Angepinnt Die Bedeutung des Lichts für Pflanzen

    • Die Bedeutung des Lichts für Pflanzen

      Hallo Gemeinde.
      Da hier einige User gerne mehr über das Licht erfahren wollen, versuche ich jetzt mal mein ganzes Wissen weiter zu geben. Ich habe dazu einige Fachbücher gewälzt und vieles auch aus dem Internet raus gesucht.
      Da das Thema Licht sehr umfangreich ist werde ich mich nur auf den Teil beschränken der für die Aquaristik und seine Pflanzen wichtig ist.
      Das erste was man wissen sollte sind die verschiedenen Lichteinheiten oder Lichtwerte die beim Kauf der Leuchtmittel immer mit angegeben werden !
      Viele können sich unter Lux, Lumen, Kelvin, Farbspektrum usw. nicht viel vorstellen und hauen sie dann unwissend durcheinander und denken z.B. das eine Lampe mit 10000 Kelvin bestimmt ganz hell sein muss. Dem ist aber nicht so.

      Zu erst mal ein wenig Physik!

      Was ist Licht ?
      Licht ist elektromagnetische Strahlung, die für den Menschen sichtbar ist. Dieser Teil des elektromagnetischen Spektrums reicht von etwa 380 nm(Nanometer) bis 780 nm Wellenlänge.
      Hier mal ein Bild dazu von Wikipedia:




      Welche Lichteinheiten sind nun für unsere Aquariumbeleuchtung wichtig?

      Ich schaue immer nach 4 Lichteinheiten die da wären : Lux, Lumen, Kelvin und das Farbspektrum.

      Erst mal alle einzeln erläutert:

      Die Hauptmaßeinheiten für Licht sind Lux und Lumen. In Lux wird die Beleuchtungsstärke gemessen. Sie gibt an, wie viel Licht auf einer Fläche auftrifft. Lumen ist das Maß für die Lichtmenge, die eine Lampe abgibt. Es bezieht sich auf den Lichtstrahl. Vergleichbar mit der Menge des Wassers, das aus einem Duschkopf strömt. Der Wert ist unabhängig vom Abstand einer angestrahlten Fläche. Die Beleuchtungsstärke (Lux) errechnet sich aus dem auftreffenden Lichtstrahl (Lumen) und der Größe der Fläche. 1 Lux = 1 Lumen pro m².
      Je weiter eine beleuchtete Fläche von der Lichtquelle entfernt ist, desto breiter ist der Lichtstrahl und desto geringer die Beleuchtungsstärke (Lux). Die Helligkeit auf einer Arbeitsfläche zum Beispiel sollte 500 Lux betragen. Die Lichtausbeute einer Lampe wird in Lumen pro Watt gemessen.

      Einige Beispiele der Beleuchtungstärke (Lux) sind:

      1 Lux = Kerze aus 1 Meter Entfernung
      500 Lux = Zimmerbeleuchtung
      8000-10000 Lux = Das Licht beim Zahnarzt zum Beispiel oder in einem Operationssaal
      20.000 Lux = ein bedeckter Sommertag
      100.000 Lux = ein wolkenloser Sommertag

      Einige Beispiele für den Lichtstrom (Lumen) ca.:

      40 Watt Glühlampe = 415 lm
      75 Watt Glühlampe = 930 lm
      20 Watt Energiespar.l.= 1200 lm
      36 Watt T8-Röhre = 2300 lm
      58 Watt T8-Röhre = 5200 lm
      1 Watt LED weiß= 18 lm
      5,4Watt LED weiß= 490 lm
      8 Watt LED Röhre= 1100 lm


      Ich habe mal meine Röhren mit Reflektor gemessen mit unserem Luxmeter von Arbeit ;) und da messe ich einen Wert von ca. 1400 Lux die auf der Wasseroberfläche auftreffen.
      Nun kommt aber die Eigenschaft des Wasser´s hinzu und das ist die Reflektion.
      Bei ca. 10cm Wassertiefe halbiert sich der Wert schon und da waren es dann nur noch 750 Lux!
      Das setzt sich weiter fort bis zum Grund alle 10cm halbiert sich die Beleuchtungsstärke.
      Das sieht dann so aus:
      Die Lichteinwirkung auf die Wasseroberfläche beträgt 100%, in 10 cm Tiefe nur noch 50%, in 20 cm Tiefe 25%, in 30 cm Tiefe 12,5%, in 40 cm Tiefe 6,2% und in 50 cm Tiefe nur noch 3,1%.

      Da bleiben dann bei meiner Wasserhöhe von 60cm gerade mal noch 50 Lux übrig die am Boden ankommen !
      Aus diesem Grund sollte man bei Pflanzenaquarien die Beleuchtung so dicht wie möglich über der Wasseroberfläche installieren.
    • Re: Die Bedeutung des Lichts für Pflanzen

      weiter gehts,
      Kommen wir jetzt zu den anderen beiden Lichteinheiten.
      Die Farbtemperatur und das Farbspektrum(Lichtspektrum):

      Die Farbtemperatur ist eine vereinfachte Darstellung der spektralen Charakteristik einer Lichtquelle. In Wirklichkeit wird die Lichtfarbe durch den relativen Anteil der unterschiedlichen Wellenlängen festgelegt. Trotzdem ist es möglich, den Farbton von Lichtquellen gleicher Intensität auf einer linearen Skala anzuordnen.



      Einheit der Farbtemperatur ist Kelvin (k). Warum nun Kelvin, das ist doch eine Temperaturmaßeinheit ?

      ganz einfach erklärt: Technisch gesehen bezieht sich die Farbtemperatur auf die Temperatur, auf die man einen theoretischen schwarzen Körper aufheizen müsste, damit er Licht der gleichen Farbe abgibt.
      typische Werte der Farbtemperatur sind:
      1500 k = Kerzenlicht
      2680 k = 40 W Glühbirne
      3200 k = Sonnenaufgang/Sonnenuntergang
      5500 k = Sonniges Tageslicht am Mittag
      9000-12000 k = Blauer Himmel

      Fazit ist also : Die Farbtemperatur(Kelvin) ist die Lichtfarbe die das menschliche Auge sieht und hat nichts mit der Helligkeit zu tun!

      Kommen wir nun zum Farbspektrum oder auch Lichtspektrum !
      Dieser ist ganz einfach zu erklären:

      Das Lichtspektrum ist der Teil des elektromagnetischen Spektrums, der ohne technische Hilfsmittel vom menschlichen Auge gesehen werden kann.

    • Re: Die Bedeutung des Lichts für Pflanzen

      So kommen wir nun endlich zu den Pflanzen.

      Da ich selber kein Biologe bin, habe ich mich in diesem Thema über die Jahre reichlich belesen und habe auch sehr viel aus dem Internet gelernt.

      Pflanzen sind an die Lichtmenge (Lux) sehr anpassungsfähig. Zuviel Licht können wir ihnen praktisch nicht bieten, wohl aber zu wenig!
      Man denke an die Natur wo zwischen 5000 und 10.000 Lux die Regel sind, oder an wolkenlosen Tagen sogar bis 100.000 Lux.

      Oberflächenpflanzen brauchen grundsätzlich viel Licht so ab 2 000 Lux.
      Pflanzen des mittleren Wasserbereiches brauchen so 800 – 1800 Lux.
      Bodenpflanzen brauchen wenigstens 100 Lux besser wäre ab 200 Lux.

      Damit kommen wir nun zum letzten und ich denke wichtigsten Punkt, die Lichtfarbe für unsere Pflanzen.

      Nicht alle Lichtfarben haben einen gleich hohen Nutzen für unsere Aquarienpflanzen.
      Zum Beispiel das blaue Licht mit sehr hohen Farbtemperaturen von bis zu 30.000 Kelvin sollte der Meeresaquaristik vorbehaltensein.
      In der Süsswasseraquaristik kommt es bei zu starkem blauen Lichtanteilen oft zu lästigem Algenwachstum. Blaues Licht wird jedoch trotzdem von den Pflanzen für die Photosynthese benötigt. Es bewirkt ein zum Licht hin wachsen der Pflanzen. Grünlich-gelbes Licht ist das Sehlicht des Menschen, für unsere Aquarienpflanzen hat es keine größeren Auswirkungen. Erst das orange und vor allem das rote Licht, mit niedrigen Kelvinwerten um 2000-3000 Kelvin, wird wieder für die Photosynthese benötigt. Es bewirkt Zellstreckung und Zellvergrößerung also das Wachstum unserer Pflanzen.
      Damit nun für beide Parteien, also für uns als Betrachter und zur Lebensgrundlage unserer Pflanzen, das Optimum erreicht werden kann sind Vollspektrumröhren die beste Wahl für Pflanzenaquarien.
      Dazu sollte man dann aber noch eine Röhre mit einem guten Farbwiedergabeindex nehmen damit die Farben der Fische und der Pflanzen gut rüber kommt.
      Die höchste Qualität stellt der Index 1A dar. Spektrum und Farbtemperatur hängen jedoch eng zusammen. Eine Lichtquelle mit nur wenigen Spektralanteilen wird keine gute Farbwiedergabe ermöglichen, da das Farbensehen ja eigentlich durch Absorption der Spektralanteile entsteht. Somit ist es also nicht ganz unwichtig welche Lichtquelle in welcher Ausführung wir verwenden. Auf die Spektralverteilung des Leuchtmittels ist ebenfalls zu achten. Hier ist auch eine Kelvinangabe des Lampenherstellers sehr nützlich. Aquaristisch besonders geeignet sind Farbtemperaturen von 5000-6000 Kelvin. Dabei muss man wissen, das die endgültige Farbtemperatur das arithmetische Mittel über den gesamten Spektralbereich ist. Das heißt, eine Lampe mit nur roter und blauer Strahlung hat eine ähnliche oder gleiche Farbtemperatur wie eine Röhre mit nur grün-gelben Licht. Beide sind jedoch nicht unbedingt geeignet. Entscheiden sollte man sich für eine Lampe mit ausgewogener Spektralverteilung und wenig Spitzen im blauen Bereich sowie viele Spitzen im roten Bereich.
      Ein Beispiel einer Vollspektrumröhre:



      Durch die Kombination verschiedener Röhren kann man Nachteile im Spektrum einzelner Lampe ausgleichen.

      Bevor ich nun zum Schluss komme noch ein Wort zum Lichtbedarf:

      je höher der Nitratgehalt im Wasser, desto höher wird der Lichtbedarf einer Pflanze. Es kann also sein, das in einem Becken eine bestimmte Pflanze bei wenig Licht wächst (Nitrat unter 1Omg/I) und in einem anderen Becken bei viel Licht nicht. Ein Düngen der Pflanze würde sie auch im letzteren Fall nicht besser wachsen lassen.
      Ich hoffe dieser lange Beitrag war jetzt nicht umsonst und hilft einigen Usern weiter bei diesem Thema etwas mehr Bescheid zu wissen worauf es ankommt bei der Pflanzenpflege !
    • Re: Die Bedeutung des Lichts für Pflanzen

      Nabend mein Schalker Freund

      Vielen Dank für diesen Klasse und vorallem informativen Beitrag.Finde ich klasse das du dir soviel Zeit und Muse genommen hast um das aus zuarbeiten und das hier zu schreiben,hab vielen Dank dafürhoffe wenn du es erlauben tust das wir das im Forum Beleuchtung/Technik oben als Ratgeber anpinnen dürfen,wäre ne klasse Sache.

      Und ein neuer Spitzname:
      der „ultra beauty“ Beleuchtungsguru
      MfG der Danny



    • Re: Die Bedeutung des Lichts für Pflanzen

      Hi,

      einfach der Hammer`! Haste dir richtig mühe gegeben, alles gut verständlich und einleuchtend! Für mich der bisher Beste bericht den ich zu dem Thema gelesen habe! Würde an deiner stele mal versuchen den den verschiedenen Fachzeitschriften an zu bieten!

      LG Sven
    • Re: Die Bedeutung des Lichts für Pflanzen

      Danke danke für Eure Lobe, ich habe insgesamt fast 24h dafür gebraucht aufgeteilt auf 4 Tage ;) ! Das meiste wusste ich selbst aber es ist immer schwierig das verständlich rüber zu bringen und nicht immer nur abzuschreiben. Vieles davon hab ich im Internet gefunden aber es musste verständlich umgeschrieben werden. Aber so was macht mir Spaß und wenn ich Euch dann noch helfen kann mach ich es gerne. Wie gesagt ich habe auf meiner Arbeit viel mit Beleuchtung zu tun, das hat dann zwar nix mit Pflanzenbeleuchtung zu tun aber um die Arbeitsplätze richtig auszuleuchten in einem dunklem Stahlwerk braucht man schon etwas Vorkenntnis im punkto Beleuchtung.
    • Re: Die Bedeutung des Lichts für Pflanzen

      Hallo Dani,

      habe zwar nur geschätzte 23 % verstanden, aber das liegt vor allem daran, dass ich bei schwierigen Dingen, mit denen ich üblicher Weise nicht befasst bin, gerne früh abschalte. Außerdem bin ich oft etwas faul bei solchen Sachen. Um diese Faulheit zu füttern, nun eine unverschämte Bitte:

      Hast Du auch einen Tipp/eine Erfahrung für eine T 5 Röhre, die das von Dir geschilderte "gute Spektrum" aufweist und den Anforderungen an ein Malawibecken am Ehesten entspricht? Ich meine, mich erinnern zu können, dass Du T 8 verwendest, aber vielleicht kennen Du oder ein anderes Mitglied ja doch eine gut geeignete T 5!?


      Grüße,
      Uli
    • Re: Die Bedeutung des Lichts für Pflanzen

      Hi Uli,
      kein Problem eigentlich gibt es alle T5 Röhren von Namenhaften Herstellern wie JBL,Dennerle oder sera auch so wie es die T8 Röhren gibt.
      Möchtest Du deinen Pflanzen (wenn Du welche drin hast) etwas gutes bieten dann wäre z.B. die JBL SOLAR TROPIC ULTRA als T5 Variante super. Dazu kannst Du selber entscheiden was Dir gefällt. Die Vollspektrumröhren sollte man möglichst direkt über die Pflanzen installieren in den meisten Fällen also hinten einbauen. Vorne kann man dann eine Röhre nehmen die die Farben der Fische betont. Ich habe z.B. die Sera blue sky drin die gibt es auch als T5.
      Im Diskusbecken ist mir die sera blue sky vor 2 Tagen gestorben nach fast 3 Jahren und ich habe mir jetzt mal die JBL SOLAR COLOR ULTRA gekauft. Da kann ich aber gleich von abraten diese Röhre ist für ein Malawibecken weniger geeignet das sie einen extremen Rotstich hat. Wem s natürlich gefällt kann die auch gerne nehmen da es auch eine Vollspektrumröhre ist. Für das Diskusbecken ist sie perfekt da das Wasser im Amazonas durch Huminsäuren meistens einen Rot oder Gelbstich hat.
      Übrigens wundert Euch jetzt nicht wegen den 3 Jahren Betriebszeit der Blue Sky.
      Man sagt ja immer man solle jedes Jahr die Röhren wechseln. Ich handhabe das schon Jahre lang so das ich die Pflanzenleuchten ungefähr jährlich wechsel, aber die vordere Röhre die eigentlich nur der Betrachtung gilt wechsel ich erst wenn sie kaputt ist. Habe bis jetzt keine negativen Erfahrungen gemacht und man muss ja auch an seinen Geldbeutel denken.
      Weitere Alternativen für Uli wären z.B.: sera plant color T5 mit sera blue sky T5 ; JBL SOLAR TROPIC ULTRA hinten und JBL SOLAR NATUR ULTRA vorne.
      Bei ebay gibt es auch eine große Auswahl. Was hast Du denn momentan verbaut Uli?
    • Re: Die Bedeutung des Lichts für Pflanzen

      Hi Dani,

      ich habe derzeit nebeneinander geschaltet zwei 149 cm-T 5 JBL Natur ultra mit 9000 K über meinem 3 m-Becken. Ich denke, wenn ich zusätzlich noch zwei weitere in 2. Reihe anbringen würde, wäre mir das für's Wohnzimmer zu hell. Wenn die Röhren für meine Pflanzen nicht optimal sind, stelle ich demnächst um.


      Gruß,
      Uli
    • Re: Die Bedeutung des Lichts für Pflanzen

      Hi Uli,
      ja das ist leider immer das Problem das eine harmoniert nicht mit dem anderem. Damit meine ich will man Pflanzen die wachsen braucht man ordentliches Licht will man es nicht zu hell haben funktioniert es nicht so gut mit den Pflanzen. Da müssen wir Malawianer einen Kompromiss finden. Normalerweise sollte man z.B. über Pflanzenbecken alle 10 cm hintereinander eine LSR haben, das wären dann bei einem Becken mit 60cm Tiefe z.B. 4 bis 5 Leuchtstoffröhren hintereinander. Habe ich aber auch nicht, ich habe auch nur 2 hintereinander. Leider kann man an einem Lichtbalken nur zwei Röhren gleichzeitig schalten es geht zwar auch getrennt aber dazu müsste er umgebaut werden. Da kann ich Dir leider nur sagen das Du so nicht den üppigsten Pflanzenwuchs haben wirst leider leider. Mit der JBL Röhre fährst Du eigentlich ganz gut da JBL fast alle Röhren auf Vollspektrum baut die blauen und roten Farbtemperaturen werden nur höher oder weniger angesteuert in den verschiedenen JBL Röhren.
      Für die Pflanzen wäre in deinem Fall jetzt als hintere Röhre die JBL SOLAR TROPIC ULTRA empfehlenswert die hat 4000 Kelvin und ist gegenüber der NATUR ULTRA mit 9000 Kelvin lange nicht so hell ! Das ist für deinen speziellen Fall das was ich Dir raten kann.
      Du kannst es ja erst mal mit einer Seite testen und sehen ob es zu hell ist oder nicht und dann weiter entscheiden.