LED-Belichtung und Vertical Farming

Wir forschen an energiesparenden LED-Systemen zur Pflanzenproduktion als Alternative zu konventionellen gartenbaulichen Beleuchtungen. Neben der alleinigen Versorgung mit Licht können mit ausgewählten Lichtfarben das Pflanzenwachstum und Entwicklungsprozesse gezielt gesteuert sowie die Pflanzengesundheit erhöht werden. In unserer Forschung befassen wir uns zudem mit alternativen Kultursystemen, wie der Mehrlagenkultur oder auch Indoor-Farming. LED-basierte Systeme versprechen für die Zukunft eine Einsparung von Ressourcen sowie Pflanzenschutzmitteln und damit die Möglichkeit einer nachhaltigeren, rückstandsfreien Pflanzenproduktion. Auch bei der Innenraumbegrünung kommen LEDs vermehrt zum Einsatz, die sich nachweißlich positiv auf das menschliche Befinden auswirkt.

Aktuell

Indoor Farming für den Freizeitgärtner
Ein Tastversuch mit LED-Pflanzenbelichtungssystemen

Tomaten und Paprikapflanzen in der Anzucht unter LED

Vermehrt werden LED-Belichtungssysteme für private Haushalte angeboten, um entweder die eigenen Räume in einen kleinen Kräuter- und Gemüsegarten zu verwandeln oder um wärme- und lichtbedürftige Gemüsekulturen für die Freilandsaison vorzuziehen. Je nach Hersteller variieren die spektralen Zusammensetzungen der LED-Belichtung, die Möglichkeiten der Bewässerung oder die Angaben zu geeigneten Kulturen. Werbematerialien vermitteln den Eindruck, dass in diesen Systemen neben Kräutern oder Salaten auch Fruchtgemüse wie Tomate, Paprika und Chili bis hin zur Fruchtreife kultiviert werden können.  Mehr

Versuchsergebnisse aus der Praxis
Demonstrationsversuch mit Basilikum, Mandevilla und Topfrosen in einem Mehrlagensystem im geschlossenen Raum

Pflanzen wachsen in Regalen auf mehreren Ebenen unter LED Belichtung

Die nachhaltige Pflanzenproduktion rückt immer stärker in den gesellschaftlichen Fokus. Hierbei wird neben der Einsparung von Energie, Wasser, Fläche und Pflanzenschutzmitteln auch eine regionale Produktion verstanden. Gleichzeitig sollen die Produkte von hoher Qualität und zu bestimmten Zeiten im Jahr verfügbar sein. Bei der Pflanzenproduktion sind diese Kriterien manchmal nicht unbedingt miteinander vereinbar. So müssen Stecklinge für die Beet- und Balkonpflanzenproduktion unter lokalen Bedingungen häufig im Winter unter einer hohen Wärmezufuhr bewurzelt werden. Auch die Kräuterproduktion hat im Winter einen hohen Energiebedarf für Heizung und Belichtung, um das typische Kräuteraroma und Blattfärbungen sowie einen ausreichenden Biomassezuwachs gewährleisten zu können.  Mehr

Versuchsergebnisse aus der Praxis
Optimierung von Ertrag und Inhaltsstoffen bei der Topf-Basilikumproduktion im Mehrlagensystem

Topfbasilikum mit gutem Wuchs

Die Anzucht von Basilikum im geschlossenen Raum lässt auf eine ganzjährige Produktion bei gleichbleibend hoher Qualität sowie auf Einsparung von Pflanzenschutzmitteln und wichtiger Ressourcen hoffen. Bestimmte Wellenlängenbereiche können genutzt werden, um den Ertrag zu steigern oder um auf den Gehalt und die Zusammensetzung von Inhaltsstoffen einzuwirken. So führt fernrote Strahlung zur Erhöhung des Streckungswachstums und steigert so auch die Blattfläche. Blaues Licht und UV-Strahlung können sich auf die Produktion von sekundären Inhaltssoffen auswirken, die wiederum Geschmack und Ausfärbung beeinflussen. Allerdings wirken diese Lichteinflüsse einander entgegen.  Mehr

Versuchsergebnisse aus der Praxis
Bei Mandevilla hat das Lichtspektrum während der Bewurzelung Auswirkungen auf die Topfkultur - die Kulturdauer im Mehrlagensystem ist kürzer

Topfpflanzen mit guter Rankenbildung

In einem vorangegangenen Versuch wurden Mandevilla-Stecklinge in einem Mehrlagensystem mit verschiedenen LED-Lichtspektren und im Gewächshaus unter einer Natriumdampfhochdrucklampe bewurzelt. Im Folgenden untersuchten wir, ob und wie sich das Bewurzelungsspektrum auf die Topfkultur von Mandevilla im Gewächshaus auswirkt und ob eine Topfkultur im Mehrlagensystem aufgrund der gleichmäßigeren Umgebungsbedingungen Vorteile gegenüber der Gewächshauskultur bietet.  Mehr

Versuchsergebnisse aus der Praxis
Bewurzelung von Mandevilla in der Mehrlagenkultur gelingt

Pflanze mit guter Bewurzelung

Die Bewurzelung von Mandevilla im mitteleuropäischen Winter ist aufgrund des Heiz- und Lichterbedarfs energieintensiv. Die Ausfälle sind mitunter hoch und die Bewurzelungsdauer lange. Zudem kann es zu einem unerwünschten Streckungswachstum kommen. Die spektrale Zusammensetzung der Belichtung kann sich positiv auf den Bewurzelungserfolg und die Triebstreckung auswirken, wodurch Bewurzelungshormone und Hemmstoffe eingespart werden könnten.  Mehr

Versuchsergebnisse aus der Praxis
LED-Belichtung für die vertikale Innenraumbegrünung

Die Pflanzenbilder sind mit dunkel und hellaubigen Pflanzen in Reihe an einer Wand aufgehängt

Im Rahmen internationaler Forschungsprojekte wurde nachgewiesen, dass Pflanzen in der Innenraumbegrünung Gesundheit, Wohlbefinden und Kreativität fördern. Pflanzen benötigen zum Aufbau von Energieäquivalenten ausreichend Licht. Bei der Innenraumbegrünung spielt Licht eine sehr wichtige Rolle, denn das Lichtangebot bestimmt geeignete Pflanzen und Sorten. Die Lichtbedürfnisse schränken das Pflanzensortiment und Kombinationsmöglichkeiten ein. Die moderne Architektur und Vorgaben zur Energieeinsparung bei der Gebäudeerstellung lassen jedoch eine bisherige Pflanzenverwendung in Innenräumen nur bedingt zu.  Mehr

Pflanzenbelichtung

Ins rechte Licht gerückt
LED-Einsatz für nachhaltige Qualitäts- und Wachstumssteuerung von Zierpflanzen

Mandevilla unter einer Mischbeleuchtung aus SONT und LEDs

Durch die Belichtung von Pflanzen mit bestimmten Spektralbereichen kann u. a. Einfluss auf das Wachstum, die Blütenbildung sowie die Konzentration sekundärer Inhaltsstoffe genommen werden. Der Einsatz von chemischen Bioregulatoren und Pflanzenschutzmittel könnte daher durch geeignete Belichtungsstrategien reduziert werden. Dabei besteht allerdings die Herausforderung, dass nicht alle Pflanzenarten oder sogar Sorten gleich auf die verwendete Belichtung reagieren.  Mehr

Mandevilla für Bayern bald aus Bayern?
Ein Pflanzenstar im Rampenlicht

Verschieden farbige LEDs hängen an Drahtseilen von den Dachstreben des Gewächshauses.

Bis zu 20 Mio. Pflanzen wandern jährlich über die deutschen Ladentheken: Doch strahlende Aussichten hat die Mandevilla nicht, bedroht doch die Weiße Fliege und das Feuerbakterium den Anbau in Südeuropa. Am Institut für Erwerbs- und Freizeitgartenbau in Veitshöchheim läuft deshalb seit Ende letzten Jahres eine innovative Versuchsreihe zur heimischen Kultur von Mandevilla mit Hilfe von LED-Belichtung – ein Versuch, der bereits erste Blüten trägt!  Mehr

Versuchsergebnisse aus der Praxis
Blaue LED-Belichtung führt bei der Anemone coronaria als Topfpflanze zu einem kompakten Wuchs und erhöht die Qualität der Blütenstiele

Blick auf die Versuchsfläche im Gewächshaus mit Anemonenpflanzen, die unter LED-Leuchtmitteln stehen.

Von Öffentlichkeit und Handel werden eine nachhaltige Produktion und eine Reduzierung der Pflanzenschutzwirkstoffe und Hemmstoffe gefordert. Die Produktion von Anemone coronaria als Topfpflanze erfordert für ein ausgewogenes Topf-Pflanzen-Verhältnisses und einer guten Verkaufsqualität eine regelmäßige Hemmstoffbehandlung. In Versuchen konnte jedoch eine kulturabhängige wuchsregulierende Wirkung durch LED-Belichtung sowie der Einfluss der Lichtstärke auf die Pflanzenqualität gezeigt werden.  Mehr

Versuchsergebnisse aus der Praxis
Bewurzelung von Petunia und Calibrachoa mit dem Ziel des Verzichts auf Wuchshemmstoffe

Calibrachoa

Die Stecklingsbewurzelung für das Beet- und Balkonpflanzen-Sortiment im Frühjahr erfordert aufgrund der hiesigen Witterungsverhältnisse zwingend eine Zusatzbelichtung. Im Versuch wird getestet, ob der Hemmstoffeinsatz durch die Belichtung mit hellrotem Licht vermindert oder gar ganz eingestellt werden kann.  Mehr

Versuchsergebnisse aus der Praxis
LED - Die Farbe beeinflusst das Wachstum von Calibrachoa Stecklingen!

Lichtinstallation im Gewächshaus der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau

Die Belichtung von Zier- und Nutzpflanzen ist eine gängige Möglichkeit um das Pflanzenwachstum zu beeinflussen. Insbesondere die Nutzung von Natriumdampf- und Metallhalogen-Leuchtmitteln dominierte in den letzten Jahrzehnten die Produktionsbetriebe und sorgte für einen raschen Zuwachs an Biomasse. In jüngster Zeit rückt jedoch immer mehr eine neue   Mehr

Innenraumbegrünung

Entwicklung von LED-Belichtungsstrategien für den Gartenbau
Licht an!

Die Pflanzenbilder sind mit dunkel und hellaubigen Pflanzen in Reihe an einer Wand aufgehängt

Stromsparende LED-Belichtung kann nicht nur zur Ertragssteigerung eingesetzt werden. Mit ihr können auch Pflanzenreaktionen gezielt gesteuert und alternative Kulturmethoden entwickelt werden, um zur Einsparung von Ressourcen und Pflanzenschutzmitteln beizutragen. Dabei spielt die spektrale Zusammensetzung der Belichtung eine zentrale Rolle. Das Potenzial von LED-Belichtungssystemen für verschiedenste Kulturen und Kulturabschnitte sowie für unterschiedliche Zielgruppen wurde innerhalb eines Forschungsprojekts an der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau untersucht.  Mehr

Aus Weiß wird Grün
Grüne Kunstwerke mit „Gute-Laune-Garantie“

Hannes Seidel beim Einsetzen der Pflanzen in die Wandhalterung.

Um aus einer tristen weißen eine grüne Wand zu machen braucht Hannes Seidel keine Farbe oder Tapeten: Für sein Forschungsprojekt hat der Diplom-Biologe vom Institut für Erwerbs- und Freizeitgartenbau einen tristen Gang ohne Tageslicht in eine grüne Kunstgalerie verwandelt und setzt die "Lebendkunstwerke" dabei mit modernster LED-Technik ins rechte Licht.  Mehr