Die großen Vorteile von LED-Wachstumslampen

Die 13 Gründe, warum LEDs die herkömmliche Beleuchtung abgelöst haben.
4. September 2024 durch
Paul Hendriks

In den letzten Jahren hat sich in der Cannabis-Anbauszene ein großer Wandel vollzogen: LED-Wachstumslampen haben herkömmliche HPS-Lampen schnell überholt. Infolgedessen haben viele Lieferanten nun HPS-Restbestände übrig, während immer mehr Anbauer eifrig auf LED-Lösungen umsteigen. In diesem Blog erläutern wir Ihnen kurz die 13 Hauptgründe, warum LEDs in der Anbau-Community so beliebt sind.

Weniger Leistung

Der Hauptgrund, warum sich Züchter für LEDs statt herkömmlicher Beleuchtung entscheiden, ist die Stromersparnis. LED-Wachstumslampen verbrauchen weniger Watt und erzeugen etwa die gleiche Menge an nutzbarem Licht wie HID-Leuchten. Dies ist einer der Hauptvorteile des Anbaus mit LEDs. Ein Züchter kann mit LEDs seinen Pflanzen mehr PAR pro Watt Strom zuführen.

Bedenken Sie, dass ein Teil der von den Leuchten aufgenommenen Wattzahl nicht vollständig in Licht umgewandelt wird. Ein Teil der Energie geht als Wärme verloren. Darüber hinaus kann zusätzliche Wattzahl zum Betrieb von Kühlventilatoren verwendet werden, die Strahlungswärme von den Kühlkörpern wegblasen.

Eine durchschnittliche effiziente LED-Wachstumslampe verbraucht 400 W pro Quadratmeter Wachstumsfläche für blühende Pflanzen. Zum Vergleich: Eine typische HID-Leuchte verbraucht 500 W pro Quadratmeter (bei einer angenommenen Abdeckungsfläche von 2 Quadratmetern).

Die Energieeinsparung, die Züchter durch die Verwendung einer sehr effizienten LED-Wachstumslampe anstelle einer HID-Wachstumslampe erwarten können, liegt bei etwa 20 %. Diese große Energieeinsparung berücksichtigt nur die Einsparungen, die Züchter durch den Einsatz von LED-Leuchten erzielen. Andere Umweltfaktoren, bei denen Züchter Energie sparen können, werden nicht berücksichtigt. So sind beispielsweise weniger Belüftung und Klimaanlage erforderlich oder können in bestimmten Situationen je nach Größe der Anlage und Umgebungstemperatur ganz darauf verzichtet werden. Die Gesamtenergieeinsparung kann im besten Fall deutlich über 50 % liegen.

Darüber hinaus können Anbauer in den nächsten Jahren mit einer Steigerung der Diodeneffizienz rechnen, wodurch mehr µmol pro Watt abgegeben werden können. Die Kosten für Herstellung und Kauf von LEDs werden deutlich sinken, während die Effizienz drastisch steigt. Diesem Trend folgend wird sich die LED-Lichtleistung alle drei Jahre verdoppeln. Dieser Trend wird durch Fortschritte in der Halbleiter-, Materialwissenschaft und optischen Technologie vorangetrieben.

Darüber hinaus können zusätzliche Energieeinsparungen erzielt werden, da weniger Belüftung und/oder Klimatisierung erforderlich ist, um die Temperatur im Raum stabil zu halten.

 

Niedrige Hitze

Weniger Watt bedeutet weniger Wärme im Anbauraum. Wie wird Watt in Wärme umgesetzt? Ein Watt entspricht 3,41 BTU/h (British Thermal Unit per Hour) oder kurz BTU. Je mehr Watt eine Leuchte verbraucht, desto mehr Wärme gibt sie ab.

Zum Vergleich: Eine 820-W-LED-Leuchte gibt 2800 BTU ab, während eine 1000-Watt-HPS-Leuchte 3412 BTU abgibt. Dies ist jedoch je nach Leuchte und Wirkungsgrad unterschiedlich. Eine 1000-Watt-LED-Leuchte gibt möglicherweise nicht dieselbe Wärmemenge ab wie eine 1000-Watt-HID-Leuchte, da das LED-Wachstumslicht mehr Energie in Licht und weniger in Wärme umwandelt.

Im Durchschnitt liefern LEDs eine geringere Wattzahl pro Quadratmeter als HPS-Leuchten und geben daher weniger Wärme an die Umgebung ab.

Ideale Umgebungstemperaturen sind entscheidend für die Entwicklung und den Stoffwechsel der Pflanzen. Hohe Temperaturen können Ihre Pflanzen stressen, was das Wachstum verlangsamen, zum Welken führen und sie sogar töten kann, wenn die Temperaturen selbst für kurze Zeit sehr hoch sind.

Ein Vorteil von LEDs besteht darin, dass Sie höhere Umgebungstemperaturen als bei herkömmlicher Beleuchtung erreichen können, da LEDs weniger Wärme nach vorne abgeben und Ihre Blattoberflächentemperatur (LST) genauso stark erhöhen wie HPS-Beleuchtung.

Die Blattoberflächentemperatur wird durch die Umgebungstemperatur beeinflusst, aber auch durch die unsichtbare langwellige Strahlung oder Wärme der Lichtquelle. HPS-Lampen geben überschüssiges Infrarotlicht bei etwa 820 nm ab, das nicht für die Photosynthese verwendet wird. Die überschüssige Wärme gelangt in die Umgebung und trifft auf die Blätter.

Im Gegensatz zu HPS-Lampen enthalten LED-Wachstumslampen selten Dioden mit Wellenlängen über 730 nm. Die von den Dioden abgegebene Wärmemenge wird nur gering auf die Pflanzen übertragen. Die restliche Wärme ist die Umgebungswärme des Panels. Halten Sie Ihre Hand unter ein LED-Panel und unter eine HPS-Leuchte, um den Unterschied in der Strahlungswärme zu spüren. Die Wärme des LED-Panels wird sich leicht warm anfühlen, die der HID-Leuchte hingegen sehr warm.​

 

Effizienz

Leuchtdioden wandeln Energie im Vergleich zu HID-Lampen um 40–60 % effizienter in nutzbares Licht um. Die hohe Effizienz von LEDs ermöglicht einen geringeren Energieverbrauch und eine geringe Wärmesignatur. LEDs wandeln etwa 40–60 % ihrer Energie in Licht um, während die restliche Energie als Wärme abgegeben wird. HID-Lampen wandeln nur etwa 20–40 % ihrer Energie in nutzbares Licht um. Was bedeutet das für den Züchter? Es werden weniger Watt benötigt, um die gleiche Lichtmenge zu erzeugen wie bei herkömmlichen Wachstumslampen.

Eine andere Möglichkeit, die Effizienz zu betrachten, ist die PAR-Effizienz, die normalerweise in μmol/J (Mikromol pro Joule) angegeben wird. Die PAR-Effizienz ist für den Vergleich von Wachstumslampen wichtiger als die Verwendung von elektrischen Watt, da eine Leuchte zwar viele Watt verbrauchen kann, diese Wattzahl sich aber nicht direkt in viel nutzbares Licht umsetzen lässt.

 

Niedrigere HVAC-Kosten

Da Grower weniger Watt benötigen, um ihre Pflanzen mit der gleichen Lichtmenge zu versorgen, sinken die Investitions- und Betriebskosten für Heizung, Lüftung und Klimatechnik. Größere Growrooms benötigen weniger Klimaanlagen zur Kühlung. Grower berichten von einer Kostenersparnis von 50 % bei der Umstellung auf LEDs. Die Kostenersparnis ist nicht nur auf die effiziente LED-Beleuchtungstechnologie zurückzuführen, sondern auch darauf, dass Grower ihre Growroom-Temperaturen mit LED-Wachstumslampen um bis zu 10 °C erhöhen können.

Grower sollten den Stromverbrauch für die Belüftung ihrer Anbauflächen reduzieren, da die Umgebungstemperaturen bei Verwendung von LED-Wachstumslampen niedriger sind. Dies setzt voraus, dass die Belüftung neben einem ausreichenden Luftaustausch auch zur Kühlung der Anbaufläche dient. Ein höherer Luftaustausch kann dazu beitragen, die Umgebungstemperatur niedriger zu halten, wenn die Zuluft kühler ist als die Luft im Anbauraum.

 

Nähe zu Pflanzen

LED-Wachstumslampen können aufgrund ihrer geringen Wärmeabgabe näher an den Pflanzen platziert werden als HID-Lampen – manchmal nur wenige Zentimeter! Dies ist für Züchter von Vorteil, die in Bereichen mit begrenzter Höhe anbauen. Diese Funktion ermöglicht es Züchtern auch, die Lampen näher an den Pflanzen zu platzieren, um eine optimale Lichtdurchdringung tief in das Blätterdach zu gewährleisten. Je nach PPF der Lampe kann eine zu nahe Platzierung der Vorrichtungen zu Lichtbrand führen. Befolgen Sie daher die Abstandsempfehlungen des Herstellers.

 

Spektrum

Das Spektrum ist entscheidend für die Maximierung des Pflanzenpotenzials. Während Lichtintensität und -dauer die wichtigsten Faktoren für die Photosynthese sind, kann das Spektrum die Form einer Pflanze sowie Blütendichte, -qualität und -stärke beeinflussen. Bestimmte Lichtwellenlängen und Wellenlängenverhältnisse beeinflussen zudem Photomorphogenese-Effekte wie Wachstumsrate, Streckung und Photoperiodismus.

Einfach zu installieren

Das „All-in-One-Paket“-Design einer LED-Wachstumslampe erleichtert die Installation bei kleinen und großen Pflanzen erheblich.

Für kleine bis mittelgroße Grows sind mindestens eine LED-Leuchte und Belüftung/Luftzirkulation erforderlich. Einfach die Lampe einstecken, aufhängen und für ausreichende Luftzirkulation und stabile Temperaturen sorgen. Grower müssen kein Vorschaltgerät installieren, keinen Reflektor aufhängen und sich keine Sorgen über eine Überhitzung des Grow-Raums durch die hohen Temperaturen einer HPS-Lampe machen.

Größere Anbauflächen haben einen komplexeren Aufbau als kleinere, da das gesamte Beleuchtungssystem, die Elektrik, die Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik usw. berücksichtigt werden müssen. Wenn große Farmen jedoch LED-Wachstumslampen verwenden, können sie ein kleineres Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystem installieren, da aufgrund der geringeren Wärmebelastung der LEDs weniger Kühlgeräte benötigt werden.

 

Lange Lebensdauer

Die meisten LED-Wachstumslampen auf dem Markt enthalten LEDs mit einer Lebensdauer von etwa 50.000 Stunden. Einige Hersteller verwenden LEDs mit einer Lebensdauer von bis zu 100.000 Stunden oder mehr. Dies entspricht einer Nutzungsdauer von fast 10 Jahren (bei 50.000 Stunden) bzw. fast 20 Jahren (bei 100.000 Stunden). Zum Vergleich: HPS-Lampen haben eine Lebensdauer von etwa 10.000 Stunden.

 

Festkörperbeleuchtung

LEDs gelten als Festkörperbeleuchtung (SSL). Sie werden nicht durch Glühfäden, Plasma oder Gas, sondern durch einen zweiadrigen Halbleiter mit Energie versorgt. Die einzigen beweglichen „Teile“ sind die Elektronen, die vom n-Typ zum p-Typ wechseln und so das von der Diode emittierte Licht erzeugen.

Da LEDs keine beweglichen Teile enthalten, sind sie im Gegensatz zu anderen Beleuchtungsarten wie HID- oder Leuchtstofflampen äußeren Stößen ausgesetzt, ohne dass die Dioden selbst Schaden nehmen oder nur geringfügig beschädigt werden.

Wasser- und staubdicht

Die meisten LED-Wachstumslampen sind als wasser- und staubdicht eingestuft – in der Regel ausgedrückt als Ingress-Protection-Code oder kurz IP. Viele Vorrichtungen auf dem Markt sind staub- und wasserdicht und haben den IP-Code IP65. Die erste Zahl – 6 – gibt an, dass die Vorrichtung „staubdicht“ ist. Die zweite Zahl – 5 – gibt an, dass die Vorrichtung Wasser aus einer 6,3-mm-Düse aus jeder Richtung ohne schädliche Auswirkungen standhalten kann. Es gibt einige Vorrichtungen, die nicht so wasserdicht sind wie andere und möglicherweise nur die Schutzart IPX4 oder IP63 aufweisen, was bedeutet, dass sie nur mit Wasser besprüht bzw. bespritzt werden können.

Die meisten gewerblichen Züchter bevorzugen wasserdichte Vorrichtungen, während dies für den typischen Hobbyzüchter möglicherweise kein so großes Problem darstellt.

Schnellere Fertigstellung, bessere Qualität, mehr Harz, höhere Dichte

Viele LED-Züchter berichten von schnellerem Blütenwachstum und -entwicklung, wobei einige Sorten beim Anbau mit LEDs bis zu 5 Tage früher fertig sind als mit HPS. Andere Züchter berichten von einer höheren Trichomenkonzentration mit einem hervorragenden Terpenprofil … das mit Pflanzen aus HPS-Anbau mithalten kann. Die höhere Terpenkonzentration ist wahrscheinlich auf die niedrigeren Temperaturen der LED-Lampen und den erhöhten Blauanteil im Spektrum zurückzuführen. Außerdem wird häufig von einer höheren Blütendichte berichtet, da der Blauanteil im Spektrum zunimmt, wodurch die Streckung reduziert wird und kompaktere Blüten entstehen.

 

Schnelle Kapitalrendite

Wann sehen Züchter einen Return on Investment (ROI) für ihre LED-Wachstumslichtinstallation? Es gibt viele Faktoren, die für den ROI zu berücksichtigen sind, die nichts mit den direkten Geldeinsparungen bei Strom zu tun haben. Bedenken Sie beispielsweise die Kosteneinsparungen durch weniger Betrieb der Klimaanlage aufgrund der geringeren Wärmebelastung bei der Verwendung von LEDs. Darüber hinaus haben Züchter berichtet, dass ihre Pflanzen früher mit der Blütenentwicklung beginnen – was eine schnellere Abwicklung ermöglicht – und qualitativ hochwertigere Blüten produzieren, wenn sie unter LEDs angebaut werden. Hochwertige Blüten sind mehr wert als durchschnittliche Blüten.

Die Kapitalrendite variiert für die Züchter erheblich, je nachdem, ob es sich um einen kleinen Anbau im Schrank, einen mittelgroßen Eigenheimanbau oder einen großen kommerziellen Betrieb handelt.

 

Geringe Wartungskosten

LED-Wachstumslampen können 10 Jahre oder länger halten, ohne dass Wartung oder Austausch erforderlich sind. Sobald die Leuchte installiert ist, müssen die Dioden nicht mehr ausgetauscht werden, im Gegensatz zu HID-Lampen, die alle paar tausend Stunden ausgetauscht werden müssen.

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