Plasma Lampen für die Pflanzenzucht

April 2nd at 6:14am Tasha Maxwell

Die Energiewende wurde nun für Deutschland beschlossen. Die Bundesregierung will weg von der Kernenergie und hin zu den regenerativen Energiequellen und zu mehr Energieeffizienz. Gerade für lndoorgrower ist das Thema Energieeffizienz nicht neu, denn einen der größten Kostenfaktoren stellt nach wie vor der Energieverbrauch der Lampen und Klimageräte dar. In den letzter Jahren hat sich zwar schon etwas auf dem Gebiet getan, doch auf den richtigen Durchbruch warten wir bisher noch vergebens. In den USA sind aktuell die so genannten »Plasma-Lampen« vol im Trend. Für unseren Autor Steve Davis lag es deshalb nahe, sich in seinem Bekanntenkreis nad Erfahrungen mit der neuen Technik umzuhören. Und tatsächlich hat einer seiner Kumpels bereit ausgiebig auf diesem Gebiet getestet ...

Hendrik gehört zu der Sorte von Cannabis-Growern, die Steve absolut bewundert. Denn Hendrik sorgt sich um seine Pflanzen fast schon so, als seien es richtige Familienmit­glieder. Er ist äußerst akkurat, was die unter­schiedlichen Arbeitsvorgänge in seinem Indo­orgarten betrifft. Sein Growraum ist luftdicht abgeriegelt, damit er neben den optimalen pH- und EC-Werten der Nährstofflösung auch die Lufttemperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Luftzirkulation und den CO2-Level in einem optimalen Bereich halten kann, um schnelles Wachstum und hohe Ernteerträge seiner Me­dizinpflanzen sicherstellen zu können.plasma lampen 01

Weil Hendrik jeden Tag mindestens 3o Mi­nuten damit verbringt, die Blätter und Stiele seiner Cannabispflanzen genau zu untersu­chen, ist er in der Lage, Probleme schnell zu erkennen und rechtzeitig zu reagieren, bevor Krankheiten oder Schädlinge die Gesundheit der Pflanzen und damit ihr Wachstum und die spätere Ernte gefährden.

Doch einen der komplexesten und herausfor­derndsten Aspekte beim Betrieb eines hydro­ponischen Indoorgartens stellt nach Hendriks Meinung die Beleuchtung dar. Er hat sich über zwei Jahre intensiv mit dem Thema Licht be­schäftigt, um Probleme zu erkennen und zu minimieren, während er die Performance sei­nes Lichtsystems maximierte. Dabei hat er verschiedene Beleuchtungssysteme und - konzepte ausprobiert und ist dabei auf sehr interessante und vielversprechende Lampen­systeme gestoßen.

Hendriks Entdeckungsreise begann mit dem Kauf eines digitalen Vorschaltgerätes zum Betrieb seiner Hochdruckentladungslampen (HID), einer 1000-Watt-Metalldampflampe (MH) und einer Natriumdampf-Hochdruck­lampe (HPS).

Er ersetzte seine alten Magnetkern- und Spu­lenkern-Vorschaltgeräte, da sie zahlreiche Probleme verursachen. Denn sie erzeugen zu viel Abwärme, Geräusche und Hochfrequenz­störungen. Außerdem sind Magnetkern- und Spulenkern-Vorschaltgeräte nicht gerade en­ergieeffizient, da sie vergleichsweise schlecht dazu beitragen, dass elektrische Energie in Lichtenergie umwandelt werden kann. Zudem reduzieren diese Vorschaltgeräte die Lebens­dauer der Leuchtmittel.

Doch zu seinem Erschrecken musste Hendrik mit ansehen, wie eine seiner HID-Lampen ex­plodierte, und das nur wenige Tage, nachdem er das neue digitale Vorschaltgerät installiert hatte. Er nahm Kontakt mit dem Growshop und dem Hersteller des Vorschaltgerätes auf, um die Ursache zu ergründen. Er musste fest­stellen, dass viele der neuen digitalen Vor­schaltgeräte gar nicht dafür konstruiert sind, um derartige HID-Lampen zu betreiben, so dass Probleme beim Betrieb von HID-Lampen durch diese digitalen Vorschaltgeräte vorpro­grammiert sind.

Doch warum ist das so? Hendrik fand heraus, dass die elektronische Ausgangsfrequenz vie­ler neuer digitaler Vorschaltgeräte zu hoch für die meisten HID-Leuchtmittel ist. Das kann dazu führen, dass die Lebensdauer und der Lichtausstoß der Lampen reduziert werden, und im Extremfall sogar zur Explosion des Leuchtmittels.

Hendrik hatte nicht gerade wenig Geld in die neue Technik investiert, und konnte es sich nicht leisten, einfach andere, besser funk­tionierende zu kaufen. Deshalb stoppte er den Indooranbau für eine Weile und zog sei­ne Pflanzen draußen fertig, wo die Sonne für optimales Licht sorgt (wenn keine Wolken sie verdecken, was in Hendriks Heimat eher sel­ten vorkommt). Mit dem Outdooranbau konn­te er Geld sparen und auch neues verdienen, während er sich intensiv mit den unterschied­lichen Beleuchtungssystemen auseinander­setzte und die für ihn beste Lösung suchte.

Als er genug finanzielle Mittel angespart hat­te, um seine alten Lampen zu ersetzen, ent­schied er sich dazu, eine Kombination von T5 fluoreszierenden Leuchtstoffröhren und von LED-Lampen zu testen. Die T5 werden ge­wöhnlich für Sämlinge, Stecklinge und die frühe Wachstumsphase eingesetzt, und auch immer öfter zur Unterstützung während der Blüte. Die LED war für die Blütephase be­stimmt. Von diesen beiden Technologien ist die T5 die deutlich preiswertere. Es gibt für sie zwei unterschiedliche Leuchtmittel, eines für das Wachstum und eines für die Blüte, wo­durch dieses System variabler zu betreiben ist. Allerdings wurde Hendrik darauf hinge­wiesen, dass die T5 alleine den Pflanzen nicht genug Lichtenergie zur Verfügung stellen kön­nen, um eine üppige Blüte zu ermöglichen.

Die LED-Lampe hingegen wurde als »Top of the line«-Gerät beworben und sollte ähnlich viel Lichtenergie abgeben, wie das eine 600­Watt-HPS-Lampe macht — und das bei weniger Energieverbrauch und geringerer Wärmeent­wicklung. Doch solch eine LED-Lampe kostete pro Stück etwa 1.100 Euro, sodass sich Hendrik nur einige wenige davon leisten konnte, was ihn letztlich zwang, die Zahl der Pflanzen in seinem Indoorgarten zu reduzieren.

Bisher hatte Hendrik nur HID-Lampen verwen­det, und das von Anfang bis Ende. Deshalb war er zu Beginn der Testreihe mit den T5-und LED-Lampen etwas besorgt, ob es denn auch tatsächlich funktionieren würde und er an seine gewohnten Ergebnisse herankom­men könnte.

plasma lampen 03Umso überraschter war er dann, als er fest­stellen konnte, dass seine Sämlinge und Stecklinge unter den T5-Lampen besser wuchsen als unter den HID-MH-Lampen, die er sonst immer benutzt hatte. Zumindest für die Wachstumsphase, so war sich Hendrik schnell sicher, könnte er mit den T5-Lampen einiges an Kosten für Elektrizität und Klimati­sierung einsparen, und seinen Cannabispflan­zen dennoch genug Licht zur Verfügung stel­len, damit diese gut und schnell wachsen und eine vergleichbare—wenn nicht sogar bessere — Struktur entwickeln, wie sie das früher unter den HID—Lampen in der Wachstumsphase ge­macht haben.

Für die anschließende Blütephase benutzte Hendrik eine Kombination aus T5- und LED-Lampen. Er hatte eine T5-Lampe mit vier Leuchtstoffröhren, von denen je zwei Röhren eine »warme« und zwei eine »kalte« Licht­farbe hatten. Zusammen mit der LED-Lampe hatte Hendrik den Eindruck, als würde ge­nug Lichtintensität generiert werden, um eine starke Blütenbildung zu ermöglichen. Doch bereits nach einer Woche musste er feststel­len, dass die Blütenbildung bei weitem nicht an das herankam, was er von seinen alten HID-HPS Lampen gewohnt war.

Anfangs glaubte er nicht, dass die verminder­te Blütenbildung mit seinem neuen Lampen-Setup zu tun hätte. Wie die meisten Grower vermutete er zuerst, dass das Wachstums-und Blüteproblem eher auf ein Nährstoffde­fizit, die Pflanzengenetik, Klimaprobleme im Growraum, Probleme in der Wurzelzone oder auf Krankheiten oder Schädlinge zurückzu­führen sei. Hendrik untersuchte alle Faktoren sehr genau, konnte aber beim besten Willen keine Abweichungen von den Sollwerten feststellen. Alles war in bester Ordnung. Der ein­zige Punkt, den er gegenüber früher verändert hatte, war die Beleuchtung. Hendrik beschloss deshalb, dass es nur an seinem neuen Lam­pensystem liegen konnte, und nahm einige Veränderungen vor. Er stellte die Pflanzen um und hängte die Lampen tiefer. Mit einem Lichtmessgerät überprüfte er die Intensität, mit der die Pflanzen beleuchtet wurden. Doch immer noch blühten die Pflanzen nicht so, wie er es seit Jahren gewohnt war. Immerhin kennt Hendrik seine Pflanzengenetik mittler­weile in- und auswendig, und er weiß, was er erwarten kann und was nicht.

Er kontaktierte den Growshop, in dem er die LEDs gekauft hatte, und setzte sich auch mit dem Hersteller der LEDs in Verbindung. Doch je mehr er mit den Leuten darüber sprach, de­sto stärker wurde er verunsichert und verwirrt. Die Informationen, die man ihm nun gab, deu­teten zunehmend darauf hin, dass die Werbe­versprechungen übertrieben und unbewiesen waren. Der Verkäufer im Growshop wollte ihn überreden, noch eine LED-Lampe zu kaufen, oder wenigsten eine HID-Lampe mit entspre­chendem Vorschaltgerät, um zusätzliches Licht in seinem Growraum installieren zu kön­nen.

Als die Woche vier einer normalerweise acht­wöchigen Blütephase anbrach, stoppten Hendriks Pflanzen das Wachstum und die Blütenbildung. Die Blüten wurden nicht mehr größer und es kamen auch keine neuen mehr dazu. Die Pflanzen zeigten Symptome wie bei einem Nährstoffmangel, vor allem bei einem Mangel an Stickstoff. Doch alles Experimen­tieren mit CO2-Leveln, Nährstoffmixturen oder anderen Faktoren blieb ohne erkenn­baren Effekt. Die Pflanzen vegetierten nur und wuchsen nicht — ganz zu schweigen von einer Blütenbildung.

Durch Zufall stieß Hendrik im Internet auf ei­nen Artikel, der sich mit Cannabispflanzen und Licht beschäftigte. Dieser Artikel änderte Hendriks Verständnis von Pflanzenlampen grundlegend. Und zwar lernte er Folgendes:

Wir Menschen nehmen Licht auf unsere ganz eigene Art und Weise wahr, und Gleiches gilt auch für Pflanzen, die ihrerseits eine ganz ei­gene Wahrnehmung davon haben. Da unse­re menschlichen Augen und Gehirne nur in einer limitierten Weise Licht aufnehmen und verarbeiten können, bringen wir Licht mit »Beleuchtung«, »Helligkeit« und »Farben« in Verbindung. Unser Verständnis und unse­re Wahrnehmung von Licht ist dabei eher all­gemeiner Art, ohne die wahren Hintergründe wirklich zu begreifen.

In Wahrheit ist es aber so, dass wir Menschen nur einen kleinen Teil des tatsächlich vorhan­denen Lichtspektrums sehen und wahrneh­men können. Gleiches gilt für viele der Licht­messgeräte, die sich im Wesentlichen an dem Lichtspektrum orientieren, das für Menschen sichtbar ist. Sie geben — wenn überhaupt — nur einen gewissen Hinweis darauf, inwieweit das vorhandene Licht für die Pflanzenzucht ausrei­chend ist. Ob das vorhandene Lichtspektrum überhaupt für Pflanzen geeignet ist, lässt sich mit derartigen Geräten überhaupt nicht ermit­teln, denn die »Wellenlänge« des Lichts spielt bei der Aufzucht von Pflanzen eine wichtige Rolle.

Ohne zu sehr in die komplizierte Physik des Lichts und seiner Photonen einzutauchen, will ich doch erwähnen, das Licht eine Vielzahl von unterschiedlichen Wellenlängen aufweist, die in Nanometer gemessen werden. Unsere Au­gen sehen im besten Fall nur Wellenlängen zwischen 38o und 75o Nanometer. Licht mit Wellenlängen von unter 38o Nanometer wird als ultraviolettes Licht (UV-Licht) bezeichnet, während Licht mit Wellenlängen über 75o Na­nometer als Infrarot-Licht bezeichnet wird.

plasma lampen 04Was die Lichtintensität betrifft, ist es interessant zu wissen, das Licht aus Photonen besteht. Diese masselosen »Parti­kel« schließen die Lücke zwischen Materie und Energie. Die Menge der ausgestrahlten Photonen ist entscheidend für die Lichtintensität. Um zu bestimmen, wie intensiv das Licht ist, wird in der Pflanzenzucht die Anzahl der Photonen pro Sekun­de gemessen und als „Mikromol pro Sekunde" (pmol/sec) angegeben, die tatsächlich die Blattoberflächen erreichen.

Da Pflanzen vor allem auf Licht in den Wellenlängen von 400 bis 70o Nanometer reagieren, so lernte Hendrik, reden Wis­senschaftler und Experten im Zusammenhang mit Pflanzen gerne über »photosynthetische Photon Flux« (PPF), was an­gibt, wie viele Photonen im Bereich von 400 bis 700 Nanome­ter die Pflanzenoberfläche erreichen.

Hendrik hat jedoch am meisten interessiert, was Hydropo­nik-Forscher und Pflanzenkundler bei ihren Messungen zu Cannabispflanzen und unterschiedlichen Lichtwellenlängen herausgefunden haben. Vielleicht hat der eine oder andere Leser es schon geahnt, zumindest für Hendrik war es neu, dass beispielsweise Licht im UV-Bereich einen positiven Ein­fluss auf die Cannabis-Genetik und die Bildung von Wirk­stoffen wie THC hat.

Was sicher jedem auffällt, ist der Unterschied in der Farbe des Lichts, das von einer MH- bzw. von einer HPS-Lampe ab­gegeben wird. Dieser Unterschied beruht auf dem Versuch der Leuchtmittelhersteller, das eher bläuliche Sonnenlicht im Frühling und Frühsommer (MH-Lampen) bzw. das eher röt­liche Sonnenlicht im Herbst (HPS Lampen) zu imitieren. Die Theorie dahinter ist, dass bei bläulichem und weißem Licht Pflanzen besser wachsen, während rotes und oranges Licht die Blüte unterstützt.

Das Problem ist nur, das rund 90 Prozent aller HID-Lampen, die in der Hydroponik eingesetzt werden, ursprünglich für die Beleuchtung von Straßen, Parkplätzen, Lagerhallen oder Ähnlichem entwickelt worden waren. Diese Leuchtmittel wur­den nicht dafür gemacht, den Indooranbau von Cannabis-pflanzen zu ermöglichen. Und sie wurden auch nicht darauf getestet, ob sich die Wellenlänge des emittierten Lichts dafür eignet, ein optimales Wachstum und die Wirkstoffproduktion von Cannabispflanzen zu fördern.

In der Tat stellt die fehlende Forschung eines der größten Probleme bei der Aufzucht von Cannabis dar. Das gilt nicht nur für Lampen, auch viele der Düngemittel sind nicht für die speziellen Bedürfnisse von Cannabis entwickelt worden, son­dern orientieren sich eher an allgemeinen Erfahrungen aus dem Gemüseanbau. Erst in den vergangenen zehn Jahren sind immer mehr Unternehmen dazu übergegangen, ihre Pro­dukte speziell auf ihre Wirkung auf Cannabis zu testen und entsprechend anzupassen.

Hendrik hat bei seinen Recherchen herausgefunden, dass nun auch einige Hersteller von Beleuchtungsmitteln die spe­ziellen Bedürfnisse von Cannabis untersuchen und ihre Er­gebnisse in die Entwicklung neuer Pflanzenlampen einfließen lassen. So kam heraus, dass es bestimmte Wellenlängen des Lichts gibt, die Einfluss auf die Photosynthese, das Hormon­system oder den Stoffwechsel von Cannabispflanzen haben.

Es ist schon eine bemerkenswerte Entwicklung, gibt sie doch dem Pflanzenfreund die Möglichkeit, Licht in etwa wie eine kontrollierbare Pflanzennahrung gezielt und effektiv einzu­setzen. Es ist schon fast wie ein hydroponischer Dünger, der je nach Wachstumsphase und Bedarf der Pflanze mit unter­schiedlichen Nährstoffen und Konzentrationen angereichert wird. Licht wird aus verschiedenen Wellenlängen zu einem Lichtspektrum zusammengesetzt, das genau auf den momen­tanen Bedarf der Pflanzen abgestimmt werden kann.

Um eine Analogie zu benutzen: Während der Blütephase wird der Stickstoffgehalt im hydroponischen Dünger verrin­gert und der Anteil von Kalium und Phosphor erhöht, denn eine Pflanze benötigt für die Produktion von Blüten, Wirk-und Aromastoffen vor allem Kalium und Phosphor. Gleicher­maßen benötigt die Pflanze während ihrer Blüte mehr Licht in den Wellenlängen, die sie zur Produktion von Blüten und Wirkstoffe stimulieren, und weniger von den Wellenlängen, die eine Stiel- und Blattbildung fördern.

plasma lampen 05Als Hendrik seine alten HID-Lampen durch LEDs ersetzte, war er der Meinung, er würde seinen Pflanzen auf diese Weise mehr »photosynthetisch aktive Strahlung« (PAR) zur Verfügung stellen, denn der Hersteller seiner LED hatte ihm gesagt, dass das Lichtspektrum die­ser LEDs speziell auf die Bedürfnisse von Can­nabispflanzen zugeschnitten worden sei.

Doch als er dann sah, wie schlecht die Blüten­entwicklung unter diesen LED-Lampen von­statten ging, begann er an den Aussagen des Herstellers zu zweifeln. Und als er sich mit anderen Growern und Leuten aus der Hydro­ponik-Scene zu diesem Thema austauschte, musste er feststellen, dass offenbar die mei­sten der heute angebotenen LEDs nicht genug Lichtintensität — oder zumindest nicht in den richtigen Wellenlängen — produzieren kön­nen, um den Bedarf einer blühenden Canna­bispflanze auch nur annähernd zu decken.

Nachdem sich Hendrik einige Wochen lang ziemlich blöd vorgekommen war, so viel Geld für so schlechte Lampen ausgegeben zu ha­ben, hatte er schließlich wieder einen Grund zur Freude. Denn Hendrik ist auf zwei Firmen gestoßen (»Advanced Nutrients« und »Cha­meleon Grow Systems«), deren Lampen tat­sächlich speziell auf Cannabispflanzen abge­stimmt sind und die endlich die Ergebnisse brachten, die Hendrik erwartete.

So hat sich HendrikvonAdvanced Nutrients ihr »BaddAss« System zugelegt, das aus einem digitalen Niederfrequenz-Vorschaltgerät, einem darauf abgestimmten Leuchtmittel so­wie dem »Melonhead« Reflektor besteht. Die Komponenten sind so gebaut, dass eine lange Lebensdauer des Leuchtmittels gewährleistet wird und dessen Explosion ausgeschlossen werden kann. Zwar handelt es sich beim Bad­dAss System auch um eine »herkömmliche« HID-Lampe, jedoch — so verspricht es das ka­nadische Unternehmen — ist die abgegebene Lichtmenge (PAR) besonders hoch und spezi­ell auf Cannabispflanzen abgestimmt.

Bei dem Gerät von Chameleon handelt es sich um eine Lampe mit »Licht-emittierendem Plasma« von LUXIM, das so dimensioniert wurde, dass die Lampe eine hohe Lichtinten­sität liefert und zwar genau in den Wellenlängen, die eine Cannabispflanze für ein opti­males Wachstum und eine ertragreiche Blüte benötigt. Diese Plasma-Lampen erfüllen die hohen Qualitätsstandards der NASA und sind anders als alle anderen Lampen, die bisher in der hydroponischen Pflanzenzucht eingesetzt worden sind.

Ein besonderer Vorteil der Chameleon-Plas­ma-Lampe ist die Wärmeentwicklung, die im Vergleich zu einer herkömmlichen HID-Lampe um 5o Prozent geringer sein soll. Außerdem weisen Plasmalampen (im Vergleich zu den HIDs) eine deutlich längere Lebensdauer auf und geben mehr und gleichmäßigeres Licht ab. Die Chameleon-Geräte sind robust und stabil, kompakt, wasserresistent, geben kei­ne Hochfrequenzstörungen ab und sind ein­fach in der Benutzung, da alles in einem Gerät »verpackt« ist.

Hendrik hatte eine recht erfolgreiche Outdoo­rsaison. Er verkaufte seine kaum gebrauchten LEDs und seine HID-Lampen und investierte den Erlös seiner Outdoorernte und aus dem Verkauf der »alten« Lampen in BaddAss- und Chameleon-Systeme.

Er testete beide Lampensysteme, indem er zwei Räume mit Stecklingen derselben Mut­ter bestückte und jeweils ein System in einem Raum installierte. So konnte er genau ver­gleichen, welches der beiden Systeme besser funktionierte.

Bereits nach kurzer Zeit konnte er beobach­ten, dass die Pflanzen in beiden Räumen üp­pig und dicht wuchsen. Das setzte sich auch während der Blüte fort, und dort, wo die Pflan­zen unter den LEDs quasi die Blütenbildung gestoppt hatten, legten sie nun so richtig los.

Während der Wachstumsphase wuchsen die Pflanze schneller, wurden dabei aber nicht größer, sondern stabiler und dichter — beste Voraussetzungen für eine starke Blütenpro­duktion.

Hendrik erntete etwa 10 bis 25 Prozent mehr Blütenmaterial, das zudem einen höheren Wirkstoffanteil aufwies. Und das bei einer je­weils verkürzten Wachstums- und Blütedauer.

Er stellte fest, dass die Energiekosten bei­der Systeme geringer ausfallen als bei den herkömmlichen HIDs, das Klima einfacher zu kontrollieren ist und die Lichtausbeute höher liegt.

Derzeit experimentiert Hendrik mit einer Kom­bination aus BaddAss-HID-, Chameleon-Plas­ma- und T5-Lampen. Vorbei ist die Zeit der explodierenden Leuchtmittel, des schlechten Blütenwachstums und der Geldverschwen­dung für hydroponische Lampen, die nicht mal die speziellen Ansprüche von Cannabis erfüllen können.

Ich kann jedem Pflanzenfreund nur raten, sich ganz genau mit seinen Pflanzen zu beschäfti­gen, ihre Bedürfnisse zu studieren und immer wieder zu versuchen, das Beste aus dem eige­nen Garten und dem vorhandenen Equipment herauszuholen — und auch offen zu sein für neue Entwicklungen und Erkenntnisse.

Das 21. Jahrhundert ist die Zeit für die Hydro­ponik-Industrie, ernst zu machen mit der Ent­wicklung von Düngern und Equipment spezi­ell für Cannabis. Denn in immer mehr Ländern wird Cannabis als wertvolle Medizin aner­kannt und hilft immer mehr Patienten bei den unterschiedlichsten Erkrankungen. Ich glaube kaum, dass sich diese Entwicklung noch auf­halten lässt, denn die Zeit der Vorurteile und Lügen über diese wertvolle und interessante Pflanze ist endlich vorüber. In den USA nahm das Verbot vor etwa 8o Jahren seinen Anfang, und dort hat die Rehabilitation von Cannabis bereits begonnen ...

In der nächsten Ausgabe des grow!-Magazins berichte ich euch darüber, was es bei der Ern­te von Outdoorpflanzen zu beachten gibt.

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