PPFD- und DLI-Zielwerte für Cannabis in der Blüte unter LED

Dieser Artikel ist informativ und keine agronomische, medizinische oder rechtliche Beratung. Für die Blüte unter LED sind die nützlichen Planungszahlen das PPFD am Bestand und das DLI, das es über die Photoperiode akkumuliert. Von Betreibern und in einem Teil der Literatur berichtete Intensitätsbereiche sind ein Ausgangspunkt, variieren aber nach Genetik, Umgebung und Messmethode – deshalb besteht die Disziplin darin, ein gewähltes Ziel korrekt umzurechnen und dann zu messen, was Sie tatsächlich liefern. Die Umrechnung ist dieselbe exakte Formel, die auf dieser ganzen Seite verwendet wird.

Die Umrechnung ist exakt, das Ziel nicht

DLI und PPFD lassen sich durch Einheitenarithmetik umrechnen, ohne Annahme über eine Kultur. Unsicher ist das richtige Ziel für Ihre Situation. Veröffentlichte Blüte-Intensitätswerte kursieren als Bereiche statt als feste Werte, und sie sollten als zu validierende Hypothesen behandelt werden, nicht als garantierte Sollwerte.

Überbelichtung und Wärme vermeiden

Ein höheres PPFD ist nicht automatisch besser. Jenseits eines Punktes bringt zusätzliches Licht abnehmende Biomasseerträge, während es Blatttemperatur, Kühllast und Energiekosten erhöht. Die praktische Obergrenze liegt dort, wo Ihre Umgebung die Bestandstemperatur nicht mehr halten kann und wo der Grenzertrag die Grenzenergie nicht mehr bezahlt. Messen Sie Blatttemperatur und PPFD gemeinsam, nicht PPFD allein.

An einen Leuchtenplan binden

Aus einem gewählten PPFD und einer Bestandsfläche dimensioniert die Leuchtenzahl-Schätzung die Installation; der Gleichmäßigkeitsfaktor erinnert daran, dass ein Durchschnitts-PPFD nicht reicht. Der Artikel zum Indoor-Layout rechnet dieselbe Mathematik für jede Indoor-Kultur mit hohem PPFD.

Dieser Artikel wird zu Informationszwecken für Unternehmen bereitgestellt, die Gartenbaubeleuchtung bewerten; er ist keine agronomische, medizinische oder rechtliche Beratung, und die Leser sind für die Einhaltung der Gesetze ihrer eigenen Jurisdiktion verantwortlich.

Durchgerechnetes Beispiel: ein Blüteziel setzen und die Leuchtenzahl prüfen

Das Folgende ist eine illustrative Rechnung, keine Vorschrift. Nehmen Sie einen 64 m2 großen Blüteraum mit einem Planungsziel von 900 umol/m2/s über eine Photoperiode von 12 Stunden, Gleichmäßigkeitsfaktor 1,15 und Leuchten mit 2.000 PPF und 2,8 umol/J Effizienz.

• Schritt 1 – DLI: 900 x 12 x 0,0036 = 38,9 mol/m2/Tag, ein Hochenergie-Regime, das passende CO2-, Luftführungs- und Klimakapazität verlangt.
• Schritt 2 – erforderlicher PPF: 900 x 64 x 1,15 = 66.240 umol/s.
• Schritt 3 – Leuchtenzahl: 66.240 / 2.000 = 33,1, aufgerundet auf 34 Leuchten in einem Layout, das die Minimum-zu-Durchschnitt-Gleichmäßigkeit bei 0,85 oder besser hält.
• Schritt 4 – elektrische Last: 34 x (2.000 / 2,8) = etwa 24,3 kW Leuchtenleistung, plus die Last des Klimasystems, die diese Wärme im Sommer addiert.
• Schritt 5 – Sensorplan: PPFD-Kartierung auf mehreren Bestandshöhen, denn ein Ziel von 900 mit schlechter Gleichmäßigkeit erzeugt im selben Raum Zonen weit darüber und darunter.

Die Leuchtenzahl ist der leichte Teil dieser Rechnung. Der schwierige Teil ist operativ: Ein Ziel von 38,9 mol/m2/Tag setzt sich nur dann in Wachstum um, wenn CO2-Anreicherung, Temperaturregelung, Wurzelraumkapazität und Sortengenetik es alle stützen. Unterversorgte Räume verbrennen das zusätzliche Licht als Wärme und Kosten statt als Wachstum.

Hohes PPFD verändert die unterstützenden Systeme, nicht nur die Leuchten

CO2 und die Obergrenze der Lichtnutzung

Bei Umgebungs-CO2 sättigt die Photosynthese deutlich unterhalb der Intensitäten, die moderne LEDs liefern können. Deshalb werden Hochenergie-Regime und CO2-Anreicherung üblicherweise zusammen diskutiert: Anreicherung hebt die Intensität, bei der zusätzliches Licht noch umgesetzt wird. 900+ PPFD ohne CO2-Strategie zu fahren ist häufig eine schlechtere wirtschaftliche Entscheidung als 650-750 mit allem anderen im Gleichgewicht. Das richtige Ziel hängt vom Gesamtsystem ab, und der ehrliche Weg dorthin sind gestaffelte Versuche mit aufgezeichneten Ein- und Ausgaben.

Gleichmäßigkeit bei hoher Intensität

Gleichmäßigkeitsprobleme skalieren mit der Intensität: Eine Abweichung von 10 Prozent bei 900 PPFD ist ein Ausschlag von 90 umol/m2/s, was für manche Anwendungen ein volles Kulturband ist. Bei hohen Zielen tragen Leuchtenlayout, Montagehöhe und Bestandsführung (Angleichung des Bestands durch Aufbinden und Ausgeizen) mehr Gewicht als bei niedrigen Zielen. Kartieren Sie den Bestand, beheben Sie die dunklen Zonen mechanisch und geben Sie erst dann Geld aus, um den Durchschnitt zu heben.

Fragen, die Sie vor dem Kauf stellen sollten

• Liefert der Lieferant eine Layoutstudie mit prognostizierter Minimum-zu-Durchschnitt-Gleichmäßigkeit bei Ihrem Ziel-PPFD?
• Bleibt der PPF bei Blüteraumtemperaturen erhalten, und wie ist die thermische Leistungsminderung spezifiziert?
• Dimmt die Leuchte tief genug für die Vegetationsräume auf derselben Plattform, damit Ersatzteile einheitlich bleiben?
• Wie hoch ist die gemessene Effizienz bei dem Betriebsniveau, das der Blüteplan nutzt?
• Welche Treiber- und Garantiebedingungen gelten für Leuchten, die bei hoher Last 4.300+ Stunden pro Jahr laufen?

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Häufige Fehler beim Setzen von PPFD- und DLI-Zielen

Bei Intensitätszielen betritt der Optimismus das Gebäude. Die Fehler, die sich wiederholen:

• Das Ziel aus einer auf einer Konferenz gehörten Kennzahl setzen statt aus der gemessenen Raumleistung und der Sortenreaktion.
• Den Durchschnitt treffen und die Streuung ignorieren; ein Durchschnitt von 900 mit einem Minimum-zu-Durchschnitt-Verhältnis von 0,75 enthält eine Zone mit 675 und eine mit 1.050 unter einem Etikett.
• Die Intensität erhöhen, ohne CO2, Temperatur und Wurzelraumkapazität zu bestätigen, und das Ergebnis dann als Genetik lesen.
• Das PPFD bei der Installation im leeren Raum messen und nie wieder, obwohl sich Bestandshöhe, Erziehungsstil und Pflanzdichte seither geändert haben.
• Ein Ziel über Sorten mit unterschiedlicher Toleranz anwenden; der teure Weg, das zu lernen, sind Blattrandverbrennungen und Bleaching bei den empfindlichen.
• Die Dimmbasis ignorieren: Räume, die immer bei 100 Prozent laufen, haben keine Reserve für Wetter, Versuche oder Lastmanagement.

Ein gestaffelter Weg zu einem höheren Ziel

Die Intensität verdienen

Der belastbare Weg zu einem hohen Blüteziel führt in Stufen: Leistung beim aktuellen Ziel mit kartierter Gleichmäßigkeit und aufgezeichneten Eingaben etablieren, dann die Intensität um etwa 10 Prozent erhöhen und alles andere konstant halten, und die Reaktion messen, bevor der nächste Schritt kommt. Jede Stufe bestätigt, dass Klima, CO2 und Bewässerung den Zuwachs tatsächlich stützen. Räume, die in einem Schritt von 650 auf 950 springen, entdecken die bindende Randbedingung häufig in der dritten Blütewoche, wenn eine Korrektur am teuersten ist.

Gleichmäßigkeitsarbeit vor Intensitätsarbeit

Den Durchschnitt zu heben, um eine dunkle Ecke zu reparieren, kauft Licht für Pflanzen, die es nicht brauchten. Die günstigere Reihenfolge ist zuerst mechanisch: Bestand neu kartieren, Leuchtenlayout und Montagehöhe anpassen, den Bestand durch Erziehung angleichen und erst dann das Ziel erhöhen. In vielen Räumen liefert diese Reihenfolge die beabsichtigte effektive DLI-Erhöhung mit den vorhandenen Leuchten, und die Dimmreserve, die sie lässt, ist für den Rest der Installationslebensdauer nützlich.

Quellen, die Sie prüfen können

• e-GRO – Hinweise zu Hochenergie-Beleuchtung und CO2-Wechselwirkung
• Controlled Environment Agriculture Center, University of Arizona – Zentrum für Landwirtschaft in kontrollierter Umgebung
• DesignLights Consortium – Programm für Gartenbaubeleuchtung

Häufig gestellte Fragen