PPFD, DLI und PAR – Hydronische Beleuchtung erklärt
PPFD ist die Lichtintensität, DLI die tägliche Gesamtmenge, PAR der Wellenlängenbereich, den Pflanzen nutzen. Dieser Leitfaden macht aus verwirrenden Abkürzungen umsetzbare Zahlen für jede Kultur.
BY ROOTLESS FARM
Kurze Antwort
Drei Beleuchtungsbegriffe, die entscheiden, ob dein hydroponischer Anbau erfolgreich ist:
- PPFD (Photosynthetische Photon-Flussdichte, µmol/m²/s) — wie viele nutzbare Photonen pro Sekunde auf einen Quadratmeter treffen. Die „Intensität", mit der du die Pflanze in jedem Moment ernährst.
- DLI (Tägliches Lichtintegral, mol/m²/Tag) — Gesamtphotonen pro Quadratmeter über die gesamte tägliche Photoperiode. Die „Dosis", die die Pflanze pro Tag erhält.
- PAR (Photosynthetisch aktive Strahlung, 400–700 nm) — der Wellenlängenbereich, den Pflanzen tatsächlich für die Photosynthese nutzen. Das meiste Pflanzenlampen-Marketing dreht sich um PAR-Abdeckung.
Die sie verbindende Formel: DLI = PPFD × Photoperiodenstunden × 3600 ÷ 1.000.000.
Beispiel: 300 PPFD × 16h × 3600 ÷ 1.000.000 = 17,3 DLI — perfekt für Salat.
Warum diese Abkürzungen wichtig sind
Drei Gründe:
- Watt täuscht. Eine 100-W-LED mit 2,7 µmol/J liefert 270 µmol/s. Eine 100-W-LED mit 1,2 µmol/J liefert 120 µmol/s. Gleiche Wattzahl, mehr als 2-fache Photosynthese. Watt allein sagt nichts über Pflanzenwachstum aus.
- Lumen ist die falsche Einheit. Lumen messen die Augenlicht-Reaktion des Menschen. Pflanzen nutzen ein anderes Spektrum (mehr Blau + Rot, weniger Grün). Eine 5000-Lumen-Warmweiß-Werkstatt-LED kann für das menschliche Auge einer 5000-Lumen-„Wachstums-LED" entsprechen und bei Pflanzen 40 % verlieren.
- Abstand potenziert. PPFD sinkt mit dem Quadrat des Abstands. Eine Lampe auf 60 cm liefert ~4-faches PPFD derselben Lampe auf 120 cm. Position ist genauso wichtig wie Wattzahl.
DLI-Zielwerte nach Kultur
| Kultur | DLI (mol/m²/Tag) | PPFD bei 14h Photoperiode |
|---|---|---|
| Microgreens | 9–14 | 180–280 |
| Salat, Blattgemüse | 12–17 | 240–340 |
| Basilikum, Kräuter | 18–22 | 360–440 |
| Erdbeere | 17–22 | 340–440 |
| Gurke | 22–30 | 440–600 |
| Tomate (vegetativ) | 22–30 | 440–600 |
| Tomate (Frucht) | 30–40 | 600–800 (bei 14h) |
| Paprika | 25–35 | 500–700 |
Diese Bereiche setzen ein ausgewogenes Spektrum voraus (modernes Weiß-LED-Wachstumslicht, ~2,5 µmol/J Effizienz). Für alte HPS oder LEDs mit geringer Effizienz plane für das obere Ende jedes Bereichs.
Wie man PPFD misst
Mit einem Quantensensor (am besten)
Ein echtes PAR-Messgerät (Apogee MQ-500, MQ-200, ~300–500 USD) misst PPFD direkt mit ±5 % Genauigkeit. Der Goldstandard für ernsthafte Anbauer.
Mit einer Smartphone-App (akzeptabel)
Apps wie Photone (iOS) und Lux Light Meter Pro nutzen die Kamera des Telefons als groben PAR-Detektor. Genauigkeit ±15 %, wenn die App für deinen spezifischen LED-Typ kalibriert ist – ausreichend, um große Fehler zu erkennen.
Mit Lumen (falsch aber möglich)
Wenn du nur eine Lumen-Angabe hast, rechne in ungefähren PPFD um:
- Weiß-LED (5000K): Lumen × 0,015 ≈ PPFD.
- Warmweiß-LED (3000K): Lumen × 0,013 ≈ PPFD.
- HPS: Lumen × 0,012 ≈ PPFD.
Diese sind grob – innerhalb ±30 %. Echte Messung schlägt Umrechnung jedes Mal.
Wie man DLI misst
DLI wird berechnet, nicht direkt gemessen. Zwei Wege:
Aus PPFD + Photoperiode (die Formel)
DLI = PPFD × Stunden × 3600 ÷ 1.000.000
Für 300 PPFD bei 16 Stunden Laufzeit:
- 300 × 16 × 3600 = 17.280.000
- 17.280.000 ÷ 1.000.000 = 17,3 DLI
Mit einem DLI-Messgerät (Datenlogger)
Ein Datenlogger wie der Apogee SQ-110 misst PPFD kontinuierlich über 24 Stunden und gibt den integrierten DLI direkt aus. Nützlich für variable Licht-Setups (Fensterbrett + Pflanzenlampen-Kombinationen).
Für eine schnelle Berechnung verwende den DLI-Rechner.
Wie PPFD über das Blätterdach variiert
Eine einzelne Pflanzenlampe produziert kein gleichmäßiges PPFD über das Blätterdach. Die Mitte ist am hellsten; die Ränder dunkler.
Praktische Implikationen:
- Mittlere Pflanzen erhalten mehr DLI als Randpflanzen. Wenn dein Blätterdach ungleichmäßig ist (einige Pflanzen 50%+ heller als andere), erwartet ungleichmäßiges Wachstum.
- Pflanzen wöchentlich rotieren in Mehr-Pflanzen-Setups für gleichmäßige Belichtung.
- Lampen mit veröffentlichten PAR-Karten kaufen. Seriöse Marken veröffentlichen PPFD-Heatmaps bei mehreren Aufhängehöhen. Keine Heatmap = keine Daten = Rätselraten.
DLI über den Tag (ungleichmäßige Sonne und die natürliche Referenz)
Direktes Sonnenlicht im Freien liefert PPFD ~2000 µmol/m²/s zur Mittagszeit – weit höher als jede Innenlampe. Aber der Tagesdurchschnitt ist viel niedriger wegen Morgen- und Abenddämmerung und Wolken.
Typischer Außen-DLI zum Vergleich:
- Tropisch, Sommer: 50+ mol/m²/Tag.
- Mittlere Breiten, Sommer: 30–45 mol/m²/Tag.
- Mittlere Breiten, Winter: 5–15 mol/m²/Tag.
Hydronische Salatproduktion bei DLI 14 schlägt tatsächlich die meisten Wintersonnenbedingungen – und entspricht dem frühen Sommer-Freiland-Salatanbau. Deshalb wird hydroponischer Salat ganzjährig drinnen angebaut, auch in sonnigen Klimazonen.
Häufige Fehler
- „Äquivalenzwattzahl"-Etiketten vertrauen. Eine „1000-W-LED", die 200 W aus der Steckdose zieht, ist eine 200-W-Lampe. Punkt. Verwende ein Energiemessgerät zur Überprüfung.
- Abstandseffekt unterschätzen. Das Anheben einer Lampe von 60 cm auf 90 cm senkt PPFD um 56 % (nicht 33 %). PPFD skaliert mit dem Quadrat des Abstands.
- Zu lange Photoperioden fahren. 24-Stunden-Beleuchtung bei Salat verschwendet Strom und beschleunigt das Ausschießen. 14h ist das richtige Gleichgewicht.
- Photoperioden-Drift durch Timer-Abweichung. Sommerzeit-Umstellungen und Timer-Batteriefehler lassen Zeitpläne driften. Monatlich überprüfen.
- Lumen mit PAR verwechseln. Eine günstige 6500-K-Schlafzimmer-LED hat Lumen, aber schlechte PAR-Effizienz. Kaufe Lampen, die mit PPF und µmol/J beschriftet sind, nicht Lumen.
Deinen DLI berechnen
// RECENT RUNS (LOCAL ONLY)
// NO SAVED RUNS YET.
Siehe auch
- Lichtspektrum erklärt — welche Farben was bewirken
- Watt pro Pflanze — Lampe dimensionieren
- Photoperiode und Blüte — wann die Tageslänge wichtig ist
- Beleuchtung für Sämlinge und Microgreens
- Pflanzenlampe auswählen
FAQ
5 entries- Q01Welchen DLI benötigt Salat?
- 12–17 mol/m²/Tag. Unter 10 streckt er sich und bleibt blass; über 20 bekommt er Blattrandbrand und schießt schneller aus. Die Mitte des Bereichs ergibt den besten Ertrag pro Stromkosten.
- Q02Wie messe ich PPFD ohne ein Quantenstrahl-Messgerät?
- Verwende eine Smartphone-PAR-Messgerät-App (Photone, Lux Light Meter) für ±15 % Genauigkeit – genug, um eine 50-prozentige Unterdosierung zu erkennen. Leihe ein echtes Apogee MQ-500 für ±5 % Genauigkeit aus, wenn Präzision wichtig ist. Lumen und Lux sind kein PAR – nicht umrechnen.
- Q03Was ist die Beziehung zwischen Watt und PPFD?
- Nicht direkt. Watt × Effizienz (µmol/J) = gesamtes PPF (µmol/s). PPF geteilt durch beleuchtete Fläche = PPFD. Eine 100-W-Lampe mit 2,7 µmol/J über 0,4 m² liefert ~675 PPFD vor Verlusten. Dieselbe Wattzahl mit 1,2 µmol/J liefert 300 PPFD.
- Q04Wie kann ich DLI erhöhen, ohne eine größere Lampe zu kaufen?
- Lampe absenken (PPFD skaliert umgekehrt mit Abstand²) oder Photoperiode verlängern. Beides hat Grenzen – zu nah verbrennt Pflanzen; zu lang löst Ausschießen bei Salat und anderen langtag-empfindlichen Kulturen aus.
- Q05Ist mehr Licht immer besser?
- Nein. Pflanzen sättigen. Salat über DLI 20 wächst nicht schneller – er bekommt Blattrandbrand. Tomaten über DLI 40 zeigen abnehmende Erträge und erhöhten Wasserbedarf. Passe DLI an die Kultur an, nicht an die Lampenkapazität.