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LED-Beleuchtung für Cannabis: Die Effizienzsteigerung liegt im Detail

by Redaktion

(Anzeige) Eigentlich ist die LED-Beleuchtung im professionellen Cannabis-Anbau ein Selbstläufer. Als deutlich effizientere Alternative zu anderen Licht-Technologien rentiert sich die Installation nach wenigen Jahren, teilweise Monaten. Eigentlich. Denn wie so oft liegt der Teufel im Detail. Die moderne LED-Beleuchtung entpuppt sich für Cannabis bei näherem Hinschauen nicht so sehr als Technologie-Frage, sondern vor allem als eine Frage des Know-Hows. Richtig eingesetzt steigert die beste LED-Beleuchtung für Cannabis im Vergleich zu “High Pressure Sodium” – also zur Natriumdampflampe – die Energieeffizienz um 30-40 Prozent.

Die Beleuchtung ist mehr als das Zünglein an der Waage im Cannabisanbau. Das Licht wirkt sich unmittelbar auf die Morphologie, den Cannabinoid- und Terpen-Gehalt, auf Ernteertäge, die Konsistenz der Wirkstoffe und die Qualität der Pflanzen aus. Zusammen mit der Klimasteuerung (HVAC-D) und der Genetik der Pflanze ist das Licht der wichtigste Faktor. Alles steht und fällt mit dem richtigen Licht. Dennoch setzen immer noch einige Grower auf alte Natriumdampflampe, also “High Pressure Sodium” (HPS) – vor allem, weil sie die Technologie kennen, mit ihr vertraut sind. Wer neue Projekte startet, setzt dagegen meistens auf eine LED-Beleuchtung oder eine Hybrid-Lösung (HPS-LED). Aber: Dabei kann einiges schief gehen.

Fluence hat früh erkannt, dass der Bedarf nach LED-Beleuchtung für Cannabis und die entsprechende Expertise immens ist. Das Unternehmen entwickelt besonders leistungsfähige und energieeffiziente LED-Belichtungssysteme für den kommerziellen Pflanzenbau sowie die Forschung und ist inzwischen der führende Anbieter von LED-Beleuchtungen für den weltweiten Cannabismarkt. Das Ziel: Effizienzsteigerung im Pflanzenanbau.

Im Interview mit krautinvest.de sprechen Timo Bongartz, General Manager Fluence EMEA, und Jörg Meyer-Brenken, Lead Account Manager Cannabis, über die Vorzüge der LED-Beleuchtung für Cannabis – und auch über die ein oder andere Stolperfalle, die teils verheerende Folgen haben kann.

“Der Grower muss alle Umweltparameter an die neuen Licht- und Klima-Verhältnisse anpassen”

krautinvest.de: Timo, den Umstieg auf eine LED-Beleuchtung beäugen Produzenten und Grower teils kritisch. Ihnen fehlt dafür schlicht das notwendige Know-How. Wieso ist LED nicht nur eine Frage der Hardware, sondern vor allem auch eine Frage der richtigen Expertise?

Timo Bongartz: Der Cannabis-Anbau beruht sowohl Indoor als auch im Gewächshaus auf einem komplexen Zusammenspiel vieler Faktoren. Der Grower tauscht ja nicht einfach Glühbirnen aus. Er muss alle Umweltparameter an die neuen Licht- und Klima-Verhältnisse anpassen. Dazu zählen beispielsweise: Wasser, Dünger, der EC-Wert, die Blatttemperatur oder der Luftstrom. Außerdem muss der Prozessflow angepasst werden – etwa Erntezyklen, Lichtintensitäten in den Beleuchtungsphasen und vieles andere.

krautinvest.de: Wie unterstützt Fluence den Umstieg?

Timo Bongartz: Wir verfügen bei Fluence nicht nur über die Technologie, sondern auch über die Expertise. Zum einen betreiben wir die zugrunde liegende photobiologische Forschung. Zum anderen verfügen wir über ein Grower-Team – bei uns genannt „Horticulture Service Specialists“ -, das Kunden betreut.

Wir wissen also nicht nur, wie man LED-Lösungen entwickelt, herstellt und vertreibt, sondern auch wie man LED erfolgreich im Pflanzenanbau nutzt, um qualitative hochwertige, ertragsreiche und konsistente Ernten zu erreichen.

krautinvest.de: Jörg, was kann denn alles schief gehen, ohne diese erforderliche Expertise beim Umstieg auf eine LED-Beleuchtung für Cannabis?

Jörg Meyer-Brenken: Oftmals werden die genannten Grow-Parameter nicht angepasst. Wichtig ist dabei insbesondere, die Raumtemperatur zu erhöhen – normalerweise um ein bis zwei Grad -, um die richtige Blatttemperatur zu erreichen. Der Umstieg kann auch zu einem zu niedrigem EC-Wert führen, der uns den Salzgehalt und damit die erforderlichen Nährstoffe angibt. Ein anderes Beispiel: Steigt die Lichtintensität, muss auch mehr bewässert werden.

Außerdem entscheiden sich immer noch einige Grower beim Einkauf für eine nicht-dimmbare Lichtlösung, was sie im Nachhinein bereuen. Schlussendlich verfügen Lieferanten und Equipment-Partner im Cannabis-Anbau leider immer noch nicht über ausreichend Know-How.

krautinvest.de: Was sind die Folgen solcher Fehler?

Jörg Meyer-Brenken: Im Worst-Case sind komplette Ernten hinfällig.

 „Der vertikale Anbau war bei der Planung unserer Anlage von entscheidender Bedeutung. Angesichts der begrenzten Größe unseres Gebäudes konnten wir mit unserem ‚Multi-Layer‘-Ansatz mehr Pflanzen auf weniger Raum anbauen und so sicherstellen, dass wir jeden Kubikmeter in unserer Anlage voll ausnutzen. Das Design unserer Facility hätte ohne die schlüssige Integration der Fluence-Beleuchtung und Montels mobilem Rack-System nicht realisiert werden können.

Levin Amweg, Co-Founder Cannerald, dem Betreiber der größten Schweizer Vertical-Indoor-Produktionsstätte für Cannabis (zum Projekt).

krautinvest.de: Bei so drastischen Folgen einer unsachgemäßen Installation: Könnt ihr erläutern, wie eng ihr bei Fluence eure Partner mit Expertise unterstützt? Wie weit geht euer Support?

Timo Bongartz: Im Pre-Sales bieten wir Beratung hinsichtlich des Spektrums, Lichtintensität oder professionellem Lichtdesign und helfen mit unseren Netzwerk-Kontakten. Vereinbaren wir eine vertragliche Partnerschaft, erhalten große und strategisch wichtige Kunden den kompletten Horticulture Service. Sprich: Unser Grower-Team steht mit Rat und Expertise parat, wie die Beleuchtung und andere Parameter angepasst werden, um die optimalen Ernteergebnisse zu erzielen und maximal effizient anzubauen.

Noch eine Anmerkung: Ganz grundsätzlich ist dieses Vorgehen – also das Anpassen aller Parameter – bei jeder Pflanze wichtig. Der Cannabis-Anbau ist aktuell aus zwei Gründen besonders spannend. Erstens ist der professionelle Anbau noch nicht so weit entwickelt wie in anderen Bereichen, der Aufholbedarf also noch groß – verbunden mit besseren Ernteerträgen. Was uns unmittelbar zum zweiten Punkt führt. Bessere Erträge je Quadratmeter sind gerade bei Cannabis besonders wertvoll, da wir von einem wertvollen Rohstoff sprechen. Das Potenzial ist aktuell immens.

krautinvest.de: Besonders schwierig scheint die standardisierte Produktion im Gewächshaus, verglichen mit Indoor. Wie gelingt es euch, die Lichtqualität mit LED auch im Gewächshaus zu standardisieren?

Jörg Meyer-Brenken: Zwei Faktoren spielen hier eine entscheidende Rolle: Lichtquantität und Lichtqualität.

Im ersten Schritt analysieren wir die Beleuchtungs-Ist-Situation im Verlaufe eines Jahres am jeweiligen geografischen Standort und identifizieren dadurch das Gap zum DLI-Ziel, also zur optimalen täglichen Lichtdosis, die sich der Grower wünscht und die die Pflanze benötigt, um das gesamte Jahr über konsistent zu wachsen und gleichbleibende Ernteerträge zu liefern. Durch intelligente automatische Lichtsteuerung, das sogenannte “Daylight Harvesting”, steuern wir die Lichtlösung dann so, dass das Gap täglich geschlossen wird.

Der zweite ganz wichtige Faktor ist Ein der Sonne ähnliches Spektrum. Nur wenn wir alle Photorezeptoren der Cannabispflanze triggern, ist es möglich auch eine konsistente Qualität anzubauen, also eine gleichbleibende Zusammensetzung der Cannabioide und Terpene über das Jahr hinweg zu erzielen.

LED-Beleuchtung für Cannabis: Die Effizienzsteigerung liegt im Detail
Aufnahme aus Buckeye Relief: Die erster Level 1 Cultivation Facility in Ohio.
LED-Beleuchtung für Cannabis: Die Effizienzsteigerung liegt im Detail
Aufnahme aus Buckeye Relief: Die erster Level 1 Cultivation Facility in Ohio.

Die Vorteile moderner LED-Lösungen gegenüber anderen Beleuchtungstechniken im Überblick:

  • Fluence VYPR 3p hat eine Energieeffizienz von bis zu 3,8 µmol/Joule, was verglichen mit HPS die Energie-Effizienz um 30-40 Prozent steigert
  • Die Bauform: LED-Systeme sind flexibler und skalierbarer
  • Applikation: Für jede Applikation (Single-Layer/Multi-Layer, Indoor/Greenhouse) kann die beste LED-Beleuchtung angepasst werden, also Form, Spektrum und Lichtintensität (PPFD)
  • Dadurch sind auch eigens zugeschnittene LED-Beleuchtungslösungen für die verschiedenen Wachstumsphasen möglich (Mütter, Stecklinge, Vegetative Phase, Blütephase)
  • Vertical Growing wird durch LED-Lösungen erst sinnvoll möglich. Durch Vertical Growing entsteht je Quadratmeter Grundfläche zusätzliche Anbaufläche.
  • LED-Beleuchtung verfügt über eine längere Lebensdauer bei gleichzeitig niedrigeren Maintenance-Kosten.
  • LED-Beleuchtung erzeugt deutlich weniger Strahlungswärme (IR), die freiwerdende HVAC-D-Kapazität kann in existierenden HPS-Anlagen zur Erhöhung des Beleuchtungsniveaus und somit zu Produktions- und Produktivitätssteigerung genutzt werden.
  • Unterschiedliche Lichtspektren: Für jede Applikation und Pflanze sollte ein passendes Spektrum gewählt werden. Fluence PhysioSpec ™ ist sehr ähnlich zum Sonnenlicht.
  • Alle Fluence Leuchten sind dimmbar, was Photoacclimation ermöglicht.
  • Environmental Benefit: geringere CO2-Emissionen.
LED-Beleuchtung für Cannabis: Die Effizienzsteigerung liegt im Detail
Aufnahme aus Buckeye Relief: die erste Level 1 Cultivation-Facility in Ohio.

Fluence bietet für Indoor und Vertical die SPYDR und RAZR Series an, für Greenhouse und Single Layer Indoor die VYPR.

VYPR

Das schlanke lineare Design der VYPR 3 und der kompakte Treiber, führen zu einem geringeren Schattenwurf auf die Pflanzen, was ideal für die Zusatzbeleuchtung im Gewächshaus ist.

Die VYPR 3-Familie ist leistungsstark und effizient. Sie bietet sechs verschiedene Spektren und Wirkungsgrade von bis zu 3,8 µmol/J und Photonenströme (PPF) bis zu 2330 µmol/s pro Leuchte.

SPYDR

In drei Größen und mit 10+ Rack-Montageoptionen kann die SPYDR-Produktfamilie alle Arten von vertikalen Racks und Grow-Tischen präzise und gleichmäßig beleuchten.

Die SPYDR 2-Leuchten sind ideal für den Anbau mit hohen Beleuchtungsstärken (PPFD) in ein- oder mehrstöckigen Racks – von der vegetativen Phase bis zur Blüte. Die SPYDR 2i liefert eine PPFD-Wert von bis zu 1.200 µmol/m²/s über 122×122 cm. Sie passt damit perfekt für die branchenüblichen (mobilen) Regallösungen.

RAZR M

Das RAZR Modular System besteht aus flachen Leuchten mit einer Lichtausbeute, die führend am Markt ist (18 % mehr Lichtausbeute als bei früheren Generationen), und hochgradig konfigurierbaren mechanischen und elektrischen Systemen. Dadurch lässt sich das Design von RAZR M flexibel für kleine bis große vertikale Farmen gestalten – ideal für die Stecklingsproduktion. Die hohe Lichtausbeute der RAZR Modular-Leuchten geht einher mit weißem Licht (PhysioSpec ™ BROAD R3). Mit einer Vielzahl von Montagezubehör, Plug-and-Play-Kabeln und vor Ort austauschbaren Lichtleisten lässt sich das neue System leicht in vertikalen Racks, mobilen Karren und Wachstumskammern konfigurieren und ermöglicht eine einfache, kostengünstige Wartung.

Disclaimer: Dieser Artikel ist als ein ‘Anzeigeninhalt’ Teil einer bezahlten Zusammenarbeit von Osram mit krautinvest.de. Sowohl Sponsoren als auch Werbekunden haben keinen Einfluss auf die Inhalte unseres Informationsportals.

Bildquellen

  • Fluence by OSRAM Timo Bongartz: Fluence
  • Jörg Meyer-Brenken – Lead Account Manager: Fluence
  • Buckeye Relief: Fluence
  • Buckeye Relief: Fluence
  • Fluence LED Cannabis Beleuchtung: Fluence

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