Forschungsprojekt 2013 - 2017
Energieeinsparung und Effizienzsteigerung in der gärtnerischen Produktion durch LED-Belichtungssysteme

Photosynthesemessungen unter blauer Belichtungen
Die Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG) Veitshöchheim untersucht mit Hilfe modernster Belichtungstechnik die Auswirkungen unterschiedlicher Spektralbereiche (Lichtfarben) auf das Wachstum von Beet- und Balkonpflanzen. Hierzu werden aktuelle Ergebnisse aus der Forschung zur Erstellung neuer Kulturverfahren herangezogen und getestet.

Ziel

Ziel des LED-Projektes ist es, die Wirkung unterschiedlicher Spektralbereiche auf das Wachstum von Pflanzen zu untersuchen. Zu diesem Zweck werden die Versuchspflanzen mit speziell für die Forschung entwickelten Lampen belichtet. Diese Lampen ermöglichen es, verschiedene Spektralbereiche einzeln oder gemischt zu emittieren und die Lichtintensität den Bedürfnissen der Pflanze anzupassen. Durch die Versuche verspricht sich die LWG mittelfristig neue Kulturverfahren zu entwickeln, mit denen der Einsatz an chemischen Wuchsregulatoren gemindert oder gar ganz vermieden werden kann, sowie eine Steigerung der Pflanzenqualität. Der Fokus dieses Forschungsprojektes liegt auf sehr Lichtbedürftigen Kulturstadien wie die Bewurzelung von Stecklungen. Dabei stehen Spross- und Wurzelwachstum bei der qualitativen Bewertung im Vordergrund.

Methode

Seit 2013 führt die LWG Untersuchungen zur Auswirkung verschiedener Spektralbereiche auf das Pflanzenwachstum durch. Die Untersuchungen werden sowohl im Gewächshaus, als auch in der Klimakammer durchgeführt, um feststellen zu können ob eine Produktion mit reinem Kunstlicht zukünftig verwirklicht werden kann. Die Umsetzung erfolgt mit speziell für die Forschung entwickelten LED-Modulen. Diese ermöglichen es die gewünschten Lichtfarben getrennt oder in frei regulierbaren Mischverhältnissen zu emittieren. Für die Versuche hat sich die LWG auf die Belichtung mit Rot (660 nm), Blau (440 nm), Weiß (4000 K RA>80) und einer Mischung all dieser Farben entschieden. Zudem besteht die Möglichkeit ein sehr dunkles Rot (730 nm) hinzuzuschalten. Als Auswertungsparameter werden beispielsweise die Pflanzenlänge, die Bewurzelung sowie der Kohlenhydratgehalt der Pflanzen herangezogen.

Ergebnisse

Ergebnisse der LWG zeigen, dass das Licht der LED-Module das Pflanzenwachstum beeinflussen kann. Die Versuche konnten die bisherige Meinung, dass blaues Licht generell zu einem kompakten Wachstum führe, relativieren. Für Petunia und Calibrachoa konnte unter blauem Licht bei 440 nm ein sehr starkes Streckungswachstum nachgewiesen werden. Rotes Licht hingegen bei 660 nm ließ die Pflanzen sehr kompakt wachsen.
Generell ist mit Belichtung während der Bewurzelungszeit mit einer Kulturzeitverkürzung zu rechnen. Beispielsweise konnte bereits nach 10 bis 13 Tagen bei der Sorte 'Night Sky' von der Firma Selecta One eine kompakte und vermarktungsfähige Jungpflanze produziert werden, die ohne den Einsatz von Hemmstoffen während der Bewurzelungsphase eine gute Qualität vorweisen kann.
Lichtinstallation im Gewächshaus der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau

Lichtinstallation

LED-Belichtungssysteme im Gewächshaus der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau

LED-Belichtungssysteme

LED-Belichtungssysteme im Gewächshaus der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau

Mehrlagensystem

Calibrachoa unter LED-Belichtungssysteme

Belichtung von Stecklingen

Spektrum Sebastian Olschwoski

Spektralbereiche

Projektdaten
Projektleitung: Eva-Maria Geiger (LWG)
Projektbearbeiter: Sebastian Olschowski (LWG)
Projektpartner: Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT), Humboldt-Universität zu Berlin
Laufzeit: 01.09.2013 bis 30.04.2017
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Förderkennzeichen: EW/13/55