenergie in chemische Energie. B Dunkelreaktion: Substanzumwandlung (CO2 in organische Energie). Also d.h. die Fotosynthese findet zum Teil nicht nur mit Licht statt."

22.05.2007 (John.S): "Hier meine Chilipflanze.Da bei uns in den letzen 2 Wochen kaum Sonne da ist steht sie unter der Ledlampe mit je 8 Cree XR-E,4 Royalblau K2 290mw@350ma und 3 K2 Rot. Alle Stränge werden mit je 700ma betrieben. Macht also insgesamt ca 1400 Lumen aus den weißen und roten Leds und dazu noch ca. 2W Lichtleistung durch die Royalblauen K2."

25.05.2007 (John.S): "Wichtig zu wissen ist übrigens dass ein Zuviel an rotem Licht zu Vergeilung also übermässigem Längenwachstum führt. Bei Zuviel Blaulicht und zu wenig Rot wird die Pflanze extrem buschig und wächst schlecht in die Höhe.

Das war die Theorie,jetzt die Ergebnisse meiner Praxistests:
Weiße Led alleine:überraschend gutes Wachstum wenn man bedenkt dass der rote Bereich bei kaltweißen led sehr spärlich vorhanden ist.
Weiß+Royalblau:Besseres Wachstum aber das lag wohl daran dass insgesamt mehr Licht vorhanden war da kaltweiße Leds schon sehr viel Blau emittieren.
Weiß+Rot:Sehr gutes Wachstum,deutlich besser als bei nur kaltweißem Licht!
Weiß+Rot+Royalblau:Nochmal etwas besser als bei Weiß+Rot.
Alle Ergebnisse setzen natürlich eine hohe Beleuchtungstärke von min. 20000Lux,je nach Spektrum.

18.08.2007 (Domattn): "Bei Tomaten, Chilie und Kopfsalat habe ich gute Ergebnisse mit einer Lampe aus folgenden LED's erzielt: 6 x K2 Königsblau @ 1A / 24V 2 x K2 Rot und 4 x Cree XR-E 7090 P4 weiß @ 700mA / 24V"

19.08.2007 (John.S): "ch würde ungefähr genauso viele Royalblaue wie warmweiße nehmen und dann vllt noch ein viertel oderso Rote. Hängt auch teilweise von der Pflanze etc ab. Jungpflanzen mit wenig Blattmasse brauchen vor allem blaues Licht bei 450-455nm also fast perfekt Royalblau.Den diese Wellenlänge wird von allen anderen am besten absorbiert,das ist sehr wichtig wenn die Pflanze sehr wenig Blattfläche hat zum Licht auffangen dass alles was die Blätter trifft auch genutzt werden kann"

19.01.2008: (John.S): "Momentan führe ich einen Langzeittest mit ausführlicher Dokumentation durch inwiefern sich Leds für die Pflanzenaufzucht eignen.
Ein Unterkapitel dreht sich um die Beleuchtung mit monochromatischem Licht vs. kontinuirliches weißes Spektrum.
Als Gegner treten einmal weiße Cree XR-E gegen rote und Royalblaue XR und XR-E an.
Die Lichtmenge,also die Anzahl der Photonen die die Pflanzen erreichen sind fast exakt die selben.Wobei jedoch bei den weißen leds ein nicht kleiner Teil im Grünen liegt und so die Testplanze schlechter wachsen müsste als unter den R+RY Leds.
Die Luftemperatur (25°C), die Wasser und Düngermenge sind bei beiden Pflanzen auch gleich.
Jetzt aber nur 4 Tage nach dem Keimen sieht man aber schon einen grossen Unterschied und zwar zugungsten der weißen Leds! :!:
PAR ist bei der Weißen 76,035W/m² und bei der R+RY 72,688W/m².
PPFD ist bei Weiß 337,8375µmol/s/m² und bei R+RY 327,775µmol/s/m².

Hier die besagten Pflanzen,links weißes Licht,rechts Rot+Royalblau.
Die unter weißem Licht hat grössere Blätter die aber heller sind.Dazu wächst sie auch nicht so buschig.
Die unter Rot+Royalblau ist eher kompakter und hat blau-violettverfärbte Blätter was wohl heisst dass sie zuviel Licht bekommt
Bild"

21.01.2008 (John.S): "Vllt ist es auch Tiefrot wovon die Weißen auch etwas abstrahlen.
Die Roten strahlen ja ab ~670nm überhaupt nichts mehr ab während die Weißen noch bis über 750nm emittieren"

08.02.2008 (Zaungast): "Was mir zum Thema Chlorophyll vom Lesen im Kopf blieb, sind besonders die einzelnen
roten Wellenlängen und ein paar Details dazu wie sie Zusammenwirken.
P640, P660, P680, P720. Bei ca 650nm liegt ein allgemein bekanntes Optimun der Absobtion. Die Effektivität der P's die unter 680nm liegen, wird durch vorhandensein von 680nm um ca 20-30% erhöht. Allerdings wandelt sich das P680 bei Aktivität, also bei Beleuchtung um zu P720. Das kann zumindest wohl teilweise auch durch einstrahlung von Licht mit 720nm
zurückgewandelt werden zu P680. Vollständiger Abbau = Rückwandlung wohl aber nur bei genügend langer Dunkelheit.
Zum Blau ist noch zu sagen, daß hoher Anteil von hellblau bei ca. 460 nm zur Reduzierung der Photosynthese führt. Es wird Energie von den anderen Wellenlängen abgezogen und in Wärme umgesetzt.
Zum Blau ist noch zu sagen, daß hoher Anteil von hellblau bei ca. 460 nm zur
Reduzierung der Photosynthese führt. Es wird Energie von den anderen Wellenlängen abgezogen und in Wärme umgesetzt.
Mag evtl. an einer Anpassung von Pflanzen an Höhenlagen liegen wo mehr Blau
vorhanden ist und dazu weniger Wärme, aber gleichzeitig auch Wind, der ebenfalls
die Pflanze sonst auskühlt.
Die "Quasiinformation" genug Blau = freier Himmel, veranlaßt Pflanzen zum Breitenwachstum. Es ist eigentlich nur sehr wenig Blau nötig für diese phototrope Reaktion. Zuviel, und auch noch NICHT im wirklich nützlichen Bereich ab ca. 450nm zu Violett hin liegendes Licht, führt dann auch zu Verfärbungen der Blätter.
Das die ganzen Experimente mit den eigentlich unpassenden hellroten (<630nm) Led's doch recht gut aussehen liegt daran, daß Licht im orangen Bereich wesentlich zur Produktion von Chlorophyll beiträgt. Chlorophyllsynthese :!: nicht Photosynthese. Chlorophyllsynthese erzwingt gewissermaßen Wachstum. Aber ob es für optimale Fruchtbildung bzw. Fruchreifung sorgt :?:"

08.02.2008 (John.S): "Die gängige Erklärung für das buschige Wachstum ist eher der das Blaues Licht von allen Wellenlängen am besten absorbiert wird(Durch starke Überlappung der Absorbtionsmaxima im Blauen von Chlorophyll a&b und dazu noch etwas Carotin) sodass wenn eine Pflanze von Anderen überragt wird diese Blau am meisten rausfiltern und diese so merkt dass sie höher wachsen muss um diese wiederrum zu überragen.
Hmm das sehe ich nicht so,die Photosynthese Kurve erreicht bei 430nm etwa ihr Maximum, Beispielsweise emittieren Leuchtstoffröhren ihr Blau bei etwa 434nm und Pflanzen wachsen unter dem Licht ganz hervorrangend.
Zu erwähnen wäre da die 865er Röhren.
Soweit ich weiss rührt die Verfärbung wirklich davon her dass die Pflanzen zuviel Licht kriegen als sie verarbeiten können.Da Violett-Blau und Rot eben am meisten zur Photosynthese Beitragen belasten diese Wellenlängen foglich die Chloroplasten am meisten wenn die Lichtstärke zu hoch wird.
Also das ist nicht ganz korrekt,die Chlorophylsynthese ist abhängig von der Beleuchtungstärke.Kriegt eine Pflanze wenig Licht also wenig Photonen pro Fläche dann braucht die Pflanze auch weniger Chlorophyldichte um diese Lichtmenge aufzufangen. Die Blätter sind also eher gelblich.
Du hast aber insofern recht dass hellrot eher schlecht absorbiert werden kann,aber wenn eine Pflanze viele Blattschichten hat ist das auch nicht weiter schlimm.Siehe auch die Natriumdampflampen die bei diesem Licht strahlen."

15.02.2008 (Zaungast): "Bei dem Bereich um 460nm handelt es sich um eine Anregung des Carotin die wohl zwei
Funktionen hat. Bei geringem Licht wird Energie offenbar auf die Chlorohylle übertragen. Bei Starklicht überträgt sich Energie auf das Carotin, und wird als Fluoroszenz und als Wärme abgestrahlt.
Das Abstrahlen wird als Lichtschutzfunktion betrachtet. Ich sehe aber dabei noch einen anderen möglichen Effekt. Erwärmung könnte zur Förderung von Verdunstung und damit auch zum Nachziehen von Wasser bzw. Nährstoffen aus dem Boden beitragen. Offenbar sind auch noch nicht alle Vorgänge in Pflanzen bis in's letzte Detail erforscht."

20.02.2008 (John.S): "Also ich hab jetzt noch etwas in unserer Uni Bibliothek gelesen und verstehe es so dass die Pflanze einmal Crytochrom und Phytochrom hat.
Chryptochrom absorbiert blau bei ~460nm, regelt die innere Uhr der Pflanze und sorgt für einen buschigen Wuchs.
Phytochrom gibt es in 2 Varianten in der ersten die "hellrot" absorbiert und zwar bei 660nm und dann in die zweite Variante übergeht die bei 730nm absorbiert.Fällt auf die zweite Variante dunkelrotes Licht wandelt sich das Chryptochrom sich wieder in die Variante 1 um.
Die Variante 1 wirkt in der Hinsicht dass sie der Pflanze signalisiert dass sie unter freiem Himmel steht weil Strahlung der Wellenlänge 660m sehr gut von Blättern absorbiert wird. Die Pflanze bleibt also buschig. Erreicht sie dagegen nur Rot der Wellenlängen weit unter 660nm oder der Wellenlänge 730nm ist das wohl ein Zeichen das sie von anderen Pflanzen überwachsen ist da beide Spektralbereiche von Blättern sehr schlecht absorbiert werden.
So meine Lampe aus den Royalblauen und den roten Leds strahlte sehr viel Blau und Rot ab,aber nur Rot der Wellenlänge 627nm, 660nm kamm auch etwas vor und da das Phytochrom fürs hellrot ja nicht nur bei 660nm sondern auch etwas drunter absorbiert reicherte sich die Version 2 an die der Pflanze signalisiert dass sie buschig wachsen soll.
Den die roten leds emittieren bei 730nm überhaupt nichts mehr.
Obwohl die Pflanze also eigentlich genug Licht kriegte konnte sie es wohl einfach nicht verwerten da das Signal zum buschigen Wachstum wohl so stark war dass es das ganz Wachstum behinderte. Das war dann also zuviel Licht für die Bedürfnisse der Pflanze weshal sie die Anthrocyane bildete um sich zu schützen. Oder dass die Blätter der Pflanze dunkelgrün waren. http://de.wikipedia.org/wiki/Phytochrom
Das ist jetzt meine Erklärung. Das erklärt auch wieso so viele Versuche mit blauen und roten Leds eher schief gingen,abgesehen davon dass die 5mm Leds in den den Test von anderen Leuten bescheidene Lichtmengen lieferten."

03.11.2008: (John.S): "Ob das Tiefrot der Q5 ausreicht hängt natürlich davon ab in welcher Anzahl du die roten bzw. weißen Leds hast. Aus Erfahrung kann ich aber sagen dass 1 rote XR auf 8 kaltweiße XR-E P4 schon zu viel ist.
Am Anfang war mein Wissen noch nicht so gross, ich wusste nicht dass die Wellenlänge nicht so kritisch ist sondern die Lichtmenge. Die scharfen Spektren wo man die Absorbtionspeaks nm genau ablesen kann sind allesamt mit Chlorphyllösungen gewonnen. In der Realität also in Pflanzenblättern sind die Asborptionsmaxima stark verwischt sodass im ganzen Bereich 400-700nm PS stattfindet. Selbst bei grünem Licht, zwar nicht so gut mit ~37% Minimum aber immerhin!
Der Ansatz mit den richtigen Wellenlänge macht zwar noch Sinn aber eben nicht mehr wenn die nötigen Leds schlechten Wirkungsgrad haben"

24.08.2009 (John.S): "Man muss bei zusätzlichen monochromatischem Rot darauf achten, dass man es mit Nahinfrarot bei ~730nm Wellenlänge ausgleicht. Bei zusätzlichem Blau ist das eigentlich nicht nötig, zumindest konnte ich nie irgendwelche Beinträchtigungen des Wachstums feststellen. Meine Chilis haben unter ~14000K Farbtemperatur hervorragend geblüht und das ist eigentlich schon eine enorm hohe Farbtemperatur für Landpflanzen."

26.02.2010 (John.S): "Aufjedenfall hatte ich teilweise an die 10000K Farbtemperatur und höher, und die Chili blühte was das Zeug hält. Die Aussage, das mehr Rot gleich bessere Blüte ist, habe ich bischer auch nur in Hanfforen gelesen, in keiner wissenschaftlichen Publikation und schon gar nicht Lehrbuch. Von daher halte ich das für Quatsch. Das sieht man schon daran, dass Chili zum Beispiel im Frühling-Sommer blüht, wo die Farbtemperatur des Sonnenlichtes ihr Maximum erreicht. Wieso sollte man da jetzt mehr rot geben? :?: Das könnte man höchstens auf spät blühende Pflanzen wie hanf übrtragen, die im Herbst blühen. Aber selbst im Herbst sinkt die Farbtemperatur kaum unter 4000K. Das ist aber neutralweiß und ist Meilen von dem extremen Warmweiß der NDL Lampen mit nur 2000K entfernt.
Rot hat aber den Vorteil, dass es pro Photon weniger Energie enthält, sodass eine rote Led mit selber Strahlungsleistung mehr Photonen abstrahlt. Leider verkehrt sich das in der Praxis ins Gegenteil, da rote Leds sehr schlechte Wirkungsgrade haben. Speziell die Luxeon, die nicht mehr Licht abstrahlen als eine rote XR, dafür aber gleich mal eine 1V höhere Flussspannung haben als die Cree und andere rote Leds."

26.02.2010 (Loong): "Ich auch. Die Sonne richtet ihr Spektrum ja auch nicht nach dem Entwicklungsstand der Pflanzen aus. Für die Blühinduktion spielen andere Faktoren eine weit gewichtigere Rolle als die Zusammensetzung des Lichts: Die Länge der ununterbrochenen Dunkelphase, Umgebungstemperatur und Alter der Pflanze.
Wenn es nur darauf ankommt, den Pflanzen möglichst viel "Wuchslicht" zur Verfügung zu stellen, kommt man mit einer Mischung aus roten und blauen LEDs am weitesten. Weiß kann man getrost rauslassen, das ist nur für den Betrachter und vermindert die effektive Wuchslichtausbeute. Eine Mischung aus Cree XP-E Royal Blue und Red (jeweils höchstes Binning) im Verhältnis 2:5 kommt auf eine Wuchslichtausbeute, welche die herkömmlicher Lampen um den Faktor Anderthalb übertrifft. Ich hab mir 'n Excel-Sheet gestrickt, das mir die Wuchslichtausbeuten wählbarer LED-Kombinationen errechnet. Im kommerziellen Pflanzenbau macht man sich das inzwischen zunutze und es gibt entsprechende LED-Gewächshausbeleuchtungen zu kaufen, die sich aufgrund der Stromersparnis bald amortisieren."

04.03.2010 (John.S): "Nochmal was zu den Led Farben. Loong meint, dass rote und blaue ein gutes Spektrum abgeben würden. Das stimmt, rot und blau wird hervorragend von Pflanzen aufgenommen, aber ein perfektes Spektrum ist lange nicht das Einzige, was zählt. Wie ich schon erwähnt habe, haben rote Leds sehr schlechte Wirkungsgrade und das relativiert einfach alles. Die Physik kann man nunmal nicht überlisten.
Rote Leds haben nicht nur ansich schlechtere Wirkungsgrade, sondern materialbedingt viel stärkere Einbussen im Wirkungsgrad, bei steigender Temperatur. Eine Weiße Led kann man mit wenig technischen Aufwand problemlos unter 50-60°C Chiptemperatur halten und damit den Wirkungsgradverlust im niedrigen, einstelligen Bereich halten.
Eine rote Luxeon K2 hat 0,71% Wirkungsgradverlust, pro °C oder K Erwärmung, über 25°C hinaus. Eine rote Cree XR-C ganze 0,9%/K. Eine weiße XR-C dagegen nur 0,26%/K, eine XP-G weiß sogar nur nur 0,22%/K.
Jetzt rechnen wir mal ein bischen: http://de.wikipedia.org/w/index.php?tit ... 0927192500
Damit hat eine rote Led mit 625nm und 75 Lumen bei etwa 1,6W (ein optimistischer Wert, denn die K2 rot braucht da gut 2,4W), PI mal Daumen 75lm/ 220lm/W = 0,34W Lichtleistung. Bei 12K/W Wärmewiderstand erwärmt sich damit so eine Led mindestens um: (1,6W-0,34W) * 12K/W = 15K. Macht also schonmal locker 12% Wirkungsgradverlust, wir hätten also eher knapp 300mW Strahlungsleistung und ganze 16K Erwärmung und damit eine noch stärkere Einbusse im Wirkungsgrad, sodass man etwa bei 15% Wirkungsgrad, bei sehr guter Kühlung ankommt.
Jetzt nehmen wir die XP-G kaltweiß: Ein Watt entsprechen da etwa 315 Lumen (wie bei der kaltweißen XR-E, nachsehbar bei hereinspaziert.de oder einfach selber mal mit Excel integrieren;-) ), bei 700mA hat die Led gut 185% rel. Leuchtkraft wie bei 350mA, wenn man den Mittelwert (133,5lm bei 350mA und dem R4 Bin) heranzieht. Macht also 247 Lumen oder so 784mW Strahlungsleistung. Nehmen wir mal für die XP-G einen halbwegs realistischen Wärmeübergangswert von 10K/W an. Das wären dann auch hier 15K Temperaturdifferenz und damit etwa 3% Verlust an Wirkungsgrad.
Zusammenfassend:
Eine gute, rote HP Led: ~0,8%/K Wirkungsgradverlust und maximal 15% Wirkungsgrad, bei 700mA und perfekter Kühlung (Ohne Minusgrade).
Eine Gute, weiße HP Led: ~0,2%/K Wirkungsgradverlust und etwa 33% Wirkungsgrad, bei 700mA und sehr guter Kühlung (Aber schon schlechter als bei der roten, wohlgemerkt!)"

04.03.2010 (Loong): " {...John.S hat geschrieben:
Wie ich schon erwähnt habe, haben rote Leds sehr schlechte Wirkungsgrade und das relativiert einfach alles...}
Nein, tut er nicht. Der relativ schlechte Wirkungsgrad ist bereits eingerechnet. Die beschriebene Mischung erreicht eine echte Wuchslichtausbeute, welche die aller herkömmlichen Leuchtmittel um den Faktor Anderthalb übertrifft. Da machen die 12 % Abschlag bei Erwärmung der roten LED nicht mehr viel aus. Ich habe die 12 % mal schnell eingerechnet: Dann macht die Mischung halt keine 322 Phyto-Lumen pro Watt mehr, sondern nur noch 299, ein Minus von 7 %. Das kann man gut verschmerzen. Deshalb werden derart ausgerüstete Leuchten für den kommerziellen Pflanzenbau verkauft und auch eingesetzt.
Eine weiße LED strahlt schlicht und ergreifend zuviel Energie in einem Wellenlängenbereich aus, der von den Pflanzen nicht so gut verwertet werden kann, die Energie ist deshalb verloren. Eine weiße LED erreicht daher nie und nimmer die Phyto-Lumen-Ausbeute der Mischung roter und blauer LEDs, das geht rein pyhsikalisch nicht. Wenn es rein um die Wuchslichtausbeute geht, sind weiße LEDs daher unnütz rausgeworfenes Geld.
Du vergisst dabei, daß die roten LEDs Licht in einem Spektralbereich ausstrahlen, der von den Pflanzen besonders gut verwertet werden kann. Deshalb ist Deine Aussage in Bezug auf die Wuchslichtausbeute schlicht und ergreifend falsch"

04.03.2010 (John.S): "Wie berechnest du die Phytolumen? Ich zweifele den Wert an, weil zum Beispiel auch grünes Licht relativ gut genutzt wird. Zwar werden etwa 30% vom grünen Licht vom ersten Blatt nach oben reflektiert und gut 40% transmittiert, 30% werden aber absorbiert und mit durchschnittlich 70-80% Quanteneffizienz auch verwertet, also als chemische Energie gespeichert. Die verbleibenden 40%, die von der ersten Blattschicht transmittiert wurden, werden von der zweiten Blattschicht wiederum zu etwa selben Anteilen wie oben beim ersten Blatt verwertet. Es werden also gut 40% transmittiert und 30% nach oben gestrahlt, 30% absorbiert. Das heisst, 12% der Anfangsintensität werden von der 2. Blattschicht nach oben, zur ersten reflektiert, die wiederum ~30% absorbiert und 40% transmittiert. Ees werden nur <35% (30% Anfangsintensität + 0,4*12%= 34,8%) der Anfangsintensität nach oben gestrahlt und sind damit nicht verwertbar. [/b]
Bleiben also nur noch <20% der Anfangsintensität für die dritte Blattschicht übrig und das, bei der schlechtesten Wellenlänge, also monochromatisch grünem Licht, bei ~530nm. Kaltweißes Licht besteht aber nur zu maximal 30% aus grünem Licht, daraus folgt also, die obigen 35% sind in Wirklichkeit eher 10-20%, die vom weißen Spektrum nicht genutzt werden können.
Das korreliert auch wunderbar mit dem Albedowert für eine grüne Pflanzendecke:
http://de.wikipedia.org/wiki/Albedo - Albedowerte verschiedener Oberflächen: Wald: 0,05–0,18
Und deswegen denke ich auch nicht, dass ich da einen Denkfehler habe."

04.03.2010 (John.S): "http://www.u-helmich.de/bio/stw/reihe4/ ... icht01.htm
Man sieht, die Quantenausbeute beträgt im grünem Bereich etwa zwischen 70%, während der Maximalwert 90% sind. Wenn wir dann noch berücksichtigen, dass kalweißes Licht nur zu max. 30% aus grünem Licht besteht, folgt doch daraus, dass ein rotes Spektrum einem kaltweißen, kaum überlegen ist. :wink:"

06.03.2010 (John.S): "aja, ich habe jetzt ein bischen rumgerechnet und komme auf die folgenden Werte:

relative photosynthetische Nutzbarkeit nach Tazawa:
XR-E Royalblue 455nm: 50%
XR-C Red 635nm: 96 %
XP-G Kaltweiß: 66 %
Edison 1LS4 red 660nm: 97 %

Phytowirkungsgrad bei 350mA ( (Lichtleistung*Nutzbarkeit)/ Ledleistung )
XR-E Royalblue Group 14 455nm: 17,3%
XR-C Red 635nm: 26,2%
XP-G R4 Kaltweiß: 25,1%
Edison 1LS4 red 660nm : 20,8%
K2 red 635nm: 19,2%

Was sagt ihr zu den Werten? Ist da irgendwo ein Fehler? Die Royalblaue schneidet zum Beispiel nicht so gut ab, kein Wunder bei der Tazawa Kurve, wo Grün besser als Blau abschneidet. :wink: Die roten Led kranken aber am schlechten Wirkungsgrad, der hier jedoch ohne die Erwärmung des Chips berechnet wurde.Mit Erwärmung würde es noch schlechter ausfallen. Blaue Leds sollte man nach Tazawa eher gar nicht nutzen, sondern eher weiß+rot. Oder habe ich da einen Denkfehler?
Noch eine Anmerkung: Ich habe nur das Intervall 400-700nm berücksichtigt, weil wenn ich mich nicht irre, nur Bakteriiochlorophyll über 700nm hinaus Photosynthese ermöglicht. Bei Landpflanzen liegt der energetisch tiefste Bereich jedoch auf dem Niveau von 700nm Photonen, ergo können keine Photonen höherer Wellenlänge für die Photosynthese verwertet werden. Man könnte jetzt meinen, eine rote Led die nur bis max 700nm emittiert, ist hier im Vorteil. Das stimmt aber nicht, denn man braucht auch immer eine gewisse Leistung zwischen 700-760nm, um das Phytochromsystem anzuregen. Bei monochromatisch roten Leds, müsste man dieses also noch separat hinzufügen.
Bei der Luxeon K2 635nm habe ich angenommen, dass diese das selbe Spektrum wie eine XR-C mit 635nm dominanter Wellelänge hat. Das wird wohl nicht der Fall sein, aber die Abweichung ist hier eigentlich auch absolut vernachlässigbar."

09.03.2010 (NonoM): "zu 1.) Das Spektrum zwischen 440 und 475 bedient die Carotinoide (Absorptionsgrad ca 60%), die ausserdem einen Peak bei 500 (ebenfalls ca 60%), Tazawa liegt also nicht daneben. Wird die Photosyntheserate für eine Royalblaue mit einer carotin-armen Pflanze bestimmt , dann .... :wink:
zu 2.) 96% erscheinen mir ein wenig hoch, 635 entspricht dem Chlorophyll-b -Peak, -> C.-b absorbiert gegenüber C.-a weniger E 3.) müsste stimmen, da ein Großteil der 455nm "verlagert" sind.
Zu dem Phytowirkungsgrad:
- kann es sein, dass sich Tazawa explizit auf die Photosynthese bezieht? Das würde das schlechte Abschneiden der blauen erklären, denn der größte Teil des Blau wird auf dem Weg zum Reaktionszentrum stufenweise über mehrere Moleküle ans Phytochromsystem abgezweigt, wodurch am Ende für die reine Photosynthese nicht mehr viel übrig bleibt (wenn das stimmt, was in meinem Büchlein erklärt ist :wink: )
- dass die Cree nunmal eine höhere Lichtleistung als die K2 bei gleicher Stromstärke hat .... ???
- ansonsten stimmen die Werte, wenn man die Absorptionsgrade der Chlorophylle und Carotinoide mit berücksichtigt. Die Edison liegt genau auf dem a-Peak, komisch dass die dann so schlecht abschneidet. "

10.03.2010 (John.S): der Vorteil der Tazawa Kurve ist ja, dass sie über 60 Pflanzenarten abdeckt, also auch den Caratinoidanteil. Darum braucht man sich also nicht zu kümmern. Ich habe eher den Verdacht, dass Tazawa den unterschiedlichen Energiegehalt der Photonen schon mit eingerechnet hat. Jedes Photosystem setzt sich ja aus den Antennenpigmenten (etwa 300 Chl a+b und Caritinoid Moleküle) und einem speziellen Chl a Molekül als Reaktionszentrum zusammen, welches beim Photosystem 1 bei 700nm maximal absorbiert und beim 2. bei 680nm. Das heißt wiederum, dass jedes absorbierte Quant, den Energiebetrag von 174 kJ/mol liefert, egal ob das Photon vorher Blau oder Rot war.
Das heisst also das Blau dadurch einen Teil ihrer Energie verlieren, rote aber kaum bis gar nicht, wenn sie das Absorbtionsmaximum des Photosystems treffen. Das heisst also, dass der Primärwirkungsgrad linear zur Wellenlänge steigt, bis man bei dem Maximalwert angekommen ist, der bei 680nm liegen müsste. Das könnte die starke Steigung der Kurve richtung rot, erklären. Das erklärt auch,. warum der Wirkungsgrad dort bei 680nm 100% erreicht, und dadrüber hinaus wieder absinkt, weil dann das Photosystem 2 nicht mehr arbeiten kann.
Ansonsten habe ich es so berechnet: Das Tazawa Spektrum in Excel integriert und auf 5nm breite Intervalle aufgeteilt. Bei den Ledspektren genau dasselbe. Dann habe ich die relative Led Intensität, mit dem Photosynthese Wirkungsgrad nach Tazawa in dem 5nm breiten Intervall mutlipliziert. Anschliessen habe ich alles aufsummiert und durch die Summe der relativen Intensitäten der Led, dividiert. Wenn du dir die jeweilige Durchschnittshöhe der Tazawa Kurve bei den jeweiligen Wellenlängen anguckst, sieht du schon per Augenmaß, dass diese ziemlich gut mit meinen Werten übereinstimmen.

Zu der K2: Es liegt nicht nur an der höheren LIchtleistung der XP-G, nein die Luxeon K2 hat mit 3V bei 350mA eine sehr hohe Flussspannung, für eine rote Led und damit auch eine hohe Verlustleistung, die einer XP-G bei 350mA entspricht. Während eine rote Cree eher bei 2,1-2,3V bei 350mA liegt. Es lohnt sich also nicht, rote Luxeon Leds für Photosynthesezwecke zu nutzen"

11.03.2010 (Loong): "Tazawas Kurve ist "sein" Wirkspektrum der Photosynthese, aufgetragen über der Energie des einstrahlenden Photons. Steht ja auch ganz explizit da: "Relative value for unit incident energy". Und das ist auch gut so. Würde sich die Kurve auf etwas anderes als die Energie beziehen. wäre eine Bewertung nicht durchführbar, weil auch diese Energien zugrunde legt.
LEDs zur Pflanzenbeleuchtung wurden übrigens von Tazawas Kollegen schon früher vorgeschlagen, bald nach dem ersten Erscheinen blauer LEDs anno 1996, z.B. Okamoto et al., Development of plant growth apparatus using blue and red LED as artificial light source. In dem Artikel gibt's auch Bildchen von Salatpflanzen unter ausschließlich blauem LED-Licht, ausschließlich rotem und gemischtem."

18.06.2010 (John.S): "Das stimmt, steht tatsächlich da und ich habe es in meiner Eile überlesen. Jedoch folgt daraus, dass die DIn Kurve sich unmöglich auf die Photosynthese beziehen kann oder schlichtweg falsch ist. Denn durch den Energieverlust der Blauen Photonen, kann in dem Wellenlängenbereich unmöglich ein WIrkungsgrad nahe 100% erreicht werden.
Prinzipiell wären blaue Leds tatsächlich besser als weiße, da weiße Leds blaue Leds + Leuchtschicht darstellen. Aus einem blauen Photon kann höchstens ein rotes Photon werden und da der Wirkungsgrad der Wandlung bei etwa 75% liegt, hat man letzendlich weniger Photonen als vorher. Jedoch haben ausnahmslos alle blauen Leds die man kaufen kann, einen WIrkungsgrad der auf der Höhe der besten weißen Leds oder gar deutlich drunter liegt. Da aber eine weiße Led mit selber Strahlugnsleistung wie eine Blaue, mehr Photonen abstrahlt, ist diese vorzuziehen. Bis Cree und co. endlich mal mit den besten blauen Led Chiops rausrückt, die sie haben."

20.06.2010 (NanoM): "Arbsorptions- und Aktions-Graphen hin oder her, man muss erstmal bezüglich Photosynthese grundsätzlich unterscheiden zwischen Quanteneffizienz und Energieeffizienz. Ein Absorp.-Maximum von x% sagt nur aus, dass von 100 Quanten dieser Wellenlänge maximal x absorbiert werden können. Inwiefern dann der jeweilige E-Betrag der Quanten weiter verwertet wird, ist die andere Geschichte. Das bedeutet: explizit auf die Photosynthese bezogen ist z.B. jedes blaue Photon gleichwertig jedem rotem. (Ich glaub, bis hierher sind wir uns erfahrungsgemäß auch einig)
Die DIN-Kurve beschreibt m.E. nur die Absorption. Es ist dabei aber die Frage offen, wie man das gemacht hat. Wenn Du z.B. den Reflexions- und Transmissionsgrad über das gesamte Spektrum misst, kommt in etwa die DIN-Kurve raus. Das ist dann aber leider etwas blöd, da z.B. Teilenergien einiger absorbierten Quanten in der Lumineszenz landen, was dadurch bei ner Reflexionsmessung völlig falsche Ergebnisse bringt, wenn man diese energetisch geteilte Remission als ungeteilte Reflexion annimmt.
Hinzu kommt, dass Blau fast vollständig absorbiert wird, zum großen Teil auch von den Carotinoiden <- Schutzfunktion, damit das Chlorophyll keinen Sonnenbrand bekommt. "

20.06.2010 (Loong): " {...John.S hat geschrieben: Jedoch haben ausnahmslos alle blauen Leds die man kaufen kann, einen WIrkungsgrad der auf der Höhe der besten weißen Leds oder gar deutlich drunter liegt....}
Das ist nicht richtig. Selbst die AFAIK beste weiße LED, die man derzeit kaufen kann, nämlich eine Cree XP-G, bleibt immer noch unter der Strahlungsleistung einer XP-E Royal Blue. Die Begründung, warum das so ist, hast Du Dir selber geliefert: Weil die Konversion vom blauen LED- zum gelben Sekundärlicht in der Leuchtschicht eben nicht verlustfrei abläuft.

{...Da aber eine weiße Led mit selber Strahlugnsleistung wie eine Blaue, mehr Photonen abstrahlt, ist diese vorzuziehen....}
Genau das tut eine weiße LED eben nicht, Begründung siehe oben, und genau deshalb erzeugt eine Mischung aus blauen und roten LEDs deutlich mehr photosynthetisch wirksame Strahlung als selbst die beste weiße LED. Und zwar unabhängig davon, ob man DIN oder TAZAWA zur Bewertung heranzieht. Bitte rechne es Dir halt selber mal durch"

20.06.2010 (John.S): "Ich habe geschrieben, die käuflichen Modelle liegen deutlich zurück. Oder wo siehst du derart blaue Leds zu kaufen? Der beste käufliche Royalblue Bin den ich finden konnte, ist der Group 14, also mit einer mittlerer Strahlungsleistung von 387,5mW bei 350mA. Eine XP-G R5 emittiert aber im Mittel 142,5Lumen bei 350mA, was ~450mW entspricht. Demnach strahlt die XP-G bei selber Leistung deutlich mehr Photonen ab. Selbst der Beste Bin (15) der XP-E im Binning Datenblatt wäre mit 462mW kaum besser als eine XP-G wenn es nach der Strahlungsleistung geht. Vom Photonenstrom aber immer noch schlechter. Erst ab Group 16 wäre es anders."

13.08.2010 (Loong): "ja, darüber habe ich auch schon nachgedacht und bin ebenfalls auf die Deep Red und Far Red von LedEngin gestoßen. Genau die möchte ich verbauen. Nicht nur wegen des Emerson-Effekts, sondern auch um das Phytochrom-Hellrot-Dunkelrot-System ein wenig anzukitzeln. Mangels anderer Daten werde ich die spektralen Leistungsverhältnisse analog zum Sonnenlicht wählen. Dann könnte man noch die Dunkelrotanteile im Tagesverlauf variieren, denn das oben erwähnte Phytochrom-System regelt unter anderem tagesverlaufsabhängige Stoffwechselprozesse.

Mit dem Herrn Oellrich von Chopperlight stand ich 2001 mal in Kontakt. Er hat mich auf das Thema gepulste Pflanzenbeleuchtung aufmerksam gemacht. Da die Lichtsammelfallen der Pflanzen für eine kurze Zeit inaktiviert sind, nachdem sie ein Photon eingefangen haben, kann man tatsächlich die Beleuchtung pulsen, um in der inaktiven Zeit Energie zu sparen, das Einsparpotential liegt 30 bis 50 Prozent! Das funktioniert übrigens auch gut mit Leuchtstofflampen, man muß lediglich die Lampenwendeln ständig mit Heizstrom beaufschlagen, dann kann man ohne nachteilige Effekte auf die Lampenlebensdauer die Betriebsspannung pulsen. Philips hat das mal in einer Publikation von 1953(!) erwähnt."

13.08.2010 (NanoM): "1.) gepulst vertragen LEDs höhere Kurz-Ströme als ungepulst - macht aber in der Nettorechnung bezüglich der Photosyntheserate überhaupt keinen Sinn, sondern nur für´s Auge weil dieses zu langsam ist
2.) Wo es Sinn machen könnte, wären die unterschiedlichen Wirkungen der Spektralbereiche auf den Rezeptorapparat im Pflanzenblatt. So hat blau/violettes und UV-Licht eigentlich nur einen induzierenden Effekt innerhalb des gesamten Absorptions-Schemas, wie z.B. Stomataöffnung oder Ausrichtung der Wuchsrichtung. Die Hauptenergie für die Photosynthese bezieht die Pflanze aus dem roten Spektralbereich ... und der muss kontinuierlich eingestrahlt werden.

13.08.2010 (Loong): " {...NanoM hat geschrieben:
Die Hauptenergie für die Photosynthese bezieht die Pflanze aus dem roten Spektralbereich ... und der muss kontinuierlich eingestrahlt werden...}
Das ist nicht richtig. Wie ich bereits beschrieb, sind die Lichtsammelfallen der Pflanzen nach dem Einfangen eines Photons für eine kurze Zeit "geblendet", inaktiv, sie können keine weiteren Photonen verwerten. Das kann man sich zunutze machen, indem man für diese Zeit die Lichtquelle abschaltet - die darin ausgesandten Photonen wären eh verloren"

20.12.2010 (NanoM): "https://de.wikipedia.org/wiki/Photosynthetisch_aktive_Strahlung Die beiden Diagramme in dem Wiki-link stellen nur die Absorption dar, sprich: die Quantität (insgesamt absorbierte Menge des verfügbaren Lichts). Die Qualität, also die Effizienz bezüglich der Photosynthese ist darin nicht enthalten. Effizienz bedeutet in dem Fall, wieviel Energie von einem Lichtteilchen einer bestimmten Wellenlänge am Ende von der Pflanze effektiv verwertet wird. Die Energie eines 680nm-Photons wird praktisch vollständig genutzt, während es bei einem 455nm-Photon in etwa nur die Hälfte ist. Blaues Licht ist zwar energiereicher aber nicht wirksamer (bei der Photosynthese). Ein wirklich aussagekräftiges Diagramm findest du bei "Loong""

06.08.2012 (Loong): " burli hat geschrieben: {...Theoretisch dürfte also unter reinem blauen Licht nichts keimen, wenn das stimmt. Eventuell reicht ja schon das weiße Licht beim Aussähen, damit die Keimung startet...}
Doch, natürlich, weil die lichtinduzierte Keimung etwas komplexer ist, als auf dieser Bio-Gärtner-Seite dargestellt. Es gibt nicht nur das Phytochrom-System (das bei Lichtkeimern u. a. für die Keimung zuständig ist), sondern es gibt die Phytochrome A und B. Phytochrom A induziert irreversibel die Keimung mit einer ganzen Reihe von Wellenlängen, vom UV-A über den sichtbaren Bereich bis rot. Phytochrom B dagegen induziert die bekannte, mit dunkelrot (~ 740 nm) reversible Reaktion"

26.05.2013 (Level) "Nach diesem Thread ist Blau ja am wichtigsten für Pflanzen.... Warum werden aber alle Pflanzenlampen die es gibt mit 3:1 bis 8:1 Rot zu Blau hergestellt? Es überwiegt also immer der rote Anteil an Leds. Gibt es da im Jahr 2013 neue Erkenntnisse?"

26.05.2013 (Loong) "Diese Aussage lese ich so aus dem Thread nicht heraus. Wenn es nur um die Photosynthese ginge, reichte den Pflanzen rotes Licht vollkommen aus. Da sie aber mit dem Licht mehr machen als nur Photosynthese zu treiben, kommt man um ein paar μmol zusätzliches Blau bei den meisten Pflanzen nicht herum."


28.05.2013 (Loong): "Ich würde jetzt aus einem Experiment zur Absorption nicht unbedingt darauf schließen, daß Rot für die Pflanzen unwichtiger sei als Blau. Im Gegenteil kann man bei manchen Pflanzen ganz auf Blau verzichten (steht irgendwo in einem der Papers aus dieser Literaturliste), auf Rot jedoch nicht.
Phosphorkonvertierte Lichtfarben sind immer weniger effizient als Direktfarben, ob sie auch weniger effektiv sind, darüber kann man sich streiten. Zumindest beim "*** LHC - Der LED HOT CHILI Contest ***" drüben im roten Forum schneidet Wallace' Mischung aus 5x T6 KW und 4x T3 WW gut ab. Über den ganzen Thread sind auch Hntergrundinfos verstreut, der ist recht lesenswert. Auf dem Papier bekommt man mit einer Mischung aus Royalblau und Tiefrot die höchste Photosyntheseeffizienz heraus.
DAS beste Rot-zu-Blau-Verhältnis gibt es nicht. Jede Pflanzenart besitzt ihr eigenes, individuelles Optimum. Schau mal in die oben verlinkte Literaturliste: Du findest in etwa soviel "optimale" Blau-Rot-Verhältnisse, wie es Untersuchungen dazu gibt. Eine scheuklappenartige Fixierung auf ein bestimmtes Verhältnis ist daher weder notwendig, noch zielführend. Pflanzen wachsen in einem weiten Bereich gut. Genausowenig halte ich von einer Änderung der Lichtzusammensetzung abhängig vom Wachstumsstadium der Pflanze. Die Sonne ändert ihr Spektrum ja auch nicht (naja, fast nicht). Diesbezügliche Artikel im Netz kommen hauptsächlich aus der Dröhntannenecke. Da steckt meiner Meinung nach viel Esoterik drin, aber wenig Handfestes. Entwicklungsstand (Alter) der Pflanze und Umwelteinflüsse wie Temperatur und Tageslänge halte ich für viel entscheidender für die Blühinduktion. In Gärtnereien, die gezielt zu einem bestimmten Zeitpunkt blühende Pflanzen verkaufen wollen, macht man das mit kurzen Lichtimpulsen ("Störlicht"), das je nachdem, ob es sich um Kurztag- oder Langtagpflanzen handelt, zu verschiedenen Zeiten während der Dunkelperiode verabreicht wird.
In erster Näherung kann eine Pflanze alle Wellenlängen des sichtbaren Lichts gleich gut zur Photosynthese nutzen. Auf Royalblau/Tiefrot hat man sich eingeschossen, weil da die Absorptionsmaxima der Chlorophylle liegen. Man kann in diesen Wellenlängenbereichen inzwischen LEDs mit sehr hohem Wirkungsgrad (mehr als die Hälfte der zugeführten elektrischen Leistung wird in Licht umgewandelt) bauen.
Licht der Wellenlänge 730 nm ist noch kein Infrarot, das ist noch sichtbar. Diese Wellenlänge braucht man, will man gezielt mit dem Phytochromsystem der Pflanzen ein wenig spielen. Ansonsten kann man sich das auch schenken - das physiologisch aktive Pfr fällt in der Dunkelheit auch ganz alleine wieder in den inaktiven Zustand zurück.

Ich verwende für meine gerade entstehende Tomatenlampe Tiefrot, Royalblau, Kaltweiß und Warmweiß im Verhältnis der Strahlungsleistungen von 12800 mW zu 3840 mW zu 3320 mW zu 10600 mW, also grob im Verhältnis 16:5:4:13"
Royalblau: OSRAM Oslon LD CQ7P Tiefrot: OSRAM Oslon LH CP7P Kaltweiß: NICHIA NVSW219BT Warmweiß: NICHIA NVSL219BT

Rot (Tiefrot) wird deshalb verwendet, weil es die höchste Photosyntheseeffizienz aufweist. Irgendwelche Absorptionsexperimente zählen dabei nicht, was zählt, ist wieviel Photosynthese die Pflanze mit dem Licht macht. Ganz ohne Blau kommt man, von wenigen Ausnahmen abgesehen, trotzdem nicht aus, weil die Pflanze mit dem Licht mehr macht als nur Photosynthese zu betreiben. Habe ich schon geschrieben. Rot ist Wuchs- und Blau ist Steuerlicht, auf diesen ganz einfachen Nenner läßt sich die Pflanzenbeleuchtung bringen. Stimmt nicht ganz, weil das Phytochromsystem ganz unten im tiefroten Bereich rumwerkelt (680/730 nm), aber im Groben und Ganzen passt das schon."
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Do, 19.10.17, 12:24 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Was bei der Zusammenfassung fehlt bzw. ich raus gelassen habe, ist die Wachstumsratensteigerung mittels gepulstem Licht. Es hatte niemand hier getestet bzw. Parallelvergleich zum Dauerlicht gemacht. Somit gibt es keinen Nachweis hierfür.

Dazu ein Beitrag vom User Acca vom 26.01.2007, welches es grob zusammen fasst und durch anderen Beitrag ergänzt:
"Das steht in diesem Artikel von 1931 A SEPARATION OF THE REACTIONS IN PHOTOSYNTHESIS BY MEANS OF INTERMITTENT LIGHT
ROBERT EMERSON AND WILLIAM ARNOLD Das kann man als pdf bei google finden.
Am Anfang schreibt der da ueber noch aeltere Experimente 1919 und 1920 von Warburg die mit so einem Fluegelrad gemacht wurden das sich ueber einer Algenkultur drehte und waehrend der haelfte der Zeit das Licht unterbrach und feststellte wie der Ertrag von der Umlaufgeschwindigkeit des Rades abhing. Bei 4 Umdrehungen/Minute war der Ertrag 10% hoeher , bei 8000 U/min um 100%
hoeher, als wenn man die Belichtungszeit einfach am Stueck genommen haette. D.h. sie haben die Kultur sagen wir mal 2 Stunden ins Licht gestellt und den Ertrag gemessen, und sie haben sie 4 Stunden mit Fluegelrad davor ins Licht gestellt und den Ertrag gemessen. 4 Stunden mit Fluegelrad ist soviel wie 2 Stunden ohne, weil ja das Licht in der haelfte der Zeit unterbrochen ist. Wenn sich das Fluegelrad sehr langsam dreht kommt auch tatsaechlich fast das gleiche heraus, bei schneller rotation kommt aber soviel raus wie wenn das Fluegelrad gar nicht da gewesen waere, also 100% mehr.
Das war damals wichtig fuer die Aufklaerung der Funktion des Photosynthesapparates der Pflanzen. Hier noch etwas moderneres von 1995 ueber Leuchtdioden und Pflanzen: http://ncr101.montana.edu/Light1994Conf ... 20text.htm
Da steht dass pulsen nichts bringt wenn man in einem Bereich der Lichtintensitaet ist, die die Pflanzen noch voll nutzen koennen. Dass bei dem Experiment von 1919/20 etwas anderes herauskam lag nur an der extrem hohen Lichtintensitaet die man benutzte und die die Pflanzen gar nicht voll ausnutzen konnten.".

Wenn also die Lichtintensität ausreicht, dann bringt ein Pulsen nichts, welches die Beleuchtung verkompliziert, da hierfür ein Microcontroller nötig wäre. Die An/Aus Zeiten unterscheiden sich nämlich: "Die Belichtungs-Zeit wird in diesem Beitrag von 1930 oder so mit Licht EIN :0,0034 Sekunden(3,4ms) Licht AUS:0,0166 Sekunden(16,6ms) (Seite 12 hier PDF Bericht ) " (alexStyles, 06.02.2007).



Was bei keinem der Tests Dokumentiert wurde ist der Gesamtverbaruch in kW/h pro Aufzucht. Wäre bei John.S interessant gewesen mit seiner Chilipflanze. Oder bei Loong mit Tomaten & Co..

Ebenfalls fehlt bei jedem Aufbau eine Regelung. Die LEDs laufen bei allen mit der Maximalleistung. Und das schon bevor die Pflanze keimt. Um die Keimung zu beginnen muss natürlich nicht die ganze Oberfläche mit einer Intensität von mehreren 1000 LUX angestrahlt werden. Hierfür sollte eine blaue oder weiße LED reichen - oder zumindest via PWM die gesamte Beleuchtung runter geregelt werden. Zusammen mit einer Höhenverstellung der Lampe (Halbe Entfernung = Doppelte Leuchtstärke!) auf ein Minimum lässt sich in den ersten Tagen der Stromverbrauch auf einen winzigen Bruchteil reduzieren.

Weiterhin ist ein Aufbau mit KSQ aus zwei Transistoren Sinnvoller als den Strom übegr Widerständige zu verfeuern. Die paar Watt an Strom könnte man ja in weitere LEDs investieren. KSQ aus Transistoren ist zudem günstiger oder zumindest gleich teuer wie dicke Widerstände :)

Zum Reflektor bzw. den Wänden: diese Entfallen, wenn die LEDs entsprechend von der Höhe variiert werden. Werden Wände oder ein Reflektor benötigt, dann würde ich persönlich nicht auf weiße Farbe setzen. Aluminium ist da effektiver. Teleskopspiegel bzw. Spiegel allgemein sind ja aus Aluminium bzw. Aluminium beschichtet. Noch besser refletkiert nur noch Silber.
Dass weiß bei einem Test mit einer Kamera heller erscheint ist einfach: die Farbe reflektiert diffus. D.h. das Licht wird in alle Richtunge verstreut - somit auch direkt zur Linse. Glatte Alufolie > Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel.
Realistischerer Test: Lenkt einfach das Licht einer Lampe mittels A4-Druckerpapier in einen dunklen Nebenraum durch die Offene Tür. Und nun das selbe mit einem ähnlich großen Stück Alufolie. Das braucht man nicht mal in echt durchführen um zu wissen, was den Nebenraum eher ausleuchtet ;)
Wird Alufolie als Reflektor genutzt, so würde ich empfehlen die 1. zu zerknüllen und wiedera useinander zu falten, sodass diese das Licht auch leicht Streut und somit das Licht der einzelnen LEDs vermischt.

Zusätzlich würde ich den "Boden" unterhalb der Pflanze ebenfalls reflektieren ausführen. So wird das sonst verschwendete Licht am Boden - was je nach Pflanzengröße sehr groß ausfallen kann - von unten an die Pflanze sowie die Seitenwände und die ebenfalls reflektierende Decke zurück relfektiert. Dies spart natürlich wieder Strom, da die Lichtintensität runter geregelt werden kann + ggf. sogar die Anzahl LEDs je Pflanze = Grundkosten. Das ganze funktioniert natürlich erst im späterem Stadium nach dem Pikieren.
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Do, 19.10.17, 12:43 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Meine Planungsphase

Automatisierte Belichtung und Bewässerung: ich plane meine Anlage komplett gesteuert über einen Arduino. D.h. das Licht, automatische Lichtmessung (digitaler LUX-Sensor) sowie Helligkeitsregelung und Bewässerung (Sensosr zur Messung der Bodenfeuchte). Dies kann auch von Elektronik-Laien aufgebaut werden, da mit entsprechenden Shields das ganze sogar fast lötfrei bleibt. Es muss nur verkabelt werden + die Softwar
pic1-spectrum.png
pic1-spectrum.png (197.92 KIB) 647-mal betrachtet
e auf den Arduino über einen PC über USB aufgespielt. Überwachung mittels Display direkt am Arduino. Steuerung sogar via Touchscreen möglich (je nach Displaytyp).


Heute gibt es mehrere spezielle LEDs für die Pflanzen-Aufzucht. Ich habe für meine erste Anlage folgende LEDs bestellt:

2 x Osram Oslon SSL 120 Triple Star Deep Blue (Horticulture)
1 x Osram Oslon SSL 120 Triple Star Hyper Red (Horticulture)
1 x OSRAM Oslon SSL 120 Far Red auf Star (Horticulture)

Technische Daten der LEDs:
Triple Star Deep Blue 455 nm - 1980 mW @ 350 mA / 8,1V 4000 mW @ 1000 mA / 9,8V
Triple Star Hyper Red 660 nm - 1200 mW @ 350 mA / 4,8V 3000 mW @ 1000 mA / 7,0V
Far Red Horticulture 730 nm - 270 mW @ 1000 mA / 2,3V (zu 350 mA keine Angabe)

Mit 2 x Blau und 1 x Rot @ 1000 mA = 8000 mW @ 455nm + 3000 mW @ 660 nm ( + zuschaltbare 270 mW 730 nm)
16,8 V * 1000 mA = 16,8 Watt ohne die Far Red

Die Star-Platinen liegen gerade mal bei 7,49 € und enthalten je drei OSLON SSL LEDs. 120 = 120°. Die Einzelne Far Red liegt bei 3,49 €. Ich habe mich für mehr Blau als Rot entschieden. Möchte auch 2 x Blau gegen Blau + Rot testen können.
Es gibt auch Leisten, wo diverse Kombinationen der LEDs verlötet sind. Diese kommen auf einen niedrigeren Gesamtpreis, wenn man es au die LEDs umrechnet. Allerdings mit einer festen Kombination der Farben.

Ich habe noch mehrere P4 kaltweiß von früher über, welche ungenutzt rumliegen. Da wird dann gegengetestet bzw. zugeschaltet, um zu schauen wieviel bzw. ob es was bringt. Samen, LEDs, FETs usw. sind unterwegs.

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Auf den erhöhten Blauanteil bin ich durch dieverse Quellen gekommen. Rot fördert in erster Linie das Höhenwachstum. D.h. die Pflanze tut alles, um möglichst schnell möglichst hoch zu wachsen. Resultiert an z.B. weniger Seitentrieben (bei entsprechenden Pflanzen, die welche bilden) und dünnen stängeln, was bei Früchtetrgenden Pflanzen nicht von Vorteil ist. Blaues Licht förderst zudem den Stoffwechsel. Pflanzen unter purem roten Licht sehen alles als gesund aus. Unter purem blauem LED gedeiht alles - rot benötigt man hier aber (später), um bei Blütern die Blütephase einzuläuten.
Die meisten kommerziellen Lampen enthalten einen erhöhten Rotenteil. 2:1 bis 3:1 rot:blau scheint momentan im professionellen Bereichen eingesetzt zu werden. Billige China-Lampen setzen da auf viel höheren Rot-Anteil, da die Pflanzen hierdurch schneller wachsen, was für den Käufer auf den ersten Blick "gut" aussieht.

Philips GrowWise: zu erkennen sind 2:1 rot/kalt-weiß und 2:1 rot-blau
https://www.youtube.com/watch?v=0G-OxNYsbv0

Hier eine automatisierte Aufzuchtanlage in den Niederlanden. Die Nutzen Philips GreenPower LEDs in 1:1:1 Blau-Rot-FarRed (@ 1:10)
https://www.youtube.com/watch?v=QH2t632s6I8

Hier die Ergebnisse vom weißen, roten und blauen Licht - den Salat unter'm roten würde ich nicht essen wollen :|
https://www.youtube.com/watch?v=sfihE4IuFuU&t=264s


Ein schnelles Wachstum, was durch pures rotes Licht verursacht wird, ist nicht dem roten Licht zu verdanken, sondern dem fehlen der blauen Lichtanteile. Die Pflanze meint von anderen verdeckt zu sein und streckt sich in die Höhe, um an das Licht zu kommen.
Die Keimung kann, wie ich schon vor Jahren gelesen habe, alleine durch blaues Licht ausgelöst werden - wenn es sich denn überhaupt um Lichtkeimer handelt. Rot mit 660nm soll ebenfalls zur Keimung führen. Nicht Lichtkeimer mit LEDs zu bestrahlen ist Energieverschwendung.
D.h. die ersten Tage bis zur kleinen Pflanze kann bei Lichtkeimern alleine durch blaues Licht erfolgen. Da manche Pflanzen sogar im Schatten/Halbschatten wachsen, kann die Lichtleistung stark reduziert werden. Kennt man von Zuhause: Kartoffeln und Zwiebeln treiben ja auch schon bei dem geringsten Licht, weshalb man diese in dunklen Gefäsen aufbewahrt. Die (hohe) Luft/Bodenfeuchtigkeit sowie Bodentemperatur müssen zusätzlich stimmen. In der Keimphase können Samen 18-24 h am Tag belichtet werden - Jungpflanzen sollten dann irgendwann (einen Zeitpunkt konnte ich nicht finden) auf 12-16 h Licht am Tag (Pflanzenabhängig) umgestellt werden.

Wichtiges zur Keimung: Rotes licht um 730 nm VERHINDERT bzw. STOPPT eine Keimung. D.h. ein LED-Licht mit warmweissen und oder tiefroten LEDs verlangsamt und/oder verhindert eine Keimung.

Das Spektrum einer von Seoul P4 zeigt: neutral und warmweiß sind NICHT für Pflanzenaufzucht verwendbar, da diese im Bereich um 730 nm abstrahlen. Das scheint auf fast alle neutral- und warmweissen LEDs zuzutreffen. Unter erhöhter Temperatur - und auch schon durch verwendung des Maximalstroms - scheint sich das abgestrahlte Spektrum auch noch weiter nach oben zu bewegen. D.h. dass der Bereich um 730nm ausgeprägter ist, als es die Hersteller Spektren zeigen, welche bei der Z-LED P4 z.B. bei unrealistischen 350 mA @ 25 °C gemacht wurden.


Zum Thema Keimung unter Blau/Rot habe ich dieses Dokument gefunden (von 1963!).
Bin das Dokument überflogen: Eine Keimung unter Blaulicht führt zu größeren Zellkernen. Auch das nachträgliche Umstellen des unter rotlicht gekeimten Keims nach einer Woche auf blaues Licht führte nachträglich zu einer Vergrößerung.
Das Zellkernvolumen nimmt unter blauem Licht stätig zu, während es unter rotem Abnimmt (Messungen bis 28 Tage ab der Keimung). Ist das nicht dann der Grund für dürre Stängel?
https://www.degruyter.com/downloadpdf/j/znb.1963.18.issue-7/znb-1963-0711/znb-1963-0711.pdf

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HORTSCIENCE 2010: "Blue Light-emitting Diode Light. Irradiation of Seedlings Improves Seedling Quality and Growth after
Transplanting in Red Leaf Lettuce"
http://hortsci.ashspublications.org/con ... 9.full.pdf

Hier wurde wissenschaftlich der Pflanzenwuchs an Salat unter verschiedenen Lichtern dokumentiert (weiß, blau, rot, blau+rot).
Dokumentiert wurden die Anzahl und Fläche der Blättern, die Masse der Blätter + trockene Masse Blätter + Wurzeln.
Das ganze mit Proben nach 17 und 45 Tagen. Interessant hiebei ist, dass nach 17 Tagen das rote Licht ca. 20 % mehr Masse produzierte (dafür weniger Wurzelmasse) als das Blaue licht - nach 45 Tagen dies allerdings genau umgekehrt ausgefallen ist - und zwaar fast identisch zum blau-rotem Licht.

"Irradiation with blue LED light suppressed the leaf growth of lettuce seedlings, but the DW of shoots and roots was greater than that of lettuce seedlings treated with FL at 17 DAS" - Wenn ich das richtig verstehe: Keimvorgang wird durch das blaue Licht etwas gehemmt - was aber einer einer höheren Wurzelmasse und Triebe zugute kam, was natürlich den Start der Pflanze begünstigt. Hier wurde allerdings blau mit 460 nm genutzt.

"At 45 DAS, the leaf area and FW, which are important elements of yield in leaf lettuce plants, were highest for lettuce plants treated with blue and blue + red LED lights. Blue LED light irradiation tends to increase bio-mass production" - Zusammenfassend: Blaues Licht führt zur vergrößerung der Masse

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Was noch nie in erwägung gezogen wurde: grünes Licht

Habe schon mehrere Quellen entdeckt, wo behauptet wird, dass grünes Licht zum Wachstum beiträgt (~520..530 nm).
Eben noch ein Paper eines NASA-Wissenschaflers dazu gefunden, wo R+B und R+B+G getestet wurden:
"Green-light Supplementation for Enhanced Lettuce Growth under Red- and Blue-light-emitting Diodes" Hyeon-Hye Kim, NASA Biological Sciences Office, Mail Code YA-E4-B, Kennedy Space Center, FL 32899
http://hortsci.ashspublications.org/content/39/7/1617.full.pdf

Blattgröße (cm²) bei RG / RGB / Kaltweissen Leuchtstoffröhre (bei gleicher Leuchtstärke): 524.8 / 689.9 / 595.3

Aufteilung (PPF %):
B zu R: 16 : 84
B zu G zu R: 15 : 24 : 61
Kaltweisse LSR: 19 : 51 : 30

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HIer wurden diverse Kombinationen aus Rot/Hyperrot/Blau und Grün durchgeführt. Grün+Rot+Hyperrot funktionierte hier viel besser als Blau+Rot+Hyperrot. Schade nur, dass die fast überall rot (634nm)/hyperrot (664nm) zusammen und nicht mit purem hyperrot getestet haben:
http://msue.anr.msu.edu/news/green_light_is_it_important_for_plant_growth

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Ein sehr interessanter Artikel zum Thema grünes Licht und Photosynthese.
Hier wird von einer höheren Quanteneffizienz ausgegangen, als bishe angenommen. Und zwar wird die des grünen Lichts fast auf höhe des roten - also oberhalb des blauen - angesiedelt.
Da die Effizienz der grünen LEDs nicht so hoch ist, werden hier Kaltweiße LEDs empfohlen. Dies erklärt, weshalb hier im Forum Versuche mit Kaltweißen + roten LEDs so gute Ergebnisse geliefert haben, obwohl die kaltweissen, neben einem Peak im blauen Bereich, das meiste im gelb-grünem Spektrum abstrahlen.

https://www.heliospectra.com/blog/forgotten-spectrum-and-importance-green-light-crop-quality


Aus: "How Green is White Light? A Comparison of Basil Growth Under Green or White Enriched LED Light" [Grażyna Bochenek, Ida Fällström, Heliospectra AB, Gothenburg, Sweden (PDF nach Anmeldung per Download dort erhältlich)

"Basil, Ocimum basilicum,“aroma2” and “petra” (red variety) were grown under three LED light regimes: BRG (peak max. 450nm, 530nm, 660nm), BRW (450nm, 660nm and 5700K white) or RW (660nm, 5700K white). All regimes were set to have the photon flux of 180 μmolphotons m-2s-1 and the same blue : red ratios. BRG and BRW had also the same flux in the “green” (500-600nm) waveband. The experiment was conducted in growth units in a controlled environment room, and repeated three times."
"Green basil under the white light enriched regime had a tendency to have more developed secondary leaves. For red basil the tendency was opposite. The differences were not statistically significant."
"Depending on the method of estimation, the BRW regime consumed 10 to 20% less energy then the BRG regime
(assuming the same PAR). RW was not as efficient due to the lower contribution of highly efficient red LEDs. "
"White LEDs can be used as an efficient source of green wavebands for plant LED illumination without any negative effect on plant growth and development"


"The Forgotten Spectrum and Importance of Green Light for Crop Quality"
"LED Light Spectrum 101: Absorption spectra"
https://www.heliospectra.com/blog/led-l ... on-spectra
Hier wird aufgezeigt, dass die Absorption im grünen Bereich nicht so niedrig liegt, wie immer angenommen wird. Es wird ja pauschalisiert, dass grüne Blätter grün erscheinen, weil sie grün reflektieren - darauß wird dann einfach der Entschluss gezogen, dass grüne Pflanzen kein grünes Licht verarbeiten.
pic1-spectrum.png
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AlphaRay
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Do, 19.10.17, 15:09 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Heute gibt es mehrere spezielle LEDs für die Pflanzen-Aufzucht. Ich habe für meine erste Anlage folgende LEDs bestellt:

2 x Osram Oslon SSL 120 Triple Star Deep Blue (Horticulture)
1 x Osram Oslon SSL 120 Triple Star Hyper Red (Horticulture)
1 x OSRAM Oslon SSL 120 Far Red auf Star (Horticulture)

Du schreibst im Forum von Lumitronix = leds.de und kaufst Deine Leuchtdioden bei der Konkurrenz. --> Schäm Dich!
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Sa, 21.10.17, 09:24 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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;D Ich kaufe bei beiden seit ~2009 ein. Je nach dem wo ich das benötigte bekomme. Zumindest damals waren die Unterschiede im Angebot weiter auseinander als heute. Die Triple-Star gibt's hier leider nicht, was mir ja nichts bringt ;) Noch nicht mal die Horticulture Serie.

Gibt es eigentlich eine MÖglichkeit die Oslon-Emitter zu löten? Die Lötstellen sind ja drunter, wenn ich das richtig verstanden habe..also braucht man aus entsprechende Platinen für. Würde sich ja so gesehen nie lohnen, da drei Emitter schon teurer sind als drei Stück auf einem Star :( :|
AlphaRay
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Sa, 21.10.17, 13:22 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Noch nicht mal die Horticulture Serie.

Es gibt von Osram keine Horticulture Serie. Das ist eine Bezeichnung, die aus dem Datenblatt (siehe Anwendungen) herausgepickt wurde.
Montiert sind 3 gewöhnliche Osram Oslon Leds mit 120° Abstrahlwinkel (2x HyperRed (660nm) + 1 DeepBlue (455nm)).

Für ein Treibhaus mit vielen Pflanzen sind die Leds mit einem 120° Abstrahlwinkel möglicherweise besser geeignet. Eine etwas höhere Beleuchtungsstärke haben sie auch und sie sind neuer. Prinzipiell hättest Du aber auch die Standard Oslon Leds mit 80° Abstrahlwinkel, wie sie hier im Shop angeboten werden, nehmen können. Leider sind diese aber hier teurer.

Ich würde aber auch beim günstigeren Anbieter einkaufen :mrgreen: --> und das ist sehr häufig nicht Lumitronix.
Preise vergleichen lohnt sich immer.

Gibt es eigentlich eine MÖglichkeit die Oslon-Emitter zu löten?

Nicht wirklich. Die Leds sind zu klein und haben eine Wärmesenke. Und genau an dieses Pad kommt man nicht heran.
Ob es auch funktionieren würde, wenn man nur die äußeren Kontakte verlötet und die Wärmesenke mit Wärmeleitpaste einpinselt, habe ich nicht ausprobiert.
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Sa, 21.10.17, 13:42 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Dachte dass dies die Oslon SSL Gen 2. wären.
Es gbit unterschiedliche Kombis. Als Leiste gibts auch nur rot/grün/blau oder rot/blau gemischt.

Den zweiten Post hier habe ich die letzten zwei Tage erweitert. Grün ist wichtig, was erklärt, weshalb es die Oslon-Arrays als Kombi Kaltweiß-Rot anbietet. Effizienter sind da Kaltweiße LEDs, welche ja zw. grün und orange abstrahlen.

Ich habe mich für 120° entschieden, da ich die Lampenhöhe immer der Pflanze anpassen möchte. Zudem gibt es die 3er Stern-LEDs nur mit 120°. Je weiter die Lampe entfernt ist, desto mehr Leistung wird benötigt. 80° Lampen haben eine begrenzte höhe, da hier bestrahlte Bereich eine höhere Höhe erfordert als bei 120° = höhere Verluste bzw. höhere Leistung erforderlich bei gleicher Lichtleistung an der Pflanze.

Ende des Jahres sollen neue Oslon mit höherer Effizienz raus kommen (+25%). Die Prototypen wurden diesen Sommer vorgestellt. Bin vorhin auf den Artikel gestoßen.

Gruß
Paul
AlphaRay
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am So, 22.10.17, 12:07 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Die Absorpions-Peaks von Chlorophyl a liegen bei 430 und 662..666 nm.
Wenn ich das richtig verstanden habe, dann ist kurzwelligeres Licht energiereicher.

Wenn ich jetzt eine hyperrote mit 660 nm und eine hyper violette mit 430 nm mit je 1000 mW hätte - wird von der hypervioletten 1. mehr absorbiert und 2. sowieso mehr Photonen verfügbar, da energiereicher?

Dazu aus diesem ausführlichen Artikel, wo Absorptions- sowie Action-Kurven dargestellt werden. Licht um 430 nm scheint demnach besser absorbiert + verwertet werden als rotes um 660 nm ( http://photobiology.info/Gorton.html )
absorption_pflanzen.JPG



Ich habe in D zwei Aquaristik-Shops mit High Power LEDs im Violettenbe bereich gefunden. Dort werden auch welche um 400-410nm, bei welchen die Absorpion bereits fast gegen 0 liegt. 430nm entsprechend genau dem Peak.

Die Technischen Daten aus dem PDF (Min/Max):
430 - 435nm
900 - 1000 mW
3,5 - 4,5 V
750 mA (Forward curr.)
1000 mA (DC Pulse Current 1 Khz, 10% duty cycle)
2,63 - 3,38 W (Pd)

3,38 W > 1000 mW

Vergleiche ich das mit der Oslon SSL 80 LHCP7P-2T3T (3T)
660 nm
355 - 958 mW
350 - 1000 mA
2 - 2,6 V

2,6 W -> 958 mW vs. 3,38 W > 1000 mW @ 430nM

Wenn man das so vergleichen darf, dann wäre die rote LED 24 % effektiver.
Absorptionsfaktor bei 430nm beträgt 1,4 - bei 660nm 1,0. Würde ja bedeuten, dass bei 660 nM ~40% weniger absorbiert wir = Energie, die verloren geht bzw. durch eventuelle Blätter darunter absorbiert wird, wodurch der 24% niedrigerer Wirkungsgrad wieder dahin wäre, da die hyperviolette dann Photosynthese-technisch trotzdem effektiver wäre.

Interpretiere ich das korrekt bzw. darf man das alles einfach so verrechnen? Ich werde mir jedenfalls zwei der LEDs bestellen. 2,6 € * 2 + 1,5 € Versand sind es mir Wert damit rumzuspielen ;)


Wenn das stimmt, dann wäre jetzt die interessante Frage: Kann man Chlorophyll a rein mit sichtbarem UV Licht um 430 nm und Chlorophyll b + Carotenoide mit tiefblau um 450 nm versorgen = Pflanze glücklich? :) :wink:
Zuletzt geändert von AlphaRay am So, 22.10.17, 14:08, insgesamt 1-mal geändert.
AlphaRay
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am So, 22.10.17, 13:53 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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mit sichtbarem UV Licht um 430 nm

Das ist ein Widerspruch ansich.

Der Bereich des sichtbaren Licht startet bei ca. 380nm (Violett) und geht bis ca. 780nm (Rot).
Ultraviolett ist unsichtbar (<380nm).

Wenn Dir ein Shop eine Led mit 430nm anbietet, dann ist diese Blau (nicht Violett und schon gar nicht Ultraviolett (UV)).
Mag sein, dass die Ausläufer bis in den ultravioletten Bereich reichen, aber die Anteile an UV sind extrem gering.

Link zu Wikipedia: Licht - Licht als Sinnesreiz (Spektralfarben).

Was das Chlorophyll angeht, scroll mal auf der Wikipedia-Seite etwas hoch --> Licht als Ökofaktor.
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am So, 22.10.17, 14:07 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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"430nm - 435nm - hyper violet". So heißt die LED. Korrigere es gleich noch bei dem Eintrag - hatte mich verschrieben.
"Spezielles Spektrum welches bevorzugt in der Meerwasseraquaristik und der Pflanzenzucht in Kombination mit royal blauen und blauen Led's verwendet wird"

Es ist trotzdem genau im ersten Peak des Chlorophyl a und wird höher als 660 nm absorbiert - auch wenn es noch zu blau gelten sollte, wird es nicht bzw. kaum von Chlorophyl b bei 450..460 nm absorbiert.
AlphaRay
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Mo, 23.10.17, 07:59 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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430nm - 435nm - hyper violet

Das wäre immer noch falsch. Violett geht nur bis 420nm. Ab 420nm ist es blau.

hyper violet

Immer diese Phantasie-Bezeichnung.

Am schlimmsten ist es bei der weißen Lichtfarbe. Laut DIN EN 12464-1 gibt es nur 3 Farben, aber alle Shops (auch Lumitronix) haben ihre eigenen Bezeichnungen.
Bild
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Achim H
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Mo, 23.10.17, 13:48 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Findet man aber öfter, wenn nach 430 gesucht wird ;) Auch allgemeine Infoseiten zum Wuchs mit LEDs - da wird der Bereich um 420..430 "violet" genannt.

Drei der LEDs habe ich bestellt. So habe ich 3000 mW 430nm vs. 3000 mW 660 nm zum testen da. Bin gespannt auf den Unterschied Blau + Rot zu Blau + "Violett2 zu Rot + "Violett" ;)
Diverse Samen sind heute angekommen. Ich denke, dass Kresse das am schnellsten spießende sein dürfte. Zudem gefühlt mehrere tausend Samen in der Packung :shock:
AlphaRay
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Mo, 23.10.17, 23:43 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Achim H hat geschrieben:Ultraviolett ist unsichtbar (<380nm).

Das stimmt nicht ganz. Im Physikpraktikum machten wir Spektroskopie (Frauenhoferlinien), und der Professor fragte in die Runde, wer hinter Violett noch etwas sähe. Und da gab es ein paar wenige, die nahes UV sahen.

Grüße, Markus
oscar
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Di, 24.10.17, 00:08 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Ich persönlich nutze nur noch LEDs mit 4000 K, meine Bonsais habe ich mit mehreren Spektren getestet (3000K, 6000K, diverse Growlights), und bei 4000 K wachsen sie am natürlichsten, und das bei geringer Lichtleistung, ohne dabei den internodialen Abstand zu vergrössern. Es scheint mir eher eine Frage des Spektrums zu sein, wie sie wachsen, als eine Frage der Helligkeit/Lichtleistung.

Wie wird das eigentlich genau messtechnisch bestimmt, welche Spektren des Lichts photosynthetisch aktiv sind ? Wird dazu ein volles Spektrum auf Pflanzenmaterial geleuchtet, und dann die Spektralkurve gemessen, die vom Pflanzenmaterial zurückgegeben wird ? Kann es nicht auch sein, rein theoretisch, dass Licht, welches photosynthetische Arbeit verrichtet hat seine Wellenlänge dadurch verändert, und somit das reflektierte Spektrum nicht dem Spektrum entspricht, welches ursprünglich auf die Pflanzen gerichtet wurde ? Es ist ja so, dass das Chlorophyll lediglich angeregt wird, es wird mechanisch bewegt durch den Aufprall der Photonen, nichts deutet darauf hin, dass das Chlorophyll die Photonen völlig absorbiert, es nimmt ihnen lediglich einen Teil ihrer Energie, und Licht reflektiert ja bekanntlich. Es handelt sich um eine Welle muss man bedenken, Wellen werden zwar teilweise absorbiert, aber die verursachte Schwingung generiert ja selbst auch eine Welle.

Mittlerweile habe ich ja jede Menge Videos auf Youtube gesehen, wo verschiedene Spektren eingesetzt werden, um Pflanzen damit zu beleuchten, und dann eine Schlussfolgerung im Bezug auf Wachstum und Biomasse zu ziehen, was mir dabei bisher noch fehlt, wäre ein Test mit ausschliesslich grünem Licht. Zudem bemängele ich, dass immer gross wachsende Pflanzen dazu herangezogen werden, wie beispielsweise Tomaten, dabei würde sich eine Pflanze wie Kresse sicher besser eignen. Auf die Art könnte man um das individuell ausfallende Wachstum einzelner Pflanzen oder Stecklinge vernachlässigen können zB. indem man eine gewisse Menge an Kressesamen nimmt, diese von Zahl und Gewicht her in identische Portionen aufteilt, auf identischem Substrat mit identischen Bedingungen unter den verschiedenen Spekten aussäät, also genauer gesagt nachdem der Keimprozess begonnen hat diese unter die Spektren aufteilt, da manche Spektren die Keimung hemmen können. Das Ergebnis eines solchen Tests wäre sicher wesentlich präziser. Um Kresse zu verwenden, reicht auch eine relativ kleine Fläche und vor allem eine geringe Lichtleistung.
frickler
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Di, 24.10.17, 08:46 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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wer hinter Violett noch etwas sähe. Und da gab es ein paar wenige, die nahes UV sahen.

Yep. Kann ich bestätigen. Gilt auch für rot. Im Chemiepraktikum ('Ionenlotto') gab es einige, die eine bestimmte Kalium Linie (768,2 nm) sehen konnten (aber eben nicht alle). Die mussten das dann immer für alle anderen auch begutachten.
Borax
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Di, 24.10.17, 08:56 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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frickler hat geschrieben:Ich persönlich nutze nur noch LEDs mit 4000 K, meine Bonsais habe ich mit mehreren Spektren getestet (3000K, 6000K, diverse Growlights), und bei 4000 K wachsen sie am natürlichsten, und das bei geringer Lichtleistung, ohne dabei den internodialen Abstand zu vergrössern. Es scheint mir eher eine Frage des Spektrums zu sein, wie sie wachsen, als eine Frage der Helligkeit/Lichtleistung.

Mittlerweile habe ich ja jede Menge Videos auf Youtube gesehen, wo verschiedene Spektren eingesetzt werden, um Pflanzen damit zu beleuchten, und dann eine Schlussfolgerung im Bezug auf Wachstum und Biomasse zu ziehen, was mir dabei bisher noch fehlt, wäre ein Test mit ausschliesslich grünem Licht. Zudem bemängele ich, dass immer gross wachsende Pflanzen dazu herangezogen werden, wie beispielsweise Tomaten, dabei würde sich eine Pflanze wie Kresse sicher besser eignen.


Sicher ist das Spektrum wichtiger als die Helligkeit. Allerdings brauchen bestimmte Pflanzen eine bestimmte Helligkeit in der Vegetativen Phase uund eine noch höhere (und mehr ins rot verschobenes Spektrum) in der Blütephase. Stimmt hier weder Spektrum noch Helligkeit, dann passiert nichts.
Gestern Abend noch weiter gelesen - momentan mache ich nichts anderes - dass um 12000 Lux nötig sind. Das entspricht ja etwa der Helligkeit im Schatten beim freien Himmel.
4000k sind richtig. Je nach dem was man jetzt machen will sollte man dann noch blau und rot dazu geben, falls man Pflanzen aufziehen will. Als reines Pflanzenlicht für "einfach an" ist das natürlich ausreichend, wenn das Abends genutzt wird. Dann siehts für uns nicht komisch aus ;)
Ich will ja die kaltweißen P4 (habe gestern glaube 8 Stück zusammen gezählt von damals) mit rot und blau kombinieren. Die P4 haben viel im Bereich Orange-Grün. Pures grün würde ich nicht nehmen, da die Effizienz gering ist. Bei dem weiter oben verlinkten Artikel habe ich ja schon erwähnt, dass die dort kaltweiße LEDs statt grüne empfehlen, da dies 10-20% effizienter ist als reine grüne. Den Beitrag habe ich diverse male erweitert. Zum thema grün sind da bereits mehrere Links aufgelistet.

frickler hat geschrieben:Auf die Art könnte man um das individuell ausfallende Wachstum einzelner Pflanzen oder Stecklinge vernachlässigen können zB. indem man eine gewisse Menge an Kressesamen nimmt, diese von Zahl und Gewicht her in identische Portionen aufteilt, auf identischem Substrat mit identischen Bedingungen unter den verschiedenen Spekten aussäät, also genauer gesagt nachdem der Keimprozess begonnen hat diese unter die Spektren aufteilt, da manche Spektren die Keimung hemmen können. Das Ergebnis eines solchen Tests wäre sicher wesentlich präziser. Um Kresse zu verwenden, reicht auch eine relativ kleine Fläche und vor allem eine geringe Lichtleistung.

Genau das habe ich doch vor ;) Hatte ja die Kresse hier erwähnt..an sich nuur zum Testen von Lichtstärken und -Spektren bestellt. Mit Temperatur wird auch experimentiert.
Habe am Samstag bei Obi drei unterschiedliche Blattsalate geholt und die einfach auuf Aufzuchterde auf der Fensterbank gelegt. Erde mit Wasser gesättigt und ne Tüte drüber gestülpt. Gestern waren einige bereits am Keimen - das Fenster liegt auf der Westseite, wodurch zur Zeit bei dem aktuellen Wetter nuuull Sonne rein kommt. Nur kaltweißes bzw. sehr blaues Licht.
AlphaRay
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Di, 24.10.17, 09:24 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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@AlphaRay

Genau das habe ich doch vor ;) Hatte ja die Kresse hier erwähnt..


Also ich habe ehrlich gesagt nicht mehr gelesen als hier ein paar Posts, von Kresse habe ich nichts gewusst, die ist mir einfach in den Sinn gekommen, weil es eine einfache und schnell wachsende kleine Pflanze ist. Netter Zufall :)

Pures grün würde ich nicht nehmen, da die Effizienz gering ist. Bei dem weiter oben verlinkten Artikel habe ich ja schon erwähnt, dass die dort kaltweiße LEDs statt grüne empfehlen, da dies 10-20% effizienter ist als reine grüne.


Ja schon klar, aber es ging mir jetzt darum die Auswirkungen von ausschliesslich grünem Spektrum zu beobachten, bzw. die Abwesenheit solcher Beobachtungen zu bemängeln.
Wenn man dann sehen kann, dass sich da gar nichts entwickelt, erst dann kann man wirklich die These untermauern, dass Pflanzenblätter grün sind, weil sie nur grünes Licht hochgradig ungenutzt reflektieren, und nicht etwa, dass die Chloroplasten den reflektierten Grünanteil selbst produzieren, indem sie die verfügbaren Spektralbereiche absorbieren und die grüne Reflexion durch den Prozess als Nebenprodukt entsteht. Es gibt bei der Farbe der Blätter bei Pflanzen, die unter sehr ähnlichen Bedingungen wachsen nämlich auch unterschiedliche Blattfärbungen. So habe ich mehrere Chilipflanzen, die
schwarze bis dunkel Lila gefärbte Blätter haben, jedoch genauso wachsen wie die Grünblättrigen Sorten. Es gibt auch Pflanzen, die sehr helle Blätter haben, die eher gelblich bis weiss sind, sogar rotblättrige und blaublättrige/türkise (jetzt nicht Chilis).

Ich finde den Ansatz vom Spektrum der Reflexion her nicht 100% stichhaltig, deshalb ist es wichtig, sämtliche Bandbreiten individuell zu betrachten.
Es handelt sich schliesslich beim Chlorophyll nicht um totes Material, sondern um Teile lebender Organismen.
frickler
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Di, 24.10.17, 10:14 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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frickler hat geschrieben:Ja schon klar, aber es ging mir jetzt darum die Auswirkungen von ausschliesslich grünem Spektrum zu beobachten, bzw. die Abwesenheit solcher Beobachtungen zu bemängeln.
Wenn man dann sehen kann, dass sich da gar nichts entwickelt, erst dann kann man wirklich die These untermauern, dass Pflanzenblätter grün sind, weil sie nur grünes Licht hochgradig ungenutzt reflektieren, und nicht etwa, dass die Chloroplasten den reflektierten Grünanteil selbst produzieren, indem sie die verfügbaren Spektralbereiche absorbieren und die grüne Reflexion durch den Prozess als Nebenprodukt entsteht


Das dürfe nicht funktionieren, weil grün weder von Chlorophyll a noch von b in dem maße absorbiert wird, dass es für die Photosynthese ausreicht. Zudem benötigt die Pflanze entweder was um 450..460 nm ooder 630..660 nm. Pur in diesen Bereichen gehts.
AlphaRay
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Di, 24.10.17, 10:37 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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@Alpha Ray
Aber wissen tu ich es nicht, gesehen habe ich einen solchen Versuch noch nicht, und den Grund, weshalb es mich interessiert hast Du offenbar auch nicht verstanden.
Photonen sind nicht wie ein Ball, der einfach abprallt, was zurückkommt ist nicht zwangsweise das, was hereingegangen ist.
Es ist ein quantenmechanischer Effekt, welchen die Chloroplasten nutzen.

Ich bin einfach so lange sehr skeptisch, bis ich es selbst gesehen habe. Möglich wäre es natürlich auch, dass grünes Spektrum nur dann verarbeitet werden kann, wenn andere Spektren auch vorhanden sind.
Sich ausschliesslich auf das Spektrum der Reflexion zu verlassen, um Aussagen über die spektrale Nutzung von Chloroplasten zu machen ist sehr oberflächlich gedacht. Es ist ja nicht so, als sei das Deine Schuld, aber ich denke halt lieber selbst nach, statt irgendwelchen Forschern nachzuplappern. Nur wenn man immer skeptisch bleibt sorgt man auch dafür, dass diese Forschungen aktuell bleiben.
frickler
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Di, 24.10.17, 11:07 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Such einfach mal hier weiter oben nach "Was noch nie in erwägung gezogen wurde: grünes Licht" und geht die Links dann durch :) Da habe ich die Infos zu den Versuchen gesammelt. Da ist auch ein Experiment bei mit Fotos zu Pflanzen, die bei diversen Kombinationen Rot-Blau-Grün gemacht gezogen wurden.

Das grün wird nicht einfach nur reflektiert. Habe ich nicht gesagt. Man geht mittlerweile von ca. 70 % Absorption im grünen Bereich aus - ist natürlich von Pflanze zu Pflanze unterschiedlich. Es ist aber Fakt, dass die Pflanzen rot oder blau brauchen, damit sich überhaupt was tut. Und Blüter rot und vor allem später auch rot um 730nm brauchen, um die Blühphase zu starten.
Unser Himmel ist blau und die Sonne strahlt hauptsächlich im gelb-rotem Bereich. Dass die Pflanzen nicht mit purem grün aufgezogen werden können - genausowenig wie mit purem rot (!) - ist logisch nachvollziehbar.

Die Züchter von bei uns ilegallen Pflanzen nutzen grünes Licht Nachts als "Mondlicht", soweit ich das verstanden habe, da sich unter dem Licht bei den Pflanzen nichts tun soll.
Grüne LEDs sind auch ziemlich ineffektiv, wenn ich da richtig vestanden habe. Von OSRAM gibts die SSL als "true green". Aber hier schon mit lm statt mW Angabe. Und die ist nicht hoch, wenn man bedenkt, dass unsere Augen in diesem bereich am emfindlichsten sind.
AlphaRay
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Di, 24.10.17, 11:34 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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@Alpha Ray
Aber es gibt eben keine Versuche mit purem Grün, bei ausschliesslich Rot oder Blau gibt es bereits Versuche, dort kann man auch schön nachvollziehen, welche Probleme Pflanzen haben, die bei solchem Licht wachsen, denn sie wachsen tatsächlich.
Mondlicht hat laut
https://de.wikipedia.org/wiki/Farbtemperatur

eine Farbtemperatur von 4120K, ist also leicht blauer als Tageslicht bei klarem Himmel, wenn man Neutralweiss als solches ansieht. Keine Ahnung, ob die Tabelle auf Wikipedia wirklich so stimmt.
Ich kann nicht nachvollziehen, was an grünem Licht Mondlicht sein soll. Es ist aber auch schwer zu sagen, was "normales" Sonnenlicht ist, da die Bedingungen überall unterschiedlich sind.
Ich persönlich empfinde 4000K als völlig natürlich. Ist wohl auch die Gewöhnung an das Licht unserer Breitengrade und Umgebung in verschiedenen Höhenlagen usw..

Danke für den Hinweis, der Heliospectra Link ist ziemlich nützlich.
Vielleicht kauf ich mir mal ne grüne LED Lampe und stell eine Pflanze drunter um zu schauen, was genau passiert.
frickler
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Di, 24.10.17, 12:14 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Weil's ja keinen Sinn macht. Pflanzen brauchen Blauanteile. Bei purem Blau wächst alles toll, bis auf den Start der Blütephase, wobei das hier von John.S anders beobachtet wurde (Chili vom Samen bis Ernte unter purem blau). Unter purem rot wächst nichts bzw. nicht wirklich richtig ("vergeilung)".

HIer mal was zum nachlesen, was ich eben gefunden habe (Chapter 27: "Green Light Effect on Plant Growth and Development"):
https://books.google.de/books?id=h5PGlc ... lue&f=true

"A crude action spectrum showed that growth was inhibited most by UV and green light, which limited mass to less than 50% the mass of dark,blue,red or far-red grown tissue. The growth inhibition reverted quickly when the green light stimulus was removed"

"Field studies showed that green or yellow light reflected from colored mulch increased the aroma compounds and phenolic content of sweet brasil, and the addition of green wavbands to red and blue light positively affects the long-term growth of lettuce"


Infos von der NASA:
https://advancedledlights.com/blog/technology/nasa-research-optimum-light-wavelengths-plant-growth/
Green Light (500 – 600 nm) was once thought not to be necessary for plants, but recent studies have discovered this wavelength penetrates through thick top canopies to support the leaves in the lower canopy.


Heliospectra:
https://www.heliospectra.com/sites/defa ... need_5.pdf
"The areas of the spectrum that drive photosynthesis are highest in the red end (600 - 700 nm), followed by the blue region (400 - 500 nm) and lastly, the green region (500 - 600 nm). These data show that between 50 and 75% of the green light is used in photosynthesis"


https://californialightworks.com/light- ... nt-growth/
Green light (500nm-550nm)

Most green light is reflected off the plant and plays a much smaller role in plant growth. However, there are some important aspects of light in this range so a certain amount of light in this spectrum range is beneficial. Green light is sometimes used as a tool for eliciting specific plant responses such as stomatal control, phototropism, photomorphogenic growth and environmental signaling. When combined with blue, red and far-red wavelengths, green light completes a comprehensive spectral treatment for understanding plant physiological activity. The function of green light is less well understood than the other spectrums, and there are only certain species of plants that require green light for normal growth. It’s effects appear to be very strain specific.

The pigments that can absorb green are found deeper in the leaf structure so it is thought that because green light reflects off of the Chlorophyll in leaf surfaces and thus is reflected deeper into the shaded areas of the canopy than Red and Blue which are readily absorbed, that green may actually be mostly absorbed through the undersides of the leaves as it bounces around in the shaded depths of the canopy.

Edit:
https://academic.oup.com/jxb/article/58/12/3099/633072/Green-light-a-signal-to-slow-down-or-stop

"Clearly, plants have sensitive green light sensors, the phytochromes and cryptochromes, but their efficiency in processing the green light signal is poor relative to their ability to respond to red and blue wavebands. With this in mind green light effects could be the result of low-level coaction between red and blue sensory systems, as outputs from minimal phy and cry activation may present what mistakenly appear to be green specific phenotypes. "

"However, seedlings grown under the lavender filters (where the green component was significantly reduced) achieved higher dry weight at saturation than seedlings grown under white light. From these data Went concluded that there was an ‘inhibitory effect of green light’ (Went, 1957). Today these results may possibly be reconciled as the negative cry-dependent or cry-independent effects on seedling development and growth."

"Additional trials added supplemental green light to the white light treatments. Specifically, when grown under green-depleted conditions marigold height, fresh weight, and dry weight increased 30–50% over full-spectrum treatment, consistent with the results from Went (1957). The authors concluded that removal of green light enhanced plant growth. "

"The more informative experiments were those that tested the consequence of added green light to full spectrum. Here plants were shorter and had less fresh/dry mass. Surprisingly, higher PAR paradoxically led to lower vegetative growth. "

Liest sich so: ergänzt man rot + blau durch grün, erhält man eine erhöhte Pflanzenmasse. Überwiegt der Grünanteil (getestet mit Vollspektrum + zusätzlichem Grünlicht), so wird das Wachstum gehemmt, im Gegensatz zum Vollspektrum ohne zusätzlichem Grün.
AlphaRay
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Do, 26.10.17, 07:58 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Liest sich so: ergänzt man rot + blau durch grün, erhält man eine erhöhte Pflanzenmasse. Überwiegt der Grünanteil (getestet mit Vollspektrum + zusätzlichem Grünlicht), so wird das Wachstum gehemmt, im Gegensatz zum Vollspektrum ohne zusätzlichem Grün.


Das ergibt Sinn !
Unabhängig davon interessiert es mich jedoch trotzdem, wie sich ausschliesslich grünes Licht genau auswirkt, es scheint das Wachstum zu hemmen, jedoch erreicht das grüne Spektrum wohl oft nur den Boden, wo sich evtl. Samen zu kleinen Pfänzchen entwickeln, wenn das Blätterdach relativ dicht ist. Vielleicht ist auch genau das der Sinn des grünen Spektrums, dass die Samen sich nicht entwickeln, da sie auf ein breiteres Spektrum warten um erst dann zu keimen, wenn es eine Chance gibt, das Sonnenlicht zu erreichen.
Bei halbschattig bis schattig wachsenden Pflanzen sollte es dann jedoch nicht der Fall sein, vielleicht mögen die einen höheren Grünanteil.
frickler
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Do, 26.10.17, 08:09 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Ich hatte ein Paper gefunden, bei welchem die Pflanzen wohl mit reinem grün, blau und rot bestrahlt wurden. Anhand der Grafiken hatten die Pflanzen unter grün 1/2 bis 2/3 der Masse von blau oder rot. Ich glaube den habe ich Daheim noch irgendwo in nem Link offen.

Hier:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3975419/

Graphen:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articl ... -15-04657/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articl ... -15-04657/

Vergleich unterm Mikroskop:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articl ... -15-04657/
AlphaRay
 
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Re: Pflanzenwuchs unter LEDs - Teil 2

Beitrag am Fr, 27.10.17, 01:58 (0 Bewertungen, 0 Sterne)

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@AlphaRay
Vielen Dank, das ist sehr aufschlussreich.
Ich habe dazu auch noch was gefunden :

The conclusion was that the red light grew the stronger plants, though it was noted that the green light had plants that germinated more quickly.

https://www.hunker.com/12000149/the-effect-of-green-light-on-plants

Der Artikel ist auch interessant, vor allem, weil man dort mal konkrete Ergebnisse sieht.
http://msue.anr.msu.edu/news/green_light_is_it_important_for_plant_growth
frickler
 
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