Wer Kräuter, Gemüse oder andere Pflanzen zu Hause vorziehen möchte, beschäftigt sich früher oder später mit der richtigen Beleuchtung. Besonders bei Pflanzenlampen begegnen einem Begriffe wie PPFD und DLI. Sie helfen dabei, die Lichtversorgung besser einzuschätzen und die Bedingungen am eigenen Standort nachvollziehbar zu planen.
Eine gute Pflanzenbeleuchtung hängt dabei nicht allein von der Leistung einer Lampe ab. Entscheidend ist, wie viel Licht tatsächlich an der Pflanzenfläche ankommt, wie lange die Beleuchtung täglich eingeschaltet ist und welche Pflanzen unter dem Licht wachsen. Deshalb sollten technische Angaben immer gemeinsam mit den tatsächlichen Bedingungen am Standort betrachtet werden.
PPFD und DLI: Zwei Werte für unterschiedliche Aspekte
PPFD steht für „Photosynthetic Photon Flux Density“. Der Wert beschreibt, wie viele photosynthetisch relevante Photonen pro Sekunde auf eine bestimmte Fläche treffen. Die übliche Einheit lautet µmol/m²/s. PPFD beschreibt damit die Lichtintensität an einem bestimmten Messpunkt.
Eine PPFD-Messung ist immer eine Momentaufnahme. Der Wert kann sich beispielsweise verändern, wenn die Höhe der Lampe angepasst wird, sich die Helligkeitseinstellung ändert oder ein anderer Bereich der Anzuchtfläche betrachtet wird. Deshalb sollte nicht nur ein einzelner Spitzenwert berücksichtigt werden.
DLI steht für „Daily Light Integral“ und beschreibt dagegen die gesamte Lichtmenge, die während eines Tages auf eine Fläche trifft. Die Einheit lautet mol/m²/Tag. Purdue University erläutert in ihrer Einführung zum Tageslichtintegral das Konzept des Daily Light Integral (DLI) und dessen Zusammenhang mit der täglichen Lichtmenge.
Damit ergänzen sich beide Werte. Ein höherer PPFD über eine kürzere Zeit kann rechnerisch zu einer ähnlichen täglichen Lichtmenge führen wie ein niedrigerer PPFD über einen längeren Zeitraum. Für eine sinnvolle Einschätzung müssen deshalb Lichtintensität und Beleuchtungsdauer gemeinsam betrachtet werden.
Warum der Messpunkt bei PPFD wichtig ist
Bei der Auswahl oder Einstellung einer Pflanzenlampe wird häufig nur ein einzelner Messwert betrachtet. Auf einer größeren Fläche kann die Lichtverteilung jedoch unterschiedlich ausfallen. Direkt unter der Mitte einer Lampe kann beispielsweise ein höherer PPFD-Wert gemessen werden als an den äußeren Bereichen.
Die tatsächliche Lichtverteilung hängt unter anderem von der Entfernung zwischen Lampe und Pflanzen, der Lampeneinstellung, der Position des Messgeräts und der Größe der beleuchteten Fläche ab.
Für eine bessere Einschätzung können daher mehrere feste Messpunkte verwendet werden. Eine Messung in der Mitte sowie an verschiedenen Stellen der Pflanzenfläche macht Unterschiede sichtbar und hilft dabei, die Beleuchtung gezielter zu beurteilen.
Wer die Lampenhöhe oder Einstellung verändert, sollte anschließend möglichst dieselben Messpunkte erneut überprüfen. So lassen sich Veränderungen besser nachvollziehen.
DLI berechnen: Lichtintensität und Beleuchtungsdauer verbinden
Wer den DLI berechnen möchte, benötigt den PPFD-Wert und die tägliche Beleuchtungsdauer. Unter der Annahme, dass der gemessene PPFD während der gesamten Beleuchtungszeit ungefähr konstant bleibt, kann folgende Formel verwendet werden:
DLI = PPFD × Beleuchtungsstunden × 0,0036
Der Faktor 0,0036 dient dabei der Umrechnung in die Einheit mol/m²/Tag.
Ein einfaches Rechenbeispiel
Eine Pflanzenlampe erreicht an einem bestimmten Messpunkt konstant 150 µmol/m²/s und wird täglich 12 Stunden betrieben.
Die Berechnung lautet:
150 × 12 × 0,0036 = 6,48 mol/m²/Tag
Der rechnerische DLI beträgt unter diesen Bedingungen also 6,48 mol/m²/Tag.
Das Beispiel zeigt den mathematischen Zusammenhang zwischen PPFD und Beleuchtungsdauer. Es stellt jedoch keinen allgemeinen Zielwert für jede Pflanze dar. Der tatsächliche Lichtbedarf kann je nach Pflanzenart und Entwicklungsphase unterschiedlich sein.
Wer den Zusammenhang selbst nachvollziehen möchte, kann dafür auch einen PPFD-Rechner beziehungsweise einen DLI-Rechner verwenden. Wichtig ist, die verwendeten Ausgangswerte zu kennen und nachvollziehbar zu dokumentieren.
PPFD richtig messen und dokumentieren
Eine strukturierte Messung muss zu Hause nicht kompliziert sein. Entscheidend ist, dass die Bedingungen bei verschiedenen Messungen möglichst vergleichbar bleiben.
Vor der Messung sollte zunächst die tatsächliche Pflanzenfläche festgelegt werden. Anschließend können einige feste Messpunkte bestimmt werden. Die Messung sollte auf der Höhe erfolgen, auf der sich normalerweise die Pflanzenspitzen befinden.
Für jede Messung sind insbesondere folgende Angaben hilfreich:
- Pflanzenart und Standort
- Datum der Messung
- Position des Messpunkts
- gemessener PPFD-Wert
- Abstand zwischen Lampe und Pflanzen
- Lampeneinstellung
- tägliche Beleuchtungsdauer
Wenn die Beleuchtung angepasst wird, sollten möglichst nicht mehrere Faktoren gleichzeitig verändert werden. Wird beispielsweise die Lampenhöhe und gleichzeitig die Beleuchtungsdauer geändert, lässt sich später schwerer erkennen, welche Anpassung den Unterschied verursacht hat.
Durch eine einfache Dokumentation können spätere Messwerte besser miteinander verglichen werden.
PPFD × Beleuchtungsdauer = DLI
Der Zusammenhang lässt sich vereinfacht als eine kleine Planungskette darstellen:
PPFD
→ Lichtintensität am Messpunkt
× Beleuchtungsdauer
→ tägliche Anzahl der Beleuchtungsstunden
= DLI
→ rechnerische tägliche Lichtmenge
Diese Darstellung eignet sich auch als einfache Infografik für den Artikel. Sie macht den Unterschied zwischen einem momentanen PPFD-Messwert und der über den Tag betrachteten Lichtmenge schnell verständlich.
Grafik-Caption:
PPFD beschreibt die Lichtintensität an einem Messpunkt. Zusammen mit der täglichen Beleuchtungsdauer lässt sich daraus unter definierten Bedingungen der DLI berechnen.
Alt-Text:
Infografik zum Zusammenhang zwischen PPFD, Beleuchtungsdauer und DLI bei Pflanzenlicht.
Pflanzenlicht sinnvoll beurteilen
Beim Vergleich verschiedener Pflanzenlampen sollte nicht nur ein möglichst hoher PPFD-Wert betrachtet werden. Entscheidend ist auch, für welche Fläche der angegebene Wert gilt und unter welchen Bedingungen er gemessen wurde.
Fragen wie diese helfen bei der Einordnung:
- Für welche Fläche gilt der angegebene Wert?
- In welcher Entfernung wurde gemessen?
- Welche Lampeneinstellung wurde verwendet?
- Handelt es sich um einen einzelnen Messpunkt oder mehrere Messpunkte?
- Wie lange soll die Beleuchtung täglich eingesetzt werden?
Ein einzelner Wert aus einer Produktbeschreibung beschreibt nicht automatisch die tatsächliche Lichtversorgung der eigenen Pflanzen. Die reale Situation kann sich je nach Abstand, Fläche und Einstellung unterscheiden.
Deshalb ist eine Kombination aus technischen Angaben, eigenen Messungen und dokumentierter Beleuchtungsdauer hilfreicher als die Betrachtung eines einzelnen Spitzenwertes.
Zusätzliches Tageslicht berücksichtigen
Bei Pflanzen auf einer Fensterbank kann neben einer Pflanzenlampe auch natürliches Tageslicht zur Lichtversorgung beitragen. Dieses verändert sich jedoch im Tagesverlauf und hängt beispielsweise von Fensterposition, Wetter und Jahreszeit ab.
Eine einzelne PPFD-Messung zu einem bestimmten Zeitpunkt beschreibt deshalb nicht automatisch die gesamte tägliche Lichtmenge.
Wenn künstliches Licht mit Tageslicht kombiniert wird, sollte zwischen einem momentanen PPFD-Wert und dem tatsächlichen täglichen Lichteintrag unterschieden werden. Die einfache DLI-Berechnung mit einem konstanten PPFD-Wert ist vor allem dann sinnvoll, wenn die zugrunde gelegte Lichtintensität über die betrachtete Beleuchtungsdauer annähernd konstant bleibt.
Typische Fehler bei der Lichtplanung vermeiden
Bei der Planung von Pflanzenlicht können einige einfache Fehler vermieden werden.
Nur den höchsten PPFD-Wert betrachten:
Der höchste Wert direkt unter der Lampe beschreibt nicht automatisch die gesamte Pflanzenfläche.
PPFD und DLI gleichsetzen:
PPFD beschreibt die Lichtintensität an einem Messpunkt. DLI betrachtet dagegen die Lichtmenge über einen gesamten Tag.
Die Beleuchtungsdauer nicht berücksichtigen:
Der gleiche PPFD-Wert kann bei unterschiedlicher Beleuchtungsdauer zu unterschiedlichen DLI-Werten führen.
Mehrere Einstellungen gleichzeitig verändern:
Wenn Lampenhöhe, Helligkeit und Beleuchtungsdauer gleichzeitig geändert werden, ist ein späterer Vergleich schwieriger.
Berechneten DLI als allgemeine Empfehlung verstehen:
Ein rechnerischer Wert ist nicht automatisch der optimale Lichtbedarf für jede Pflanzenart. Pflanzenart und Entwicklungsphase müssen ebenfalls berücksichtigt werden.
PPFD- und DLI-Rechner für die eigene Planung
Für die eigene Planung kann ein PPFD- und DLI-Rechner von THE GROW verwendet werden. So lassen sich gemessene PPFD-Werte und die tägliche Beleuchtungsdauer rechnerisch miteinander verbinden.
Dabei sollte immer dokumentiert werden, welche Werte in den Rechner eingegeben wurden. So bleibt später nachvollziehbar, wie das Ergebnis entstanden ist.
Ein Rechner ersetzt allerdings keine Messung der tatsächlichen Lichtverteilung. Besonders bei unterschiedlichen Lampenhöhen oder größeren Anzuchtflächen können mehrere Messpunkte zusätzliche Informationen liefern.
Fazit
PPFD und DLI betrachten Pflanzenlicht aus zwei unterschiedlichen Perspektiven. PPFD beschreibt die Lichtintensität an einem bestimmten Messpunkt, während DLI die gesamte tägliche Lichtmenge berücksichtigt. Für die Berechnung gilt unter der Annahme eines konstanten PPFD:
DLI = PPFD × Beleuchtungsstunden × 0,0036
Eine nachvollziehbare Planung berücksichtigt jedoch mehr als nur diese Formel. Pflanzenart, Anzuchtfläche, Lampenhöhe, Lampeneinstellung und Beleuchtungsdauer spielen ebenfalls eine Rolle. Wer mehrere feste Messpunkte verwendet, Veränderungen dokumentiert und die gleichen Bedingungen bei späteren Messungen möglichst beibehält, kann die eigene Pflanzenbeleuchtung besser beurteilen und gezielter anpassen.
