Lichtmessung

LICHT ≠ LICHT

LICHTTEMPERATUR

Oft wird die Lichtleistung einer Lampe in Kelvin angegeben. Diese Angabe gilt aber nur für sogenannte Temperaturstrahler. Erhitzt man eine Metallprobe, ändert sich die Glühfarbe mit steigender Temperatur von rot auf gelb, dann weiß und schließlich blau. Gleichzeitig steigt auch die Lichtintensität.

LEDs sind keine Temperaturstrahler.

Das Licht einer LED wird bei der Elektronenrekombination, in Form eines Photons, das eine exakte Wellenlänge hat, abgegeben. Dadurch lassen sich individuelle Wellenlängen, je nach Halbleiterund Dotierungsmaterial, erzeugen. Das heißt: es werden nur Photonen eines engen Wellenlängenbereiches, also einer Farbe, von einer LED produziert. Eine Ausnahme bilden weiße LEDs, in denen mehrere Dotierungsmaterialien gemeinsam verwendet werden.

So gelingt es, dass durch gezielten Einsatz, ausschließlich der für das Pflanzenwachstum wirklich benötigten Wellenlängen, bei optimaler Versorgung, doch Energie gespart werden kann.

Und da nichts zum Glühen gebracht werden muss, entwickeln LEDs viel weniger Wärme und sparen somit noch einmal.

MESSWERTE IN CANDELA

Wikipedia: „Die Candela [kanˈdeːla] (lateinisch für Kerze) ist die SIBasiseinheit der Lichtstärke, das heißt des von einem Objekt in eine gegebene Richtung ausgesandten Lichtstroms pro Raumwinkeleinheit, gemessen in großer Entfernung von der Lichtquelle.“

Die Candela misst die Stärke der im menschlichen Auge von der empfangenen Strahlung hervorgerufenen Lichtempfindung und ist somit nicht objektiv in Bezug auf die Wirkung der Strahlung bei der Photosynthese.

In der SI-Definition wird Licht mit einer Wellenlänge von 555 Nanometer Wellenlänge (Grün) verwendet, bei der das menschliche Auge seine höchste Empfindlichkeit besitzt.

 

MESSWERTE IN LUX

Wikipedia: „Die Beleuchtungsstärke in Lux [lx] ist der Quotient der Lichtstärke einer punktförmigen Lichtquelle in Candela [cd] und dem Quadrat der Entfernung in Meter [m].“

Aus diesem Grund ist es notwendig, auch die Entfernung anzugeben, in der die Messung erfolgte. Ohne die Angabe dieser Distanz hat der LuxWert keinerlei Aussagekraft.
 

MESSWERTE IN LUMEN

Wikipedia: Lumen [lm] ist die Einheit des Lichtstroms. Als photometrische Einheit berücksichtigt das Lumen die Empfindlichkeit des menschlichen Auges: Zwei baugleiche Lichtquellen werden als gleich hell wahrgenommen, wenn sie den gleichen Lichtstrom aussenden – unabhängig von ihrer Farbe.

Wegen dieser „Farbenblindheit“ sind Lumen im Pflanzenbau nicht als Vergleichsbasis zu gebrauchen.

 

PAR – DIE PHOTOSYNTHETISCH AKTIVE STRAHLUNG

Im wissenschaftlichen Kontext spricht man, wenn man den für den Wuchs von Pflanzen wirksamen Lichtanteil meint, auch von PAR (Photosynthetically Active Radiation = Photosynthetisch aktive Strahlung).

Der PAR-Wert gibt die Anzahl der Photonen, im Wellenlängenbereich von 400 bis 700 nm, pro Quadratmeter und Sekunde in μmol (Mikromol) an. Ein Mol enthält 6,022 · 10 Teilchen. Ein Mikromol [μmol] ist ein Millionstel davon (also 6,022 · 10 = 602,2 Billiarden Teilchen). Die Einheit in der gemessen wird, ist .

Der PAR-Wert ist bei der Photosynthese die relevante Kenngröße einer Lichtquelle.
Auch hier ist die Angabe des Messabstandes unbedingt notwendig.

Die meisten Pflanzen, die kein ausgesprochenes Schattendasein führen (z.B. Orchideen) benötigen 200 bis 800 . Wobei die untere Grenze quasi ein Existenzminimum darstellt, unter dem die Pflanze auf Dauer nicht überleben kann. Niedere Werte optimieren die Energieeffizienz der Zucht (Watt pro Gewichtseinheit), während höhere Werte vor Allem die Ausnutzung des Raumes optimieren (Gewicht pro Quadratmeter).


Achtung: Im oben abgebildeter Grafik wird die Kurzform „μmol“, anstatt der etwas unhandlichen Vollversion , verwendet.

In unseren Lichtsystemen werden LEDs mit bis zu 10 verschiedenen Wellenlängen eingesetzt. 
Diese Kombination entspricht der Farbverteilung, die am besten von Pflanzen umgesetzt werden kann.

Durch diese, von uns erarbeitete Auswahl an LEDs und deren Wellenlängen, geht nichts von der kostbaren Energie ungenutzt verloren.