Wie schaffen wir es besser, Nahrung in der benötigten Qualität und Menge für alle Menschen auf der Welt zu produzieren?
Pflanzenbeleuchtung eröffnet innovative Möglichkeiten für den Anbau von Nutzpflanzen in kontrollierter Umgebung und in der Nähe großer Märkte, z. B. städtischen Ballungsgebieten. Dank präziser LED-Beleuchtung und moderner Sensorlösungen können wir Nutzpflanzen heute in intelligenter, einfacher und nachhaltiger Weise anbauen. Mit ihnen können wir den Bedürfnissen verschiedener Pflanzen gerecht werden, ihr Wachstum überwachen, die Erträge optimieren, den Düngemitteleinsatz minimieren und die Energiekosten senken. LED- und Sensorlösungen für den Pflanzenbau sind somit ein gutes Beispiel dafür, wie Technologie unser Leben verbessern kann.
Effizienz ist das A und O bei Pflanzenlicht. Je höher die Effizienz ist, desto geringer ist der Energieverbrauch und desto schneller amortisiert sich die Leuchte dank niedrigerer Stromkosten. Im Mittelpunkt der Leuchtenoptimierung stehen hocheffiziente Hyper Red LEDs mit einer Wellenlänge von 660 nm.
Die neueste Generation der OSLON Square Hyper Red heißt GH CSSRM5.24. Mit einem typischen Strahlungsfluss (Leistung) von 1.064 mW und einer typischen Wall-Plug-Effizienz (WPE) von 76 %* bei 700 mA Betriebsstrom übertrifft sie ihre Vorgängerin, die GH CSSRM4.24, die einen typischen Strahlungsfluss von 1.045 mW und einen typischen WPE von 74 %* aufweist. Die verbesserte Wall-Plug-Effizienz bringt sowohl für die Leuchtenherstellung als auch für den Pflanzenanbau viele Vorteile mit sich, wie die folgenden Szenarien zeigen:
Option 1: Verbesserung der Effizienz
Die erste Option besteht darin, die Effizienz des Systems zu verbessern. Die GH CSSRM5.24 erzeugt bei gleicher Effizienz 18 %* mehr Leistung als die Vorgängergeneration der GH CSSRM4.24.
Das bedeutet, dass bei Verwendung der neuesten Generation der OSLON Square Hyper Red die Leuchte eine höhere Leistung hinsichtlich des photosynthetischen Photonenflusses (PPF) erreicht. Auf diese Weise können mehr Biomasse erzeugt und die Erntezyklen verkürzt werden – ein wichtiger Faktor für den Pflanzenanbau.
Eine Alternative ist die Erhöhung der Effizienz und Leistung des Systems. In diesem Fall kann durch die effizienteren GH CSSRM5.24 die Anzahl der LEDs reduziert werden. Je nach Anwendungsfall lässt sich die LED-Anzahl im zweistelligen Prozentbereich verringern – womit auch die Systemkosten sinken.
Option 2: Beibehaltung einer konstanten Leistung
Die zweite Möglichkeit besteht darin, die Leistung der Leuchte konstant zu halten. Dadurch wird die Leuchte mit den LEDs der neuen Generation effizienter und trägt zu einer größeren Energieeinsparung bei.
Option 3: Optimierung von Systemleistung und Effizienz mit der neuen LED-Generation
Die dritte Möglichkeit besteht darin, die Anzahl der LEDs und den Betriebsstrom konstant zu halten, was bei Verwendung der neuen LED-Generation zu einer Steigerung von Leistung und Effizienz des Systems führt. Das Ergebnis sind mehr Biomasse aufgrund der höheren Leistung und eine schnellere Amortisation aufgrund der höheren Effizienz.
Batwing-Optik der Linsen für eine breitere und gleichförmigere Lichtverteilung
Die OSLON Square mit Batwing-Optik ist des neueste Mitglied in der Pflanzenlicht-Familie von ams OSRAM. Dieses neue Primärlinsendesign ist in allen für die Pflanzenbeleuchtung wichtigen Farben erhältlich, wie Hyper Red, Deep Blue, Far Red und Horti White. Die Batwing-Optik sorgt für einen breiteren Abstrahlwinkel als die Standardoptik. Typische Anwendungsbereiche für Leuchten mit breiterem Abstrahlwinkel sind Hochdraht-Gewächshäuser.
Durch das breitere Strahlungsmuster wird eine höhere Gleichmäßigkeit der photosynthetischen Photonenflussdichte (PPFD) auf Pflanzenebene erreicht. Diese Eigenschaft ermöglicht es, die Anzahl der Leuchten zu reduzieren, während die Gleichmäßigkeit der PPFD im Vergleich zu Leuchten mit Standardoptik auf dem gleichen oder sogar einem höheren Niveau liegt. Dies hat den Vorteil, dass die Gesamtinvestitionskosten eines Gewächshauses sinken, da durch die geringere Anzahl von Leuchten Montage- und Materialkosten eingespart werden.
Quantensensorik mittels Spektralsensoren – Wissen ist gut, Kontrolle ist besser
Mit dem Spektralsensor AS7343 können die für den Pflanzenbau relevanten Beleuchtungsparameter – wie PAR, PPFD, PPE – kontinuierlich gemessen werden, was wiederum eine automatische Justierung der LEDs ermöglicht.
Wenn sich beispielsweise in Gewächshäusern die Lichtverhältnisse aufgrund von Wetter, Wolken oder auch verschmutzten Fenstern ändern, ist es mitunter schwierig, die perfekte Balance zwischen LED-Licht und Sonnenlicht zu finden.
Durch den Einsatz von Spektralsensoren lässt sich die Lichtmischung jedoch aktiv messen, um das Tageslicht optimal zu nutzen und Energie zu sparen. Sind die von den Pflanzen benötigten PPFD- oder PPE-Werte bekannt, ist die Einrichtung ein Kinderspiel: Sie müssen lediglich die genauen Werte auf Pflanzenebene messen und die Beleuchtung entsprechend anpassen, z. B. indem ganz einfach die Lichter gedimmt werden.
Außerdem kann die von den Leuchten angegebene Lichtleistung aufgrund der Alterung der Leuchten und der manchmal extremen Witterungsverhältnisse (z. B. sehr kalte Temperaturen) nicht garantiert werden. Dies ist ein weiterer Grund, warum die Überwachung der Lichtverhältnisse in unmittelbarer Nähe der Pflanzen so wichtig ist, um eine einwandfreie Rückmeldung an das Kontrollsystem zu gewährleisten, das die optimale Zufuhr von Lichtenergie für ein effizientes Pflanzenwachstum regelt.
Warum ams OSRAM?
ams OSRAM ist ein weltweit führender Anbieter professioneller LED-Beleuchtung und Sensorik für den Pflanzenbau. Optimierte LEDs und Spektralsensoren aus unserem umfangreichen Produktportfolio sorgen bei allen optimierten Anbauverfahren für überragendes Pflanzenwachstum. Hocheffiziente Leuchten minimieren den Energieverbrauch, was in Zeiten explodierender Energiekosten und immer strengerer Energiesparzwänge besonders wichtig ist. Mit ihrer unübertroffen gleichmäßigen Lichtabgabe können die LEDs näher an den Pflanzen angebracht werden und dadurch gegenüber herkömmlichen Leuchten mit Sekundäroptik zusätzlich Energie sparen. Langlebige Hochleistungslampen, die weniger LEDs pro Quadratmeter benötigen und dank besonders gleichmäßiger Lichtabgabe ohne Sekundäroptik auskommen, sorgen für geringstmögliche Gesamtsystemkosten. Unsere LEDs lassen sich bis auf das Doppelte ihrer Nennleistung übersteuern bei einem äußerst geringen Wärmewiderstand. Damit bieten sie höchste Designfreiheit bei optimaler Effizienz.
Unser umfangreiches Produktportfolio macht ams OSRAM für unsere Kunden zum Partner der Wahl. Wir kombinieren bahnbrechende, über das gesamte Farbspektrum wellenlängenoptimierte LEDs mit spektralen Sensortechnologien für innovative Wachstumsstimulation und präzise Zustandsüberwachung. Unser umfangreiches Angebot an Emittern für professionelle Top- und Interlighting- sowie Vertical-Farming-Anwendungen umfasst sämtliche wachstumsfördernden Wellenlängen und Strahlungswinkel für alle Arten von Pflanzen und Blumen. Hochleistungs-LEDs ermöglichen den Bau kleinerer Leuchten mit weniger Abschattung.
Dank unserer Spektralsensortechnologie lässt sich die Gesamtbeleuchtungsstärke direkt an den Pflanzen in Echtzeit überwachen. So kann die Beleuchtung unter Berücksichtigung der Sonneneinstrahlung im Gewächshaus flexibel gesteuert und für das Pflanzenwachstum optimiert werden. Chipscale-Spektralsensortechnologie deckt das gesamte Spektrum vom sichtbaren Licht bis zum Nahinfrarotbereich (NIR) ab und eröffnet vollkommen neue Möglichkeiten im Bereich der Umgebungs- und Wachstumsüberwachung.
> Lesen Sie auch unsere Pressemitteilung über die neuen OSLON® Optimal LEDs
> Weitere Informationen über die OSLON® Optimal-Familie von Gartenbau-LEDs
*Alle Prozentangaben sind Näherungswerte.