Ein Dschungel in den eigenen vier Wänden ist ein Traum, den sich viele Pflanzenliebhaber nur zu gerne verwirklichen wollen. Mit der Einrichtung eines Terrariums (oft auch Vivarium genannt) rückt dieser Traum etwas näher. Da sich jedoch nicht alle Arten an Karnivoren für die Haltung im Terrarium eignen und es bei der Terrarienkultur einiges zu beachten gilt, möchten wir dir in diesem Artikel einen umfassenden Überblick verschaffen, der dir dabei behilflich sein wird, die häufigsten Fehlerquellen von Beginn an zu vermeiden!
Zunächst möchten wir einige grundlegende Dinge zur Haltung von Karnivoren im Terrarium besprechen, bevor wir schließlich auf unterschiedliche Vorteile und Möglichkeiten der einzelnen Gefäßarten, Lüftungs- und Kühlungsmethoden eingehen. Bist du mit der Kultur fleischfressender Pflanzen bereits vertraut, kannst du den ersten Teil dieses Beitrags problemlos überspringen.
Ansonsten empfehlen wir an dieser Stelle auch unseren Beitrag zum Thema „Karnivoren Scape gestalten – fleischfressende Pflanzen gestalterisch in Szene setzen„.

Übersicht (Direktlinks)

• Welche Arten von Terrarien gibt es (Hochland- oder Tieflandterrarium)?
• Welche Karnivoren eignen sich für das Terrarium?
• Welche Karnivoren eignen sich nicht für das Terrarium?
• Kann ich Tiere in meinem Terrarium halten?
• Welche Begleitpflanzen bieten sich an?
• Welches Substrat benötige ich?
• Benötige ich eine Drainageschicht?
• Glas oder Plexiglas?
• Grow-Boxen
• Aqua-Scaping
• Hermetosphären
• Was bentäitge ich für die Terrarienkultur?
• Ventilation
• Kühlungssysteme
  • Umlaufkühler
  • Eisflaschen
  • Peltier-Elemente
  • Adiabate Kühlung/Mattenkühlung
• Nebelgeräte
• Messgeräte

Welche Arten von Terrarien gibt es (Hochland- oder Tieflandterrarium)?

Bevor man mit der spezifischen Planung des Traum-Terraiums beginnt, sollte man sich bereits darüber im Klaren sein, welche Art von Pflanzen man (zusammen) kultivieren möchte, da die meisten Pflanzen unterschiedliche Ansprüche an die Wuchs- und somit auch die Kulturbedingungen stellen, an denen sich letztlich auch die Auswahl und Gestaltung des Gefäßes orientiert. Die Kannenpflanzen (Nepenthes spec.) beispielsweise, lassen sich grundlegend in zwei Kategorien einteilen, die unterschiedliche Wuchsansprüche darstellen. Zu einem existieren Tieflandarten, welche lediglich bis zu einer Höhe von etwa 1300m über dem Meerespiegel in dauerwarmen und -feuchten Gebieten vorkommen und dementsprechend eine ganzjährig konstant warme Kultur bevorzugen.
Andere Kannenpflanzenarten, die in einer Höhe von über 1300m über dem Meeresspiegel vorkommen und deren Standorte sich durch stärkere Temperaturabsenkungen in der Nacht charakterisieren, welche für das Wachstum dieser Arten auch nahezu unerlässlich sind, zählen zu den sogenannten Hochlandarten. Gerade die Kultur dieser meist aus dichten Nebelwäldern stammenden Hochlandarten erfordert oft aufwendige technische Kühlmaßnahmen und die Bereitschaft zu höheren Betriebskosten. Viele Arten des Sumpfkruges (Heliamphora spec.), welcher aus den Tafelbergen (Tepuis) in Venezuela stammt, erfordern diese Kulturbedingungen ebenfalls.
Nepenthes-Arten, welche sich nicht eindeutig zu den Tiefland- oder Hochlandarten zuordnen lassen, da ihr Verbreitungsgebiet in Bezug auf die Höhe über dem Meeresspiegel variabel ist, werden als intermediäre Arten bezeichnet. Diese Arten zeichnen sich durch eine relativ hohe Toleranz gegenüber den Kulturbedingungen aus und lassen sich sowohl unter Tiefland- als auch unter Hochlandbedingungen kultivieren und eignen sich daher auch besonders für die Terrarienkultur. Neben Karnivoren existieren natürlich auch noch viele weitere Gattungen und Arten mit ähnlichen Ansprüchen an die Temperaturabsenkung, etwa viele Orchideen-Arten.
Möchte man ein Terrarium zusammenstellen, muss bei der Planung neben dem Lichtanspruch also vor allem der Temperaturanspruch der Arten berücksichtigt werden. Grundsätzlich sollte man daher ausschließlich Arten mit einem ähnlichen Kulturanspruch kombinieren. Es ist daher unabdingbar, sich bei der Zusammenstellung der Pflanzen darüber zu informieren, ob diese für das Hochland- oder das Tieflandterrarium geeignet sind und sich für eine entsprechende Bauweise zu entscheiden. Tieflandterrarien stellen hier sicherlich die Variante mit dem geringsten Aufwand dar, da bis auf eine ausreichende Belichtung und gegebenenfalls eine Beregnungsanlage keine weiteren technischen Maßnahmen erforderlich sind. Heizkabel können optional verwendet werden, wenn die Abwärmeproduktion der verwendeten Beleuchtung nicht ausreicht, um die gewünschte Temperatur im Terrarium zu erreichen oder zu halten.

Welche Karnivoren eignen sich für das Terrarium?

Die beliebtesten Karnivoren für das Terrarium stellen die Kannenpflanze (Nepenthes spec.) und der Sumpfkrug (Heliamphora spec.), aber auch verschiedene Wasserschläuche (Utricularia spec.) und seltener Sonnentau-Arten (Drosera spec.) dar.
Bei der Kultur von Nepenthes entscheidet neben dem Temperaturanspruch vor allem die Größe des Terrariums über die Eignung der jeweiligen Art. Da Kannenpflanzen zu den Rankpflanzen zählen, die neben einer beachtlichen Höhe teils auch stark ausgeprägte Blattspreiten erreichen, sollten für übliche (60x30x40cm oder 80x40x40cm) Terrarien vor allem kleinwüchsige  oder stark schwachwüchsige Arten (wie z.B.: N. glabrata, N. tenuis, N. jamban) verwendet werden.
Sollte eine der Pflanzen mit der Zeit trotz einer sorgfältigen Planung einmal zu groß werden, lässt sich das Triebende meist mühelos abschneiden und für die weitere Vermehrung über Stecklinge in Sphagnum verwenden. Vor allem Kannenpflanzen eignen sich durch die ähnlichen Wuchsansprüche oft hervorragend für die Kombination mit verschiedenen Arten des Sumpfkruges (Heliamphora spec.) und ermöglichen somit die Kreierung spannender Bilder, obwohl diese beiden Gattungen eigentlich an völlig unterschiedlichen Lokalitäten vorkommen und in der Natur niemals zusammen anzutreffen sind.
Durch die Vielzahl an Arten des Sumpfkruges lassen sich jedoch auch spannende Heliamphora-Terrarien einrichten, allerdings ist der Licht- und Kühlungsanspruch vieler Sumpfkrugarten nochmals deutlich höher als bei den meisten Kannenpflanzen, wodurch sich folglich auch etwas höhere Betriebskosten ergeben, die es in Kauf zu nehmen gilt.
Möchte man Sonnentau im Terrarium kultivieren, sollte auf einen ausreichenden Luftaustausch geachtet werden. Besser gestaltet sich hier die Haltung in offenen Becken. Ähnlich wie beim Aqua-Scaping empfiehlt sich für die Kultur verschiedener Arten hierbei die Anlage verschiedener Feuchtezonen, die für die jeweilige Art mit dem entsprechenden Feuchteanspruch (zum Beispiel Utricularia an feuchteren Stellen) oder dem gezielten Einsatz von Begleitpflanzen genutzt werden können.

Welche Karnivoren eignen sich nicht für das Terrarium?

Die Vielzahl an Formen und Farben der einzelnen Karnivoren und deren Begleitpflanzen, verlocken gerade Beginner oftmals zu gewagten, wenn nicht gänzlich unpassenden Kombinationen oder gar kompletten Fehleinrichtungen. Alle winterfesten Karnivoren, etwa die Venusfliegenfalle (Dionaea muscipula), Schlauchpflanzen (Sarracenia spec.) und Kobralilien (Darlingtonia californica) eignen sich unter keinen Umständen für die Terrarienhaltung und sollten daher stets unter freiem Himmel gehalten und durchgehend kühl überwintert werden. Auch die Regenbogenpflanze (Byblis spec.) oder die Wanzenpflanze (Roridula spec.) sind daher für die Terrarienkultur daher ungeeignet. Winterharte Sonnentauarten wie Drosera rotundifolia, D. anglica oder D. filiformis eignen sich ebenfalls nicht!
Gleiches gilt natürlich für die Kultur der meisten frostfesten Begleitpflanzen. Vor einer Bepflanzung (oder bestenfalls natürlich bereits vor dem Kauf) sollte man sich daher stets ausführlich über die Haltungsparameter der jeweiligen Pflanzen informieren.
Mexikanische Pinguicula stellen hier eine Ausnahme dar, wenn die Bedingungen für Fettkräuter im Terrarium gezielt auf die Pflanzen abgestimmt werden. Generell sollten keine Gattungen und Arten gewählt werden, die eine kühle Überwinterung benötigen. In meinem Beitrag zum Thema Pinguicula-Terrarium gehe ich auf diese Thematik noch einmal genauer ein.
Schwieriger gestaltet sich die Haltung von Zwergkrügen (Cephalotus follicularis) im Terrarium. Für eine erfolgreiche Haltung bedarf es hierbei neben einer ausreichend starken Belichtung vor allem einer großzügig ausgelegten Belüftung mit einer abgestimmten Luftzirkulation und stetiger Versorgung mit Frischluft. Das entsprechende Feuchteniveau der Pflanzen zu halten, gestaltet sich bei Zwergkrügen ebenfalls nicht unbedingt einfach. Sind die entsprechenden Haltungsparameter jedoch konstant gegeben, ist die Kultur mit etwas Geschick aber durchaus möglich.

Kann ich Tiere in meinem Karnivoren-Terrarium halten?

Oftmals erreicht mich auch die Frage, ob man tierische Bewohner in seinem Karnivoren-Terrarium halten kann oder ob Karnivoren eventuell sogar giftig sind. Glücklicherweise sind von keinen der für ein Terrarium in Frage kommenden karnivoren Arten derzeit giftige Wirkungen bekannt. Die Haltung von tierischen Bewohnern im Karnivoren-Terrarium, hängt demnach ganz von der Größe der Pflanzen, bzw. der Größe der Fallenöffnungen, sowie der Art des Fallenmechanismen ab. Natürlich müssen aber auch die Haltungsparameter der Tiere und der Pflanzen übereinstimmen.
Von der gemeinsamen Haltung mit stark wühlenden Tieren oder Tieren mit ausgiebigem Blattfraß kann jedoch abgeraten werden. Auch wenn es für die Tiere unter Umständen verträglich wäre, wäre es dennoch sehr schade um die doch meist eher hochwertigen Pflanzen.
Hast du lediglich Bromelien und Karnivoren mit sehr kleinen Fallen in deinem Terrarium vertreten, könnten sich zum Beispiel Rotaugenlaubfrösche (Agalychnis callidryas) für die Haltung im Karnivoren-Terrarium eignen.
Da wir uns selbst jedoch hauptsächlich auf die Kultur von Pflanzen spezialisiert haben und uns selbst unter keinen Umständen als Zoologie-Experten bezeichnen würden, können wir an dieser Stelle nur vorsichtige Empfehlungen aussprechen! Im Zweifelsfall sollte die Vereinbarkeit der Pflanzen- und Tierhaltung immer mit eurem Händler oder Tierarzt abgeklärt werden. Sollte dies nicht möglich sein und dir es darüber hinaus nicht gelingen eine Unverträglichkeit auszuschließen, solltest du notfalls zum Wohl der Tiere natürlich stets auf die Pflanzen verzichten. Auch, wenn es schwerfällt!

Welche Begleitpflanzen bieten sich an?

Um den gewünschten Dschungel-Look zu kreieren, eignen sich eine Vielzahl an Begleitpflanzen. Allerdings sollten logischerweise auch hier die Kulturbedingungen mit denen der Hauptpflanzen übereinstimmen. Während sich bestimmte Farnarten, wie kleinwüchsige Varianten des Schwertfarn (Nephrolepis exaltata) und Moose wie das Torfmoos (Sphagnum spec.) hervorragend für die Bodenbepflanzung an freien Stellen eignen, lassen sich mit Tillandsien (Tillandsia usneoides), Bromelien (zB. Neoregelia spec., Bromelia reducta…) und epiphytischen Orchideen-Arten (Mediocalcar spec., Lepanthes spec., Schoenorchis scolopendria, Macodes peltata…) die Höhe und Tiefe des Terrariums, sowie die Seitenwände optisch gestalten. Dies funktioniert besonder gut, wenn man die Wände mit etwas Bauschaum und Elastopur mit etwas Struktur versieht und den Pflanzen somit besseren Halt bietet. Eine ausführliche Anleitung zur Gestaltung deiner eigenen Terrarien-Rückwand findest du in unserem Beitrag zum Thema „Gestaltung einer Rückwand mit Elastopur“. Größere Pflanzen sollten hierbei vor allem seitlich angebracht werden, um einen ausreichenden Lichteinfall und eine relativ gleichmäßige Lichtverteilung zu gewährleisten. Kultiviert man jedoch Arten zusammen, deren Lichtanspruch sich relativ stark voneinander unterscheidet, lassen sich mit der gezielten Platzierung der Pflanzen auch unterschiedliche Lichtzonen erzeugen, die sich wiederum für die Platzierung bestimmter anderer Arten perfekt eignen. In direkt bepflanzten Schau-Terrarien helfen Begleitpflanzen mitunter also immens dabei, die passenden Vegetationsbedingungen zu erzeugen. Starke Bepflanzung führt allerdings auch einer deutlich verminderten Luftumwälzung, die es unter Umständen manuell auszugleichen gilt. Am sichersten gestaltet sich die Anlage aufwändigerer Terrarien demnach bei stufenweiser Bestückung über einen längeren Zeitraum. Je nach Größe sogar über einige Monate.

Welches Substrat benötige ich?

Durchforstet man das deutschsprachige Forum der Gesellschaft für fleischfressende Pflanzen e.V. so wird man feststellen, dass zwar zahlreiche unterschiedliche Meinungen zu Substraten in Topfkultur existieren, bei der Wahl von Substraten für das Terrarium jedoch scheinbar kaum Diskussionsbedarf besteht. Reiner Torf mit einer Bedeckung aus lebendem Torfmoos (Sphagnum spec.) eignet sich ebenso gut wie übliches Standard-Substrat aus Torf* und eventuell etwas Perliten*
Die Zusammensetzung des Substrates kann und sollte je nach Artenbesatz angepasst werden. Für offene Drosera-Becken etwa, eignen sich Substrate mit einem erhöhten Sandanteil.
Verwendet man torfhaltige Substrate in Verbindung mit hohen Wasserständen (etwa beim Aqua-Scaping) sollte beachtet werden, dass die Huminsäuren des Torfes das Wasser relativ stark trüben können. Bis auf die Wassertrübung entstehen durch die Huminsäuren jedoch keine Schäden oder Beeinträchtigungen. Ganz im Gegenteil – Für Pflanzen und Tiere sind sie sogar förderlich und fördern neben dem Wohlbefinden der Lieblinge auch ein artgerechtes Wachstum.
Für detailliertere Informationen zum Thema Huminsäuren im Aqua-Scaping empfehlen wir die verschiedenen Artikel aus der Aqua-Scaping-Wiki der Seite Aquasabi.de.
Überraschenderweise konnten wir während unserer Recherche kaum direktbepflanzte Terrarien ermitteln, bei denen die Bepflanzung auf Grundlage von torfreduzierten Substraten erfolgte. Nur selten arbeitet man im Terrarium mit mineralischen Substraten, etwa aus Kanuma, Akadama, Bims und Lavabruch, bzw. deren Gemischen*. Kanuma und Akadama stammen ursprünglich aus Asien, wo sie bereits seit vielen Jahren erfolgreich in der Bonsai-Kultur eingesetzt werden. In jedem Falle weisen diese Zuschläge einen deutlich höheren Luftanteil im Substrat auf, verringern das Risiko für Staunässe und können somit gerade unter dauerfeuchter Umgebung deutlich positiv auf die Pflanzen wirken.

Benötige ich eine Drainageschicht?

Eine Drainageschicht, wie sie meist empfohlen wird, ist nicht zwingend erforderlich, kann jedoch dabei behilflich sein, die Substratsättigung mit Gießwasser besser einschätzen zu können. Gerade bei starkem Moos- oder dichtem Pflanzenbesatz lässt sich diese mitunter nämlich nicht immer unmittelbar über den optischen Eindruck ermitteln.
Drainageschichten erfüllen jedoch nur dann ihren Einsatzzweck (drain = englisch für abtropfen, entwässern), wenn das Gefäß der Flüssigkeit an der unteren Seite ermöglicht, vollständig – ohne verbleibenden Wasserstand – abzulaufen!
Bei starker Wässerung in geschlossenen Gefäßen wie Terrarien oder Töpfen kann durch die Anlage einer Drainageschicht im schlimmsten Falle auch das Gegenteil des gewünschten Effektes eintreten, da durch die Drain-Schicht auch das Substratvolumen verkleinert wird und dem Wasser im Gefäßboden folglich mehr Raum geboten wird. Außerdem trocknen die verschiedenen Schichten auch unterschiedlich schnell ab, wodurch sich Restwasserbestände in der Drainageschicht ansammeln können, welche ferner nicht nur Raum für die Vermehrung von Schaderregern bieten, sondern bei längerfristigem oder gar dauerhaftem direkten Wurzelkontakt auch zu unmittelbaren Wuchsschäden und damit dem Absterben der Pflanzen führen können. Entscheidet man sich für die Anlage einer Drainageschicht in Terrarien sollte man aus den bereits genannten Gründen daher weiterhin stets mit Bedacht wässern und die Ansammlung von überschüssigem Wasser im unteren Gefäßbereich vermeiden. Hilfreich für die Bewässerung sind hierbei auch größere Drucksprüher* oder speziell auf Terrarien angelegte Beregnungsanlagen*.

Glas oder Plexiglas?

Bei der Auswahl des passenden Gefäß-Modells stößt man zwangsweise auf verschiedene Ausgangsstoffe, die mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen einhergehen. Die wohl verbreitetsten Modelle bestehen aus Glas und besitzen neben Schiebetüren im Frontbereich an der Oberseite zumeist ein Gitterblech zur Lüftung (sogenannte Kaminlüftung). Glas weist eine relativ hohe Transmission auf und ist bedingt durch seine glatte Oberfläche sehr pflegeleicht. Eine Vergilbung des Materials findet in der Regel kaum statt. Allerdings kennzeichnet sich Glas auch durch ein relativ hohes Eigengewicht, wodurch der Transport des eingerichteten Terrariums erschwert (Wusstest du eigentlich bereits, dass Glas kein Feststoff, sondern eine Flüssigkeit ist?!).

Plexiglas-Terrarien hingegen, zeichnen sich zwar durch eine relativ starke Bruchsicherheit aus, weisen je nach Dicke jedoch auch etwas schlechtere Transmissionswerte auf, wodurch sich bei den Pflanzen folglich dann auch eine schlechtere Lichtausbeute ergibt. Vorteilhaft an Plexiglas-Terrarien sind allerdings die vielfältigen Möglichkeiten der Gestaltung, da hier wenige fertige Modelle existieren und sich die Platten relativ einfach ganz nach Wunschmaßen zuschneiden und anschließend kombinieren lassen. Beim Zusammenbau sollte jedoch auf jeden Fall darauf geachtet werden, salz- und schadstofffreies Silikon (etwa Aquarien-Silikon) zu verwenden und ausreichende Maßnahmen für die Belüftung einzuplanen!
Neben der erhöhten Bruchsicherheit, zeichnet sich Plexiglas darüber hinaus durch einen geringeren Wärmedurchgangskoeffizient aus (Plexiglas = 5,3 W/(m²K); Glas = 6,5 W(m²/K)). Der Wärmedurchgangskoeffizient ist ein Maß für die Wärmemenge, die durch ein Bauteil von 1m² Fläche in Abhängigkeit von der Zeit und vom Temperaturunterschied (von der warmen zur kalten Seite) abfließt. Konkret bedeutet ein geringerer Wert hier also, sich die Temperatur im Inneren des Terrariums länger hält, bzw. weniger Wärmeenergie nach außen hin abgegeben wird. Die Isolierwirkung ist also besser. Besonders bei beheizten oder gekühlten Terrarien, lassen sich mit dem gezielten Einsatz von Plexiglas demnach wertvolle Betriebskosten einsparen.

Grow-Boxen

Eine weitere Kulturmöglichkeit stellen sogenannte „Grow-Boxen“ dar. Hierbei handelt es sich um zeltartige Boxen, in deren Inneren die Pflanzen (je nach technischer Ausstattung) unter kontrollierten Bedingungen wachsen und gedeihen können. Grow-Boxen eignen sich vor allem, um möglichst viele Pflanzen auf geringem Raum zu kultivieren, da sie bei entsprechender Höhe bei der Verwendung von Regalsystemen meist die Möglichkeit bieten, mehrlagig zu arbeiten. Durch ihren platzsparenden Aufbau und das relativ gering ausfallende Eigengewicht, lassen sich diese Systeme auch mühelos in die Heimeinrichtung (etwa in Schränke) integrieren. Nachteilig ist allerdings, dass Grow-Boxen in vielen Fällen über keine Sichtfenster verfügen und die Pflanzen demnach nur bei manueller Öffnung sichtbar sind. Für das Heim-Dschungel-Feeling eignen sich diese Modelle daher weniger. Die komplette Abschottung vom Tageslicht erfordert darüber hinaus auch deutlich höhere Belichtungswerte. Da im gleichen Zuge jedoch auch kaum Licht nach außen hin abgestrahlt wird, ist die Lichtausbeute der Pflanzen meist auch höher. Vor allem großwüchsige Arten wie einige Kannenpflanzenarten, lassen sich in den Box-Systemen hervorragend kultivieren, die aus diesem Grunde vor allem preislich mitunter eine bemerkenswerte Alternative zur Kultur in größeren Terrarien darstellen.
Da das Volumen dieser Modelle von kleinen 0,6×0,6-Meter-Boxen bis hin zu ganzen Raumgrößen drastisch variiert, lassen sich bei entsprechender Flächenverfügbarkeit auch größere Sammlungen problemlos an einem Ort zusammen kultivieren.

Aquascaping

Gerade in den letzten Jahren zeichnet sich unter den Pflanzenfreunden ein regelrechter Trend zu „grünem Design“ ab, der sich neben der Terraristik-Szene und der Erstellung von Hermethosphären hauptsächlich im Bereich des sogenannten „Aquascaping“ bemerkbar macht. Hierbei handelt es sich um die aquariumbasierte Gestaltung von Wasserlandschaften und Wasserwelten. Im Gegensatz zu üblichen Pflanzen-Terrarien liegt hier also ein deutlich höheres Feuchteniveau zu Grunde, das je nach Anteil an „Landmasse“ auch unterschiedliche Feuchtezonen generiert, die sich widerrum hervorragend mit bestimmten Karnivoren bestücken lassen.
Der Wasserschlauch (Utricularia spec.) etwa, eignet sich bestens für dauerfeuchte Uferzonen, die bereits in relativ kurzer Zeit von der Pflanze überwuchert werden und anschließend zahlreiche Blüten zum Vorschein bringen. Besonders schön machen sich hierbei Arten wie Utricularia sandersonii, U. livida oder U. bisquamata. Etwas trockenere, aber dennoch feuchte Stellen können mit tropischen und südafrikanischen Sonnentauarten (Drosera capensis, D. aliciae, D. venusta, D. admirabilid, D. graomogolensis…) bestückt werden. Von der Innenraum-Kultur von Wasserfallen (Aldrovandra vesiculosa) und aquatischen Utricularia, wird auf Grund der anspruchsvollen Kulturbedingungen jedoch abgeraten.
Da es sich hierbei im Bezug zu Karnivoren um eine andere Form der Kultur handelt, bei der auch wesentlich andere Begleitpflanzen gewählt werden, haben wir uns dazu entschieden, diesem Thema einen eigenen Beitrag zu widmen. An dieser Stelle empfehlen wir daher unsere Anleitung zum Thema „Karnivoren Scape gestalten – fleischfressende Pflanzen gestalterisch in Szene setzen„.

Hermethosphären

Möchte man nur eine geringe Anzahl an kleinwüchsigen Arten wie Sonnentau (Drosera spec.) oder Fettkräuter (Pinguicula spec.) kultivieren, eignen sich mitunter auch sogenannte Hermethosphären – kleine dauerhaft geschlossene Gläser, in denen sich eigenständig ein eigenes System bildet, welches kaum Pflege oder Wartung bedarf. Für die Kultur von Fettkräutern sollte auf Grund des geringen Anspruchs an die Luftfeuchte und die damit einhergehend erhöhte Schimmelgefahr, jedoch lieber auf geöffnete Gefäße (oder für größere Anlagen gar auf Aquarienbecken) zurückgegriffen werden.
Für diese relativ unscheinbaren Klebefallen mit wirklich bezaubernden Blüten, eignen sich jedoch auch größere Tonschalen zur Bepflanzung des Fensterbretts. Durch den geringen Platzbedarf eignen sich Hermethopshären auch besonders gut für die Fensterbankkultur oder die Platzierung an helleren Regalstellen mit direktem Sonnenlicht. Natürlich sollten Hermethosphären jedoch niemals über längere Zeit vollsonnig gehalten werden, da vor allem geschlossene Gefäße schnell zum Überhitzen neigen. Den Standort sollte man dementsprechend besser etwas lichtärmer wählen, als es bei gewöhnlicher Kultur üblich ist. Allerdings kann es je nach Artenzusammenstellung vor allem auch in lichtärmeren Monaten nötig sein, mit Zusatzbelichtung zu arbeiten. Günstige LED-Modelle* mit relativ geringem Photonenfluss sind hierbei meist völlig ausreichend.

Was benötige ich für die Terrarienkultur?

Ist man sich nun über die Auswahl der Pflanzen, deren Kulturbedingungen und die entsprechende Präsentationsform im Klaren, kann die detaillierte Planung des Terrariums beginnen. Neben der Art des Gefäßes und der zugehörigen Bepflanzung, sollte man auch die technische Ausstattung, etwa die Belichtungsmodule, Luftzirkulation und gegebenenfalls Bewässerungsanlagen, ggf. Temperatur- und Feuchtesensoren und im Falle eines Hochland-Terrariums auch Kühlanlagen bedenken, die sich je nach Kulturmethode und Wunschumfang nochmals recht deutlich in den Investitionskosten niederschlagen.
Die Vielzahl an aktuell auf dem Markt befindlichen Modelle für die Belichtung und der rasche Zuwachs an Geräten erlauben an dieser Stelle keine konkreten Empfehlungen hinsichtlich der Auswahl der Lichtquelle. Bei generellem Interesse für das Thema der Belichtung empfehlen wir jedoch unsere Beiträge zu den Grundlagen der Belichtung von Pflanzen #2 und Grundlagen der Belichtung von Pflanzen #1.

Ventilation

Sollte das Gefäß nicht über ausreichende Lüftungsmöglichkeiten der freien Lüftung verfügen (Öffnungen, Lüftungsschlitze, Gitterbleche…), ist der Einsatz eines Ventilators empfehlenswert, um eine bessere Luftumwälzung zu erzeugen, als auch den Luftaustausch anzuregen. Hier bieten sich sowohl ausgediente PC-Ventilatoren, als auch kostengünstige USB-Ventilatoren* an. Bei Fertig-Terrarien sind die Belüftungsmöglichkeiten meist ausreichend, sodass oft keine zusätzlichen technischen Erfordernisse vorliegen.

Kühlungssysteme

Etwas schwieriger gestaltet sich bereits die Planung des Kühlmechanismus, da eine Ventilation allein keine Absenkung der Innentemperatur unterhalb der Außentemperatur ermöglicht. Neben passiven Kühlungsmethoden, die vorwiegend auf der Abkühlung der Umgebungstemperatur beruhen (etwa die Platzierung an einem geöffneten Fenster oder im Keller) und daher stark von relativ unkontrollierbaren Außenbedingungen abhängig sind, existieren zahlreiche aktive Kühlungsmethoden mit variierendem Installations-, Wartungs- und Kostenaufwand. In den folgenden Abschnitten möchten wir daher nun kurz und knapp auf einige grundlegende Kühlungsmöglichkeiten eingehen.

Umlaufkühler

Für die Kultur von Hochland-Nepenthes und anspruchsvollen Sumpfkrügen, stellen Umlaufkühler, die auch im Bereich der Getränkekühlung Verwendung finden, den wohl am häufigsten verwandten Kühlmechanismus dar. Prinzipiell wird bei dieser Methode duch die Vorrichtung gekühltes Wasser aus einem (isolierten) Vorratsbehälter über Rohrverbindungen und einem rostfreies, metallisches und meist schlangenförmig gebogenes Kühlrohr (welches im Terrarium als Wärmetauscher fungiert) im Kreislauf zirkuliert. Die Kühlwirkung beruht hierbei auf thermodynamischen Grundprinzipien. Bei Inbetriebnahme des Umlaufkühlers herrscht im Terrarium zwischen dem gekühlten Wasser (bzw. dem Rohr, welches als Wärmetauscher fungiert) und der warmen Innenraumluft ein Temperaturunterschied, welcher physikalisch ausgeglichen wird, wobei sich der Wärmefluss immer von der Wärmequelle zur Wärmesenke (in dem Falle von der Luft zum Wasser) einstellt (2. Hauptsatz der Thermodynamik). Die Wärmeenergie wird also von der Luft auf das Wasser übertragen, welches in den Kreislauf zurück gerät und vor einer erneuten Einspeisung in die Leitungen erneut gekühlt wird.
Ein großer Nachteil an Umlaufkühlern besteht neben den hohen Investitionskosten und dem relativ hohen Platzbedarf vor allen in den hohen Betriebskosten. Da während der Betriebszeit, die bei der Terrarienkühlung meist in die Nachtzeiten fallen, darüber hinaus auch mit markanter Geräuschentstehung zu rechnen ist, könnte sich eine Platzierung dieser Modelle im Schlafbereich ebenfalls deutlich negativ auf das Wohlbefinden während des Schlafs ausüben. Bei der Planung dieser Art von Terrarien sollte dieser Fakt daher stets beachtet werden, um spätere unangenehme Überraschungen zu vermeiden.

Eisflaschen

Eine ähnliche Kühlwirkung, lässt sich durch das abendliche Einhängen von im Froster vorgekühlten Eisflaschen erzielen. Allerdings sollte bei dieser Methode ein ausreichend großer Abstand zu den Pflanzen gewahrt werden, um mögliche Frostschäden zu vermeiden. Bei der Eisflaschenmethode macht man sich den Energieentzug (aus der warmen Luft) zu Nutze, der beim Schmelzen des Eises entsteht. Denn physikalisch betrachtet wechselt Eis beim schmelzen den Aggregatzustand von fest zu flüssig, wozu eine bestimmte Menge Energie benötigt wird. Zum Schmelzen einer Eismenge von 1kg Gewicht und einer Temperatur von etwa 0°C, wird zum Beispiel eine Energiemenge von 334kJ benötigt (0,093 kWh) [1]. Kennt man die benötige Energiemenge (Kühlleistung), lässt sich die notwendige Eismenge ganz einfach rechnerisch ermitteln. Oder man tastet sich experimentell an die gewünschte Temperatur heran.
Neben dem täglichen Wechsel der Flaschen setzt diese Kühlmethode allerdings auch einen ständig freien Platz im Froster voraus und eignet sich durch den relativ aufwändigen Flaschenwechsel eher weniger für längere Abwesenheitszeiten. Vorteilig ist allerdings, dass die Investitionskosten nahezu entfallen und keine zusätzlichen Betriebskosten entstehen, sollte der Platz im Froster zur Verfügung stehen.

Peltier-Elemente

Neben der Eisflaschen-Methode und der Verwendung von Umlaufkühlern, stehen darüber hinaus auch Peltier-Elemente zur Verfügung, wie sie vor allem auch in Kühlboxen verbaut sind. Hierbei handelt es sich um elektrothermische Wandler, was bedeutet, dass bei Stromdurchfluss eine Temperaturdifferenz an der Oberfläche des Gerätes erzeugt wird. Während an der einen Seite des Geräts Wärmeenergie entzogen wird, wird sie an der anderen Seite des Geräts zugeführt. Peltier-Elemente können also demnach zur Heizung und zur Kühlung verwendet werden, besitzen allerdings auch extrem schlechte Wirkungsgrade. Die Betriebskosten solcher Modelle sind daher sehr hoch.
Da beim Betrieb von Peltier-Elementen in Terrarien jedoch meist fast ausschließlich eine Kühlwirkung erzielt werden soll, ist es notwendig die Geräte derartig zu platzieren, dass die erwärmte Geräteseite außerhalb des Terrariums liegt. Für den Einbau dieser Geräte sind also meist umfängliche Umbau oder Anpassungsmaßnahmen nötig. In einigen Fällen muss eine entsprechende Öffnung in das Material gebohrt, bzw. geschnitten werden, wodurch das Gefäß unwiderruflich verändert/beeinträchtigt wird. Im Anbetracht der umständlichen Montage und der hohen Betriebskosten sind Peltier-Elemente letztendlich eher weniger zu empfehlen, können bei kleineren Terrarien jedoch eine alternative zu anderen Kühlungsmethoden darstellen.

Adiabate Kühlung/Mattenkühlung

Für die Kultur im Gewächshaus oder in besonders groß ausgelegten Grow-Box-Modellen steht darüber hinaus die Methode der adiabaten Kühlung zur Verfügung. Auch bei dieser Methode macht man sich den Effekt der Verdunstungskühlung zu nutze. Allerdings erfordern Mattenkühlungen auch einen entsprechenden Platzbedarf und eine einseitig geöffnete Stehwand, die durch das Kühlsystem ersetzt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite sollten für einen optimalen Luftstrom darüber hinaus entsprechende Abzugsmöglichkeiten bestehen. Systeme der Mattenkühlung bestehen im Grunde aus einem luftdurchlässigen Rippensystem, welches von einem konstanten Wasserfilm oder Sprühnebel überzogen wird.
Wärmere Außenluft wird anschließend über diese Rippen in das Gewächshaus eingeleitet, wodurch das Wasser die Wärmeenergie der umströmenden Luft aufnimmt, dabei verdunstet und eine Kühlwirkung im Gewächshausinneren erzeugt.
Beim Einsatz adiabater Kühlsysteme sollte man allerdings beachten, dass sich über die Raumlänge sowohl unterschiedliche Temperaturzonen, als auch Zonen mit unterschiedlichem Gehalt an relativer Luftfeuchte einstellen, wobei die Temperatur mit zunehmendem Abstand ansteigt und die rel. Luftfeuchte mit zunehmendem Abstand sinkt. Die Ursache dieses Umstandes liegt ganz einfach in der Tatsache, dass wärmere Luft mehr Wasser aufnehmen kann und demnach langsamer gesättigt wird als kältere Luft. Im Umkehrschluss bedeutet dies jedoch auch, dass es bei warmen Lufttemperaturen mit einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit nahezu unmöglich ist, die Temperatur über die Verdunstung von weiterem Wasser abzukühlen, da die kühle Luft nicht in der Lage wäre, die benötigten Wassermengen aufzunehmen. In der Praxis beruft man sich für die Ermittlung der für die Verdunstungskühlung notwendigen Parameter daher zunächst dem Mollier-h-x-Diagramm, welches es ermöglicht Zustandsänderungen (wie Erwärmung, Kühlung, Befeuchtung, Entfeuchtung) verschiedener Luftmengen zu beschreiben.

Nebel-Geräte („Nebler“)

Die Wirkung durch Verdunstungskühlung, die mit der Verwendung von Nebel-Geräten einhergeht, ist leider meist zu gering um eine Kühlwirkung zu erzielen. Auch wenn in einigen Threads verschiedener Foren von geringen Temperaturdifferenzen von wenigen Grad Celsius berichtet wird – meist sind diese Geräte nicht einmal stark genug um die Luftfeuchtigkeit nachhaltig zu erhöhen! Vor allem Ultraschallvernebler sind für diesen Zweck auf keinen Fall zu empfehlen. Zur Erhöhung der Luftfeuchte sollten Beregnungsanlagen* mit möglichst feinen Düsen verwendet werden. Alternativ lässt sich auch manuell sprühen (etwa mit handelsüblichen Sprühflaschen). Nebler eignen sich daher ausschließlich für dekorative Zwecke. Bei gezieltem Einsatz lassen sich mit Neblern allerdings auch mystische Stimmungen erzeugen, die dem Terrarium den letzten Kick verleihen.

Messgeräte

Da eine sichere Kultur auch die Überwachung verschiedener Haltungsparameter beinhaltet, sollte man bei der Anlage des Terrariums unter Umständen auch den Einbau von Messgeräten beachten. Sensoren zur Überwachung der Luftfeuchtigkeit (Hygrometer) und Temperatur (Thermometer) sowie Kombinationsgeräte beider Messgrößen (Kombimeter) kommen zu diesem Zwecke am häufigsten zum Einsatz. Etwas aufwändigere Schaltungen mit Mini-Computern (wie Raspberry Pi oder Arduino), die unter Umständen gleichzeitig auch die Ansteuerung der elektrischen Systeme (wie Nebler, Beregnungssysteme, Heizungen/Kühlungen, Belichtungen) übernehmen, sind auch möglich.
Durch die hohe Anzahl an Sensorikgeräten unterschiedlicher Preisklassen sind bei der Ausgestaltung der Messtechnik derzeit kaum Grenzen gesetzt. Einfache, auf Terrarien ausgelegte Hygro- und Thermometer eignen sich genau so gut wie Spezialanfertigungen, wie beispielsweise das Kombimeter SensorPush.
Die Entscheidung über die Notwendigkeit und die Auslegung von Messtechnik, bleibt letztendlich jedoch jedem selbst überlassen.

Zusammenfassung

Auch ein Karnivoren-Terrarium ist kein Hexenwerk und lässt sich mit etwas Vorüberlegung und Recherche je nach technischem Anspruch mit etwas Geschickt optisch anspruchsvoll zusammenstellen. Die Vielzahl an möglichen Kombinationen ermöglicht die Erstellung spannender Thementerrarien, solange die Kulturbedingungen der Pflanzen übereinstimmen und gewährleistet werden können. Für unerfahrene Züchter fleischfressender Pflanzen empfiehlt sich die stückweise Gestaltung des Terrariums, um sich langsam mit den Kulturbedingungen vertraut zu machen.
Sicher wunderst du dich nach aufmerksamen Durchstöbern dieses Artikel über einige im Handel angebotene Fertig-Terrarien, bei denen einige Zusammenstellungen anzufinden sind, von denen wir in diesem Artikel höchstens abraten. Diese Produkte sind meist nur für die kurzzeitige Produktplatzierung im Geschäft oder einen spontanen, emotionalen Kauf ausgelegt und bieten keine langfristige Freude! Warum du deine Pflanzen daher lieber beim Fachhändler bestellen solltest und für eine hohe Qualität besser auf deinen Besuch im Gartencenter oder Baumarkt verzichtest, erklären wir dir in unserem Artikel über die besten Möglichkeiten Karnivoren einzukaufen.

Du benötigst:

Gefäße
Belichtungsmodul/e
Substrat
Bepflanzung inkl. Begleitpflanzen
Dekomaterial
opt. Rückwand
opt. Beregnung
opt. Feuchte-/Temperaturmesser
opt. Kühlmechanismus

Literatur, Quellenangaben und Verweise

1] ANON. (?): Eis – ein ganz besonderer Stoff. European Space Agency, Web-Veröffentlichung.
https://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_DE/SEMKI7WWVUG_0.html [08.02.2021]

AKERET, B. (2018): Pflanzen im Terrarium – Anleitung zur Pflege von Terrarienpflanzen, zur Gestaltung naturnaher Terrarien und Auswahl geeigneter Pflanzen. Natur und Tier Verlag, 2. Auflage.

CAROW, T. und FÜRST, R. (1998): Fleischfressende Pflanzen: Artenübersicht – Kultur – Vermehrung. Verlag Thomas Carow. 11. Auflage.

HÜBNER, C. (2019): Terrariensteuerung per Smartphone. Das Taublatt – Die Karnivoren Fachzeitschrift der G.F.P., 2019/2, 86. 12-19.

Reiner, M. (2005): Kühlung: Viele Wege führen nach Rom – Manche aber auch nicht, Web-Veröffentlichung.
http://www.drosophyllum.com/deutsch/kuehlung.htm [08.02.2021]

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Der Beitrag Karnivoren Terrarium – Grundlagen zur Terrarienkultur von Karnivoren erschien zuerst auf CARNIFLOR.

Einführung

In diesem Artikel wollen wir erweiterte Grundlagen zur Belichtung von Pflanzen erläutern und somit einen detaillierten Überblick über die verschiedenen Lichttypen, Planungs- und Installationsmethoden schaffen. Wie wir bereits besprochen haben, liegen die Absorptionsmaxima der Strahlung an Pflanzen bei 440 nm und 660 Nanometern (nm), weshalb viele moderne Belichtungssysteme heutzutage ein pinkfarbenes Lichtspektrum abstrahlen, welches sich aus der Kombination dieser beiden Wellenlängen ergibt. Jedoch wird in der Praxis meist eine Mischung aus vielen weiteren Wellenlängenbereichen genutzt, etwa um tageslichtähnliche Spektren zu erhalten, die für das Auge angenehmer sind und eine realistischere Farbwiedergabe der Pflanzen liefern.
Darüber hinaus unterscheidet man im roten Spektralbereich noch einmal zwischen Hellrot (HR, 650 nm – 670 nm) und Dunkelrot (DR, 705 nm – 740 nm). Während ein hellrotes Spektrum die Keimung induziert, wirkt ein dunkelrotes Spektrum keimhemmend. Für ein gesundes Wachstum nach der Keimung, ist jedoch das Verhältnis zwischen diesen beiden Spektralbereichen ausschlaggebend, da ein zu geringes HR:DR-Verhältnis zu übermäßiger Streckung der Pflanzen und verfrühter Blüte führen kann. Für die Hobbykultur sollte daher auf solche Modelle, die lediglich spezielle Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche ausstrahlen (und die meist ausschließlich nur über den Profi-Fachhandel zu erwerben sind) verzichtet werden, weshalb wir im weiteren Verlauf auch nicht auf diesen Umstand eingehen werden (Video Empfehlung zum Thema: „White LED vs Red Blue White LED Grow Test w/Time Lapse – Lettuce Ep.1„)

Die Rolle von grünem Licht

Bei der Auswahl und Zusammenstellung von Belichtungssystemen taucht in verschiedenen Fachforen immer öfter die Frage auf, welche Rolle der Anteil an grünem Licht im Spektrum zum Pflanzenwachstum leistet, da davon ausgegangen wird, dass Pflanzen nicht in der Lage wären grüne Spektren aufzunehmen, da die Blattoberfläche diese Farben reflektiert, wodurch wiederrum der Farbeindruck entsteht. Falls hierzu Unklarheiten bestehen, empfehlen wir folgenden Artikel: [externer Link].

Prinzipiell ist diese Vermutung auch richtig, allerdings zeigte sich, dass blaue und rote Spektralanteile nahezu vollständig von den oberen Blattlagen absorbiert werden, während grüne Spektralanteile durch die stärkere Reflexion (20%) viel tiefer in die Blattkrone eindringen, aber auch die Blätter durch eine höhere Transmissionsfähigkeit (30%) an sich einfacher durchdringen können (Kozai, Zhang; 2016) und bei entsprechender Lichtstärke somit in der Lage sind physiologische Prozesse in den unteren Blattlagen in Gang zu setzen, was die Blattseneszenz eventuell verringern könnte.

Dies hat vor allem den Hintergrund, dass sich die im Blattgewebe befindlichen Chloroplasten bei hohen Einstrahlungen an den Seiten des Schwammgewebes sammeln und die Strahlung somit „auf geringeren Widerstand“ im Blattinneren stößt, wodurch auch tiefergelegene Chloroplasten besser gesättigt werden können und sich auch die erhöhten Transmissionswerte ergeben (Wada 2003, Terashima et. al. 2009).
In anderen Versuchen bei denen auch spezielle Gene beobachtet wurden zeigte sich, dass die Belichtung mit grünem Licht darüber hinaus zu erhöhter Stress- und Schädlingsresistenz führt (Kudo et al., 2009). So kann das Risiko für den Befall mit Botrytis (Grauschimmel), Pythium (Stammfäule) und Spinnmilben gesenkt werden. Ferner zeigte sich bei einer Ausweitung der Versuche, dass Raubmilben der Familie Phytoseiidae, die zur biologischen Bekämpfung von Spinnmilben eingesetzt werden, gezielt zu grünanteiligem Licht und Licht mit längeren Wellenlängen wandern, weshalb angenommen werden kann, dass eine Ansiedlung der Nützlinge bei Licht mit erhöhtem Grünanteil erleichtert wird (Kudo, Yamamoto; 2016).

Lichtmenge

Sowohl im ersten Teil dieses Beitrags, als auch in den vergangenen Abschnitten haben wir bereits viel über den Lichtstrom und die Photonenflussdichte gesprochen, die ein Maß über die Lichtstärke einer Beleuchtungsquelle liefern. Allerdings bezogen sich die meisten Aussagen eher auf den theoretischen Hintergrund oder die Zusammenhänge, weshalb wir im folgenden Abschnitt ein paar Vergleichswerte besprechen wollen, um einen besseren Eindruck zu vermitteln und ein Gefühl für das Maß der Lichtstärke entwickeln zu können.
Je nach Wetterlage und abhängig vom Jahresverlauf, ändert sich die Einstrahlung auf der Erdoberfläche in der Regel ständig und unterliegt teils starken Schwankungen.
An einem sonnigen Sommertag in Berlin, können etwa PPFD-Werte von um die 1800 ɥmol/m²s^-1 gemessen werden, während an einem wolkenlosen Wintertag in Berlin lediglich um die 200 ɥmol/m²s^-1 erreicht werden. Bei Bewölkung können die Messwerte noch einmal deutlich kleiner ausfallen. Da sich diese Vergleichswerte auf eine Messung unter freiem Himmel beziehen, können diese Einstrahlungswerte jedoch nur in wenigen Fällen (etwa bei direkter Sonneneinstrahlung und passendem Sonnenstand) auf Fensterbrettern oder in Fensternähe erreicht werden. Trotzdem schaffen diese Werte einen guten Eindruck über die Lichtintensität in unserem Lebensraum.

Da Pflanzen in unterschiedlichen zonalen und geografischen Höhenlagen vorkommen und sich artspezifisch teils stark an diese Orte angepasst haben, erscheint es nur logisch, dass jede Pflanzenart auch einen eigenen Anspruch an die Lichtverhältnisse (vor allem die Lichtstärke) stellt, weshalb man sich in der Botanik auch entschied die Pflanzen in Licht- und Schattenpflanzen einzuteilen. Bevor man den Vergleichswert von 1800 ɥmol/m²s^-1 für eine „starke Belichtung“ heranzieht, sollte man sich also vorher genau über den Lichtanspruch der Kulturen informieren! Solche Werte findet man etwa bei verschiedensten Züchtern und in Experten-Foren. Bei der Kultur von Karnivoren basieren solche Werte jedoch meist auf Erfahrungen, da die hierfür notwendigen Messungen sehr aufwendig und kostenintensiv sind. Darüber hinaus sollte man sich bewusst machen, ob das Beleuchtungsmodell als alleinige Beleuchtung fungieren soll (etwa im Terrarium oder im Grow-Zelt), oder lediglich als Zusatzbelichtung dient (etwa im Gewächshaus oder auf der Fensterbank), da bei Zusatzbelichtungen natürlich geringere Lichtintensitäten notwendig sind.
Spezifische Werte für die Kultur von Karnivoren und einigen beliebten Zimmerpflanzen finden sich beispielsweise bei unseren Kollegen von Carnivero: [externer Link].

Belichtungszeitraum, Photoperiode, Daily Light Integral (DLI), Lichtkompensations- & Lichtsättigungspunkt

Ein weiterer wichtiger Faktor in der Kultur stellt der Belichtungszeitraum dar. Der sogenannte Photoperiodismus bezeichnet die Abhängigkeit des Wachstums von Tages- und Nachtlänge und induziert bei Pflanzen wesentliche Prozesse wie Blütenbildung oder Streckungswachstum.
Wichtig ist hierbei nicht nur, wie viel Licht das jeweilige Medium ausstrahlt (bei Leuchtstoffröhren und LED-Strahlern wird diese Größe in Lumen (lm) angegeben), sondern natürlich auch wie viel Licht an der Oberfläche der Pflanzen ankommt und für die Photosynthese verwertet werden kann.
In der Pflanzenproduktion spielt hierfür das sogenannte Daily Light Integral (DLI) eine signifikante Rolle für den Erfolg in der Belichtung. Das DLI wird in mol/m²d (mol pro Quadratmeter und Tag) angegeben und stellt die Gesamtmenge an Strahlung, also die Summe an photosynthetisch aktiven Photonen im PAR-Bereich dar, die über einen Tag auf eine Fläche von 1m² auftreffen dar. Im Gegenzug gibt die Photonenflussdichte (PPFD (PAR) in ɥmol/m²s^-1), die Gesamtmenge an photosynthetisch aktiven Photonen an, die über einen Zeitraum von einer Zehntel-Sekunde (0,1 s) auf einer Fläche von 1m² auftreffen und liefert daher ein deutlich kleineres Messinterval. Möchte man den DLI ermitteln, muss man die PPFD-Werte also zunächst mit der Anzahl der Sekunden einer Stunde (3600 s) und der Belichtungsdauer/Lichtstunden in Stunden multiplizieren und den ermittelten Wert anschließend durch den Faktor 1*10⁶ (= 1.000.000) dividieren.

DLI = (PPFD [µmol/m²s^-1] * 3600 * t_Belichtung [h]) : (1*10⁶) == (PPFD*3600* t_Belichtung):(1*10⁶)

Da die meisten Beleuchtungseinheiten unterschiedliche PPFD-Werte aufweisen, ergibt sich mit dem DLI ein optimaler, modellunabhängiger Vergleichswert der sowohl für die Auswahl von Leuchten, als auch der Auslegung der Photoperiode herangezogen werden kann. Zum besseren Verständnis widmen wir uns einem kleinen Beispiel. Eine Fläche soll mit einem DLI von 11,52 mol/m²d belichtet werden. Hierzu stehen zwei verschiedene Modelle zur Verfügung. Modell A verfügt über eine Photonenflussdichte von 200 ɥmol/m²s^-1, während Modell B einen PPFD-Wert von 267 ɥmol/m²s^-1 und Modell C einen PPFD-Wert von lediglich 160 ɥmol/m²s^-1 aufweist.
Um sicherzustellen, dass am Ende des Tages auf der Kulturfläche unter allen Modellen der gleiche DLI erreicht wird und somit alle Pflanzen die gleiche Lichtmenge erhalten haben, ist es also zwingend erforderlich, je nach Photonenflussdichte der Beleuchtungseinheit(en) mit unterschiedlichen Belichtungszeiträumen zu arbeiten. Ein Belichtungszeitraum von 16 h bei 200 ɥmol/m²s^-1, liefert den gleichen DLI wie eine 12-stündige Belichtung mit 267 ɥmol/m²s^-1 oder einer 20-stündigen Belichtung bei 160 ɥmol/m²s^-1, wobei jedoch durch die veränderte Belichtungszeit keine wesentliche Veränderung der Netto-Photosyntheserate erzielt wird (Akiyama, Kozai; 2016).

Sind für das Belichtungsmodul lediglich Werte in Lux angegeben, müssen diese zunächst zu PPFD umgerechnet werden. Da für die Konvertierung der Lux-Werte modellabhängig variierende Faktoren nötig sind, empfiehlt sich hierfür die Nutzung verschiedener kostenfreier Online-Tools. 100 ɥmol/m²s^-1 entsprechen etwa 4348 lux unter natürlichem Tageslicht, 200 ɥmol/m²s^-1 entsprechen 8696 lux und so weiter.

Anschließend kann der Strombedarf für die einzelnen Belichtungsmodelle ermittelt werden, die Vorauswahl enger eingegrenzt werden und anhand der sogenannten Energieeffizienz in ɥmol/J oder dem Wirkungsgrad in lm/W, die/der das Verhältnis ausgestrahlter Photonen zur Leistungsaufnahme in Watt darstellen, dass effizienteste Modell ermittelt werden. Je höher der Wert der Energieeffizienz oder des Wirkungsgrades, desto leistungsfähiger ist das Modell.
Kurzgesagt: Ist der Lichtbedarf der Pflanze bekannt, kann dieser also als geplante Belichtungsstärke in das DLI umgerechnet werden, woraufhin ein Belichtungsplan festgelegt wird (das heißt der Belichtungszeitraum oder die Belichtungszeiträume werden geplant). Mit Hilfe dieses Belichtungsplanes und der modellspezifischen Werte der Leistungsaufnahme in Watt sowie der Energieeffizienz oder des Wirkungsgrades der Beleuchtungseinheiten, kann anschließend ein exakter Vergleich der Betriebskosten und der Effizienz der Geräte durchgeführt werden, da das DLI eine modellunabhängige Gesamtmenge an Photonen (also Licht) beschreibt, die über einen Tag auf der Kulturfläche auftreffen und die Energieeffizienz, bzw. der Wirkungsgrad einen Wert über die „Input-zu-Output-Effizienz“ einer Belichtungseinheit liefern.

Für die Kultur von Karnivoren stehen diese Werte leider nicht zur Verfügung. Zur Ermittlung wären aufwendige Messungen mit sehr kostspieligen Gaswechselmessgeräten notwendig, die von geschultem Fachpersonal durchgeführt oder betreut werden sollten.
Den Lichtkompensationspunkt macht man sich vor allem in der Innenraumbegrünung an Orten zu Nutze, an denen die Pflanzen zwar stets ein vitales Erscheinungsbild aufweisen sollen, jedoch aus ästhetischen Gründen nicht weiter wachsen sollen (um etwa Veränderungen des Gesamteindruckes durch Wachstum der Pflanzen zu vermeiden). In solchen Situationen kann es hilfreich sein, die Beleuchtung bei der Planung knapp über dem Lichtkompensationspunkt auszulegen. Werden mehrere Pflanzenarten mit unterschiedlichen Lichtansprüchen verwendet, sollte man sich zur Bewertung an der Pflanze mit dem höchsten Lichtassimilationspunkt orientieren. Zu große Abweichungen zwischen den einzelnen Pflanzen sollten auf mittleren und kleineren Flächen jedoch vermieden werden.

Leuchtstoffröhren und LED-Tubes, Aufhängung, Abstand zur Kultur

Bei der Aufhängung von Leuchtstoffröhren gibt es Berichten zufolge keine signifikanten Unterschiede im in der Verteilung des Lichtstroms auf der zu beleuchtenden Fläche, bei der quer- oder längsweisen Ausrichtung von Leuchtstoff- oder LED-Tubes (Akiyama, Kozai; 2016), allerdings ermöglicht eine querweise Anordnung eine einfachere Wartung der Geräte.
Die Lichtkegel sollten sich hierbei möglichst überlagern, um eine flächendeckende und vor allem gleichmäßige Lichtverteilung zu gewährleisten.
Zu beachten ist auch, dass (bedingt durch die jeweiligen Abstrahlwinkel der Modelle) vor allem Randbereiche der zu belichtenden Flächen oftmals geringere Photonenflussdichten aufweisen, in Folge dessen mitunter recht schnell Wuchsdepressionen im Bestand auftreten können.
Um diesem Umstand vorzubeugen, sollten bei eventuellem Verdacht auf Lichtmangel an den Randbereichen zusätzliche Röhren mit kleineren Abstrahlwinkeln angebracht werden. Allerdings sollte hierbei beachtet werden, dass engere Abstrahlwinkel eine tiefere Abstrahlung der Photonen (in Richtung der zu belichtenden Fläche) ermöglichen, während die Photonen bei breiteren Abstrahlwinkeln durch die größere Streuung lediglich geringere Tiefen erreichen können.
Die Aufhänge-Höhen richten sich nach der Photonenflussdichte oder dem Lichtstrom und werden meist von den Herstellern angegeben. Bei besseren Modellen können darüber hinaus sogenannte Lichtverteilungsdiagramme eingesehen werden, in denen die Lichtverteilung auf einem bestimmten Abstand in einem Raster unter der Belichtungseinheit erfasst und aufgetragen werden, um einen detaillierten Einblick über die Beleuchtungsstärke auf der zu belichtenden Fläche zu erhalten. Bei einem Modellvergleich sollte hierbei jedoch auf den Messabstand zur Lichtquelle geachtet werden, da dieser von Hersteller zu Hersteller und teils sogar modellbedingt variieren kann. Diese Lichtverteilungsdiagramme stehen bei den meisten Anbietern auch für andere Beleuchtungssysteme wie LED, Natriumdampflampen etc. zur Verfügung. Da Leuchtstoffröhren im Vergleich zu den anderen Modellen lediglich recht geringe Lichtintensitäten erzeugen und entsprechend kombiniert werden müssen, empfiehlt sich die Nutzung eher für Kulturen mit geringerem Lichtbedarf, oder als Zusatzlicht, etwa zur Überwinterung.

Auswahl von Belichtungssystemen, LED oder konventionell?

In den letzten Jahren erfreuen sich immer mehr Belichtungssysteme auf LED-Basis zunehmender Beliebtheit. Vor allem der geringe Stromverbrauch, die relativ lange Lebensdauer und die geringe Leistungsaufnahme geringpreisiger Modelle verleiten viele unerfahrene Kunden schnell zum Kauf. Wie wir in unserem ersten Teil zu den Grundlagen der Belichtung bereits besprochen haben, stellt die Watt-Angabe jedoch lediglich die bauteilbezogene Leistungsaufnahme des Gerätes dar und kann daher nicht als Vergleichswert für die Belichtungsintensität herangezogen werden. Ausschlaggebender für die Effizienz einer Beleuchtungseinheit ist das Verhältnis von ausgestrahlten Photonen zur Leistungsaufnahme in Watt, die sogenannte Energieeffizienz in ɥmol/J oder der Wirkungsgrad in lm/W. Je höher das Verhältnis ist, desto effizienter ist das Gerät. Dies gilt sowohl für LED-Technik, als auch für herkömmliche Belichtungssysteme. Darüber hinaus bieten viele moderne LED-Systeme mittlerweile die Möglichkeit, den Lichtstrom zu dimmen und Lichtintensität und Leistungsaufnahme somit gezielt zu regulieren, was solche Modelle sehr flexibel für den Einsatz in verschiedenen Kulturen macht.
Ein weiterer Vorteil von LED-Dioden besteht in der Möglichkeit, durch Kombination einzelner Wellenlängen im Bereich zwischen 400 und 700 nm gezielte Spektren zu erzeugen, die bei herkömmlichen Belichtungssystemen teils gar nicht zur Verfügung stehen, bzw. möglich sind. Da in bestimmten Vegetationsphasen der Pflanzen teils auch unterschiedliche Lichtansprüche herrschen, lässt sich das Wachstum beim Einsatz verschiedener LED-Systeme mit angepasstem Spektrum gezielt steuern. Im natürlichen Jahresverlauf etwa, wandelt sich der Anteil im roten Spektralbereich vom hellroten in den dunkelroten Bereich, woraufhin das HR:DR-Verhältnis verkleinert wird und manche Pflanzen entsprechend mit der Einleitung der Blüte oder Vegetationsruhe beginnen. Möchte man bei bestimmten Kulturflächen oder einzelnen Pflanzen gezielt die Blüte induzieren, könnten LED-Modelle mit entsprechenden Spektren hier Abhilfe schaffen. Doch auch tageslichtähnliche Spektren können bei LED-Modellen in der Kultur (unabhängig von der Blüteinduktion) mitunter gute Ergebnisse erzielen, die für das menschliche Auge zudem eine realistischere Farbwiedergabe als herkömmliche Leuchtmittel bieten.
Neben dem geringen Stromverbrauch und der Möglichkeit gezielte Spektren zu erzeugen, zeichnen sich LED-Systeme im Gegensatz zu den meisten konventionellen Beleuchtungssystemen durch äußerst geringe Wärmestrahlung in Richtung der zu belichtenden Fläche aus.
Vor allem bei der Anzucht von wärmeliebenden Pflanzen oder Aussaaten sollte dieser Fakt jedoch unbedingt beachtet werden, da vor allem bei letzterem die keimfördernde Wirkung der Wärmestrahlung bei LED-Modellen oft nicht mehr in vergleichbarer Weise vorhanden ist!
In speziellen Fällen gilt es also abzuwägen, ob die Energieeffizienz bei der Planung im Vordergrund steht, oder ein etwaiger Energieverlust in von Form von Wärmeabstrahlung nicht sogar erwünscht ist, da dieser mit positiven klimatischen Wirkungen auf die Kultur einhergeht. Über die Art des Leuchtmittels entscheiden also letztendlich hauptsächlich der Kulturzweck und die Unterhaltungskosten.

Fazit und Zusammenfassung

Durch den rasanten technischen Wandel und die hohe Anzahl an verschiedensten Modellen mit unterschiedlicher Art der Lichterzeugung in unterschiedlichen Preisbereichen, fällt die Auswahl des optimalen Belichtungssystems nicht immer unbedingt leicht. Über die Leuchtmittelwahl entscheidet jedoch zunächst die Art der Kultur. Da die Wattangabe bei Belichtungseinheiten keine direkte Aussage über die Effizienz liefert, alle Modelle unterschiedliche Lichtströme aufweisen und die Pflanzen bei gleicher Belichtungsdauer bei verschieden starken Modellen daher unterschiedliche Lichtmengen erhalten, müssen diese Lichtströme zunächst auf den Tageszeitraum (das Daily Light Integral, DLI) umgerechnet werden, um einen qualifizierten Kostenvergleich zu ermöglichen.

1. Welche Lichtansprüche haben meine Kultur?
2. A) Wachstumslicht oder B) Zusatzlicht?
3.1 Wie stark muss das Licht sein (ɥmol/m²s^-1 oder lux) oder wie stark soll das Licht sein (ɥmol/m²s^-1 oder lux)?
3.1.1 Vergleichswerte recherchieren!
3.2.2 Ermittlung des DLI
4. Lichtspektrum und Abstrahlwinkel relevant?
5. Modell-Vorauswahl
6. Belichtungsplan (Belichtungszeitraum festlegen)
7. Vorauswahl und Modell-Vergleich anhand der Investitions- und Betriebskosten mit Hilfe des ermittelten DLI-Wertes und der modellspezifischen Leistungsaufnahme sowie der Energieeffizienz bzw. des Wirkungsgrades der Modelle

Neben der Lichtstärke spielt das Spektrum eine wichtige Rolle im pflanzlichen Wachstum. Neben den Absorptionsmaxima des Chlorophyll bei 440 nm und 660 nm, welche im Spektrum der Lampe deutlich vertreten sein sollten um eine bestmögliche Photosyntheseleistung zu ermöglichen, tragen andere Wellenlängenbereiche wie grüne Strahlungsanteile oder UV- und Infrarotstrahlung einen wichtigen Anteil an der Produktion sekundärer Pflanzeninhaltsstoffe bei. Während hellrote Strahlung keimfördernd wirkt, besitzt dunkelrote Strahlung eine keimunterdrückende Wirkung. Allerdings ist es im Wachstum vor allem das Verhältnis von Hell- zu Dunkelrot, welches über morphologische Prozesse wie die Blütenbildung, die Dormanz oder das Streckungswachstum entscheidet. Nicht zuletzt weil tageslichtähnliche Spektren eine bessere Farbwiedergabe liefern und diese Spektren auch höhere Anteile an den anderen benötigten Wellenlängenbereichen aufweisen, sind Modelle mit tageslichtähnlichem Spektrum für den Hobby- und Semiprofessionellen Anbau als  mehr als ausreichend einzustufen. Trotzdem sollte bei der Wahl der Belichtungssysteme nicht unnötig gespart werden, um spätere unschöne Überraschungen zu vermeiden. Im nächsten Teil dieser Reihe, werden wir um die Auswahl etwas zu erleichtern daher einige Anbieter und Modelle vorstellen, die wir für empfehlenswert halten!

Ausblick in die Zukunft

Die Deutsche Stiftung für Weltbevölkerung prognostiziert bis 2050 ein weltweites Bevölkerungswachstum auf etwa 9,7 Milliarden Menschen [3]. Der gesamte Bedarf an Nahrungsmitteln wird also steigen, während sich verfügbaren Flächen und zur Produktion notwendigen Ressourcen zunehmend verknappen. Problematisch ist hierbei, dass die Energiebilanzen der konventionellen Nahrungsmittelproduktion bereits jetzt negativ sind, also mehr Energie während der Produktion benötigt wird, als letztendlich in der Pflanze während der Nahrungsaufnahme zur Verfügung steht [2]. Vor allem aus diesen Aspekten wird es zukünftig ein großes Anliegen der Landwirtschaft und des Gartenbaus sein, die Energieeffizienz von Produktionswegen zu optimieren. Leistungsstarke LED-Modelle in Verbindung mit massenhafter Vermehrung aus In Vitro-Kulturen  könnte in sogenannten „plant factories with artificial lighting“ (PFAL) hierbei eine Lösungsmöglichkeit bieten. Vor allem in Asien und den USA existieren derzeit bereits einige großangelegte, kommerzielle Projekte.
Doch die Bedeutung der Energieeffizienz könnte mit der Einführung von Energie- und CO₂-Steuer, nicht nur aus Umweltschutzgründen zukünftig auch im Zierpflanzenbau weiter steigen.
Für die effiziente Umsetzung einer Produktion ist es allerdings nötig, sich intensiv mit der Thematik auseinanderzusetzen und fortlaufende Vergleiche und Kontrollen zu erstellen.

Literatur und Quellen

1] ANON. (2019): Pflanzenlicht Grundlagen – Wellen und Teilchen. Pflanzenlampen.org. Online-Artikel. https://www.pflanzenlampen.org/was-ist-licht/ [14.12.2020].

ANON. (?): Genera Specific PPFD Recommendations. Blog-Beitrag, www.carnivero.com.
https://www.carnivero.com/pages/grow-light-ppfd-recommendations [18.12.2020]

ANON. (?): Licht in Zahlen. Cre Science. Online-Artikel. https://cre.science/wissen/pflanzenbeleuchtung-in-zahlen/ [15.12.2020].

2] Clausing, P., Dr. (2014): Intensiv und ineffizient – Analyse. Die industrielle Landwirtschaft ist an den Verbrauch fossiler Brennstoffe gekoppelt. Die Energiebilanz ihrer Produkte ist negativ. ÖKOLOGIE & LANDBAU. 172, 4/2 014.
https://www.welt-ernaehrung.de/wp-content/uploads/2014/09/32_34_Clausing.pdf [18.12.2020]
https://www.welt-ernaehrung.de/2014/04/15/intensiv-und-ineffizient/?fbclid=IwAR3w3p7lT3Ar2ijLUlNmSCFfodZ8NKUSBht3fhSKJBX5DedosFWZ_Qs9DT8 [18.12.2020]

3] DSW (2019): Neue UN-Projektionen: Weltbevölkerung wächst bis 2050 auf 9,7 Milliarden Menschen. Online-Veröffentlichung. Deutsche Stiftung für Weltbevölkerung.
https://www.dsw.org/neue-un-projektionen-2019/ [18.12.2020]

Kozai et. al  (2016): LED Lighting for Urban Agriculture. Springer-Verlag.

Rünger W., Prof. Dr. (1976): Licht und Temperatur im Zierpflanzenbau. 3. Auflage, Verlag Paul Parey.

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Der Beitrag Grundlagen zur Belichtung von Pflanzen #2 erschien zuerst auf CARNIFLOR.

Trotz der vielfältigen Angebote an Beleuchtungstechnik für den Amateurbereich bedarf es für die passende Auswahl und Konfiguration der Belichtung einiges an Fachverständnis. Da die vielen technischen Bezeichnungen der Datenblätter oftmals für Verwirrungen sorgen und jeden Neuling zunächst vor mehr oder weniger großes Unverständnis stoßen, soll in diesem Beitrag ein zusammenhängender Überblick verschafft werden. Eine Vertiefung des Themas findet sich anschließend im zweiten Part dieser Reihe.

Spektrale Verteilung

Zunächst müssen wir daher erst einmal die Definition des Lichts betrachten, die das Wort „Licht“ als den für den Menschen sichtbaren Bereich der elektromagnetischen Strahlung definiert. Diese wird in Form von Wellen abgegeben (weshalb man auch von Wellenlängen spricht) und in kleinen Bündeln, den sogenannten Quanten über eine gewisse Entfernung transportiert. Die Strahlungsquelle liefert in diesem Falle die Sonne oder entsprechend verwendetes Kunstlicht.
Der Wellenlängenbereich, den das menschliche Auge wahrnehmen kann, liegt in etwa zwischen 400 und 800nm. Dieser Bereich des Lichts dient auch den Pflanzen zum Betreiben der Photosynthese, also der Bildung von Traubenzucker aus Wasser und Kohlenstoffdioxid unter dem Einfluss von Licht.

Absorbtionsmaxima

Durch viele Wissenschaftliche Versuche fand man jedoch heraus, dass das Licht in diesem Bereich durch das Chlorophyll nicht gleichmäßig aufgenommen (absorbiert) wird und gewisse Absorbtionsmaxima bei 440 nm (Nanometern) und 660 nm bestehen. Die fortschreitende Entwicklung der LED-Technik in den letzten zwei Jahrzehnten ermöglichte es schließlich Dioden und Chips zu produzieren und kombinieren, die ausschließlich diese von den Pflanzen am stärksten aufgenommenen Wellenlängen ausstrahlen. Als Ergebnis erhielt man Leuchten mit pink erscheinendem Spektrum, die oftmals an den Trend der bunten Leuchtstoffröhren in den 2000er Jahren erinnern und jedem, der sich schon einmal grob mit der Beleuchtung von Pflanzen beschäftigt hat ein Begriff sein sollte.

Hellrot, Dunkelrot und Blauphasen

Ebenso fand man heraus, dass sich das pflanzliche Wachstum vieler Gattungen und Arten über die Verteilung der Blau- und Rotanteile des Lichts steuern lässt. Während ein erhöhter Blauanteil eher für gedrungenen Wuchs sorgt, sorgt ein erhöhter Rotanteil eher für erhöhtes Streckungswachstum.
Im natürlichen Jahresverlauf ändert sich jedoch vor allem der Anteil an rotem Licht, der sich zu Jahresende vom hellroten (600-700 nm) in den dunkelroten Bereich (700-800 nm) verschiebt und somit das Hellrot-/Dunkelrot-Verhältnis ändert. Viele Pflanzen reagieren bei entsprechenden Veränderungen mit der Einleitung (Langtagpflanzen) oder Verhinderung (Kurztagpflanzen) der Blüte oder Vegetationsruhe. Über die Wirkung von blauem Licht wird jedoch bis heute diskutiert. In der Literatur finden sich einige Versuche, bei denen unter Einwirkung von blauem Licht erhöhtes Streckungswachstum festgestellt werden konnte. Auf YouTube finden sich zu diesem Thema zahlreiche interessante und nachvollziehbare Experimente.

Exkurs: Messmethoden (LUX / PAR)

Als weiterer wesentlicher Faktor der Photosynthese dient die Beleuchtungsstärke. Die oftmals von den Herstellern der Leuchtmittel und Leuchtmittelsysteme angegebene Wattzahl bezieht sich jedoch lediglich auf die bauteil- und schaltungsabhängige Leistung des Systems und ist als Vergleichswert daher gänzlich ungeeignet. Besser gestaltet sich eine Referenz anhand von Lux-Werten oder der photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR von engl. photosynthetic active radiation) in µmol m^-2 s^-1.

Hierbei handelt es sich um zwei gänzlich verschiedene Messmethoden zur Ermittlung der auf einer Fläche eintreffenden Lichtstärke. Während die Messkurve eines Luxmeters eher einer gekehrten Quadratfunktion im Spektralbereich zwischen 400nm und 700nm gleicht, wobei fast ausschließlich der Bereich zwischen 500nm und 600nm erfasst wird und die Empfindlichkeit für Frequenzen im Randbereich stark abnimmt, erfasst ein PAR-Meter/Quantum-Meter den gesamten photosynthetisch aktiven Strahlungsbereich mit nahezu konstanter Intensität.

Exkurs: Vergleichswerte

Erinnern wir uns an die Absorbtionsmaxima des Chlorophylls (440nm und 660nm) und Vergleichen wir diese mit dem Messbereich eines Luxmeters, so stellen wir fest, dass diese Aufnahme-Peaks außerhalb des Messbereichs liegen. Für eine annähernd genaue Bestimmung der Lichtintensität sind Luxmeter, vor allem im Hobbybereich jedoch in jeder Hinsicht ausreichend. Als Vergleichswert für die Lichtintensität an einem wolkenlosen Sommertag in Deutschland, kann ein Wert von 100klx (100.000lx) herangezogen werden.
Beim Vergleich von PAR-Werten in µmol sollte darauf geachtet werden, ob sich die Angaben auf den Photonenfluss (PPF, engl. Photon flux), also die exakt an der Lichtquelle austretende Strahlung oder die Photonenflussdichte (PPFD, engl. Photon flux density), die Strahlung einer Lichtquelle, die auf einem bestimmten Abstand auf einer bestimmten Fläche auftritt bezieht.
Ein Vergleichswert für einen wolkenlosen Sommertag in Deutschland liegt hier bei in etwa 1800µmol m^-2 s^-1 (PPFD), während sich an einem sonnigen Wintertag nur etwa 200µmol m^-2 s^-1 ergeben.
Da unter den verschiedenen Gattungen und Arten auch verschiedene Lichtansprüche herrschen, sollte man sich vor der Auswahl jedoch auch über den spezifischen Lichtanspruch informieren. Spezifische Werte für die Kultur von Karnivoren und einigen beliebten Zimmerpflanzen finden sich beispielsweise bei unseren Kollegen von Carnivero: [externer Link].

Produkttest handelsüblicher Hobby-LED-Leuchten

Im November 2019 konnte ich zwei mir privat im Besitz befindlichen, handelsüblichen LED-Leuchten für den Hobbybereich, jeweils ein Exemplar mit Tageslichtspektrum (3500K)* und 75W und rot-blauem Spektrum und 45W* mit einem Quantum-Meter auf die Photonenflussdichte messen.
Die Variante mit Tageslichtspektrum lieferte auf 20cm 300µmol m^-2 s^-1, die Variante mit rot-blauem Spektrum lieferte auf 20cm durch die geringere Leistungsaufnahme lediglich 200µmol m^-2 s^-1.
Als ZUSATZBELICHTUNG sind diese Werte für stark lichthungrige Pflanzen für Karnivoren recht praxisüblich und angebracht, jedoch viel bei beiden Modellen ein drastischer Abfall der Intensität über Distanz und seitlicher Verteilung auf. Auf 50cm Abstand konnten jeweils nur noch 130µmol m^-2 s^-1 (Tageslicht) und 70µmol m^-2 s^-1 (blau-rot) ermittelt werden.

Farbtemperaturen

Vor allem bei der Auswahl von Leuchtstoffröhren, aber auch bei LED-Sytemen mit tageslichtähnlichem Spektrum, welches durch eine annähernd gleichmäßige Abdeckung aller Wellenlängebereiche entsteht, stößt man früher oder später auf die so genannte Farbtemperatur.
Diese dient als Referenz zur Wahrnehmung der ausgestrahlten Wellenlängen.
Ein praktisches Beispiel wäre die kühle Wirkung von mit Leuchtstoffröhren beleuchteten Supermärkten oder Büroräumen im Gegensatz zum gelblichen, „wärmeren“ Spektrum von Straßenlaternen.
Für die Pflanzenbeleuchtung sind vor allem die Typen „Warmweiß“ (2700-3000 K), „Kaltweiß“ (3000-5000 K) und „Tageslichtweiß“ (6500K) von Bedeutung. „Tageslichtweiße“ Leuchtstoffmittel, sollten auf Grund der annähernd gleichmäßigen Spektralverteilung vorgezogen werden. Um das untere Aufnahmemaximum des Chlorophyll „abzufangen“, empfiehlt es sich jedoch, diese mit Exemplaren des Typs „Kaltweiß“ zu kombinieren. Ein geeignetes Verhältnis wäre beispielsweise 3:1 oder 2:1.

Leider wird bei Leuchtstoffröhren meist nur der Lichtstrom in lm (Lumen) angegeben, seltener finden sich Angaben in Lux. Gute Ausfärbungen zeigten sich bei den meisten Karnivoren in der Praxis bei Werten ab 5000-7500lm auf etwa 30cm Abstand. Bei Einsatz von mehreren Leuchtmitteln auf relativ geringer Fläche können die einzelnen Werte der Lichtströme hierfür einfach addiert werden. Vorteilhaft ist allerdings die relativ einfache Montage vieler Röhren, die bei Regalkultur platzsparend und unkompliziert in eine Aufhängung mit eingeschraubten Haken eingehängt werden können.

Leuchtmittelwahl

Wie wir sehen gestaltet sich die Wahl eines geeigneten Leuchtmittels auf Grund der verschiedenen auf die Pflanze einwirkenden Faktoren alles andere als einfach.
Mit etwas Planung und Fachwissen handelt es sich jedoch um keine unlösbare Aufgabe!
Die Sammlung eigener Erfahrungen sowie der Vergleich verschiedener Modelle ist bei längerfristiger Kultur sogar sehr zu empfehlen. Da „DAS perfekte Leuchtmittel“ bisher noch nicht erfunden wurde, ist die Wahl des Systems im privaten Bereich vorwiegend von den Beschaffungs- und Betriebskosten abhängig. Einige hochwertige LED-Systeme mit Tageslichtspektrum besitzen derzeit zwar einen relativ hohen Anschaffungspreis, äußern sich jedoch auch durch ihre hohe Effizienz bei geringem Stromverbrauch. Handelsübliche „Amateur-Systeme“ scheinen für den Privatgebrauch laut eigenen Erfahrungen (s.o.) ebenfalls ausreichend (effizient) zu sein, während Natriumdampflampen durch ihren enormen Stromverbrauch hier eher bei Liebhabern in der Gewächshauskultur eingesetzt werden.
Wie man verschiedene Leuchtmittel effektiv vergleicht und welche Vor- und Nachteile LED-Technik im Gegenzug zu konventionellen Leuchtmitteln aufweisen, erklären wir euch im nächsten Teil dieser Reihe.

Literatur & Quellen

ANON. (?): Blaues und Rotes Licht in der Photosynthese. Warum blaues und rotes Licht wichtig ist. EXCITE LED GROW LIGHTS, Online-Veröffentlichung.
https://www.exciteled.de/de/blog/licht-und-photosynthese/blaues-und-rotes-licht-in-der-photosynthese [11.11.19, 23:23]

JANSEN et al. (1998): Gärtnerischer Pflanzenbau. Verlag Eugen Ulmer, 3. Auflage. S. 36-50.

PRUCKER, D (2013): Einfluss der verschiedenen Wellenlängen einer LED-Belichtung auf das Pflanzenwachstum. Hochschule Weihenstephan-Triesdorf – Institut für Gartenbau, Online-Beitrag.
https://www.hswt.de/forschung/wissenstransfer/2013/april-2013/belichtung.html [11.11.19, 23:04]

RÜNGER, W. (1976): Licht und Temperatur im Zierpflanzenbau. Verlag Paul Parey. 3. erweiterte und veränderte Auflage.

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Der Beitrag Grundlagen zur Belichtung von Pflanzen #1 erschien zuerst auf CARNIFLOR.