Orchideen (Cattleya) und das Licht

Hi,
als Maschinenbau-Ing. neige ich dazu, Dinge sehr technisch anzugehen und mich neben der Praxis auch mit der Theorie zu beschäftigen.
Anders als bei Tieren hat man bei Orchideen etwas Zeit seine Haltungsbedingungen zu optimieren (so lange die Grundparameter halbwegs passen, natürlich!).

Da ich mich wieder dran mache, C. Rex, C. Dowiana und Primärhybriden davon zu sammeln, habe ich mich auch wieder mit den Kulturbedingungen beschäftigt.
Leider kann ich auch nicht mal eben nach Peru jetten und alle mir in den Sinn kommenden Parameter zum Thema Wasser, Licht, etc. untersuchen, also muss ich anhand von Bildern, Klima-Diagrammen und ähnlichem mir etwas zusammen reimen.

Da Pflanzen ihre Energie aus der Photosynthese beziehen, wird Licht einer der wichtigsten Parameter sein!
Also fange ich wie folgt an: Wo kommen die Pflanzen her ? Aus der Nähe des Äquators, heißt, annähernd 12 Stunden Tag, 12 Stunden Nacht, Sonne geht schnell auf, Sonne geht schnell unter, dazwischen relativ konstante Sonneneinstrahlung.
Wo wachsen die Pflanzen ? Als Aufsitzerpflanzen recht weit oben in den hohen Bäumen > Recht viel Licht.
Volle/Pralle Sonne hat etwa eine stärke von 100.000 Lux. Gut Lux ist eine für uns Menschen und unser sehen festgelegte Maßeinheit, aber es ja noch PAR/PPFD (für Pflanzen nutzbare Energie)
Umgerechnet sind 100k Lux etwa 2300 umol/s/m2.
Allerdings wachsen die Pflanzen nicht im direkten/prallen Sonnenlicht, wie heißt es so schön? Halbschattig.

Also gehen wir mal von 50k Lux aus was dann 1150 umol/s/m2 beträgt. Jetzt kann man natürlich hingehen und seine Pflanzen mit einer entsprechenden Intensität bestrahlen, für 12h, aber das wäre vermutlich noch zu viel, denn es gibt noch eine weitere Einheitsgröße, den DLI (Daylight integral) oder anders gesagt, die Energie, die eine Pflanze über den ganzen Tag sammelt, da wir oben ja schon in der Maßeinheit eine Zeiteinheit integriert hatten (/s= pro Sekunde), ist die aufsummierte Sonnenenergie über den Tag (ca. 12h) der DLI.
Auf Grund des sich ändernden Sonnenstandes haben die Pflanzen aber nicht die ganze Zeit 50k Lux Bestrahlung, sondern deutlich weniger.
In Deutschland kann man grob damit rechnen, durch die langen Sonnenaufgang- und Sonnenuntergangszeiten mit einem kurzen Peak zur Mittagszeit, dass man etwa 50% der Lichtintensität über den ganzen Tag konstant gibt, um am Ende der Pflanze den gleichen DLI zur verfügung zu stellen. Bei C3 und C4 Pflanzen (Pflanzen, die Tagsüber Co2 aufnehmen und in O2 umwandeln) kann man dazu auch noch die Nachtzeiten etwas reduzieren, somit kann man mit der Lichtintensität noch etwas runter, was sowohl für die Pflanze etwas besser ist, als auch für die Technik, weniger Wärmeentwicklung etc.

Cattleya hingegen sind sogenannte CAM Pflanzen, kurz gesagt, sie speichern Co2 nachts und wandeln es Tags in Kolenstoff und O2 um. Verkürze ich die Nacht, verkürze ich auch die Zeit, in der die Pflanzen Co2 aufnehmen und einlagern können.

Nun kommen wir aber zu dem Unterschied zwischen Europa und Äquatornähe, was die Lichtintensität betriff. Dadurch dass es nur kurze Zeit braucht, bis das Licht eine sehr hohe Intensität erreicht hat und es abends auch nahezu Schlagartig dunkel wird, rechne ich mit einem Faktur von 70% des maximalen LUX-Wertes über den Tag konstant.
Das wären dann 35k Lux oder ein PPFD von etwa 805 umol/s/m2

Sonnenstandskurve Moyobamba Peru Sommersonnenwende
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Sonnenstandskurve Hannover Sommersonnenwende
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Teil 2.

Gut, nun habe ich als Startpunkt etwa 800 umol/s/m² mir zusammengereimt.
Dem entgegen stehen Zahlen von etwa 150-300 umol/s/m² aus der Literatur > Was nun ?
Viele der Zahlen aus Büchern stammen aus "heimischen" Gewächshäusern, das heißt, Studenten/Gärtner etc. haben diese Daten ermittelt mit Pflanzen die hier wachsen, das heißt, sie kommen damit klar, also für den völlig unbedarften schonmal kein schlechter Startpunkt!

So, wenn ich nun weiß, wieviel Lichtenergie meine Pflanze denn nun braucht (irgendwas zwischen 150 und 800 umol/s/m²), besorge ich mir als nächstes erstmal ein PAR-Meter.
Kosten um die 80 Euro in der Bucht und schaue dann, an dem Standort, wieviel Licht ich dort auf natürlichem Weg habe.
Kurzer Spoiler, 1m hinter nem Fenster bleibt von der Sonnenenergie kaum noch was über !

Ich persönlich gehe eher den Weg der Cannabis-Grower und gehe komplett auf künstliches Licht, dadurch kann ich dann auch den Tag-Nachtrythmus besser steuern > CAM-Pflanze sammelt nachts CO2

Tja, und nun geht's los, welches Licht soll ich kaufen, rot-blaue LEDs, Vollspektrum, dies, das jenes und wieviel Watt ?
Als erstes mal möchte ich euch die Illusion nehmen, dass eine kleine 5Watt Blau-Rot-LED irgendwas bewirkt, das ist ein Tropfen auf den heißen Stein.
LED-T5 Röhren machen etwa 180 umol/s/m² rund 5 bis 10 cm unter der Lampe und auch nur in einem recht dünnen Streifen.

Mein Regal hat eine Grundfläche von 90x40cm, auf denen meine Cattleyas stehen.

Wir könnten uns jetzt noch über das benötigte Lichtspektrum unterhalten, aber das wird noch viel komplizierter, machen wir es ganz einfach, Pflanzen und so auch Orchideen können mit nahezu jeder Wellenlänge etwas anfangen, von UV bis Infrarot. Auch wenn grünes Licht zum großen Teil reflektiert wird (deswegen sieht die Pflanze für uns grün aus) so dringen einzelne "Lichtstrahlen" grünen Lichtes auch in tiefere Gewebeschichten und sorgen dort für Photosynthese.

Also... wir brauchen VIEL Licht und davon am besten in einem kompletten Sonnenlichtspektrum!

Toll...

Ich bin praktisch rangegangen, ich habe für meine Chamäleons diverse Lampen, die sowohl UV als auch Wärme, sprich Infrarot liefern.
HID-UV Strahler und HQI-CDM Strahler für Licht und wärme.

Diese habe ich mir nun genauer angeschaut.
Das Spektrum der HID-Strahler ist zu sehr im blauen Bereich. Die HQI-CDM-Strahler gibt es in 2 Lichtfarben, 3000 Kelvin und 4200 Kelvin... Was ist dass denn wieder? Kurz gesagt, um so größer die Zahl, desto blauer erscheint uns das Licht. 3000 Kelvin ist ein angenehm warmweißes, leicht gelbliches Licht, 4200 Kelvin entspricht von der Farbe durchaus dem Licht zur Mittagszeit.

Auch wenn HQI-Strahler eigentlich nicht mehr State of the art sind, haben Sie einen Vorteil, für relativ kleines Geld (gebraucht um 20 Euro zu haben) bekommt man sehr effiziente Lampen, die um die 100 Lumen/Watt (wieder so eine Maßeinheit ähnlich Lux die die Helligkeit angibt).
Günstige LEDs sind bei etwa 60 bis 80 Lumen/Watt > Es gibt natürlich auch deutlich effizientere, die 150 Lumen/Watt erzeugen, dann wird es aber teuer!

Um das ganze abzukürzen, für mein Indoor-Gewächshaus mit der oben genannten Grundfläche habe ich 3x 70 Watt Strahler HQI-CDM genommen und 4x 18 Watt T5 LED-Lampen um die Ränder etwas auszuleuchten. Das heißt, ich habe 282 Watt Lichtleistung auf 90x40cm

Wenn ich bei den Grow-Lights suche, brauche ich Lampen mit etwa 300 Watt Leistung, die etwa 250/300 Euro kosten, um auf eine vergleichbare Lichtleistung/PAR zu kommen!

Wenn ich Strom sparen will, bei gleichem PPFD, dann muss ich entweder selber basteln oder in die Preisklasse >500€ gehen, um dann auch nur etwa 80Watt zu sparen.

Kurz, gesagt, für günstige Beleuchtung ist HQI-CDM immer noch eine sehr gute Wahl, zumal es ein breites Lichtsspektrum bietet.
Wer gerne Bastelt oder Geld ausgeben möchte, kann LED vom Vorteil sein, zumal dann unter Umständen die Abwärme geringer wird.

Auf der anderen Seite möchte ich damit sagen, wer sich ne billige Funzel bei Ebay kauft tut seiner Pflanze wenig gutes (Man könnte sagen, jedes Licht ist besser als garkein Licht), zumindest, wenn man glaubt, dass dieses Licht ausreicht.

Gerne können wir hier weiter darüber diskutieren

Spektrum 942 CDM Leuchtmittel

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Hi Chris,
Danke für deinen ausführlichen Bericht.
Ich pflege schon seit ich angefangen habe Pflanzen zu sammeln, fast alle unter Kunstlicht. Allein schon deshalb, weil ich gar nicht genug Fenster habe.
Zu Beginn mussten die dicken T8-Leuchtstoffröhren herhalten, dann über T5, HQI zu LED. Aktuell verwende ich hauptsächlich LED-Strahler mit einer guten Ausbeute von etwas über 100 Lumen/W.
Mit denen bin ich sehr zufrieden. Neben nicht so lichthungrigen Phalaenopsis pflege ich aber auch Cattleya und sehr viele graue Tillandsien, die eigentlich noch etwas mehr Licht benötigen, wie die meisten Cattleyen.
Insgesamt haben alle Leuchten etwas mehr als 300 Watt. Und damit der Spaß auf Dauer nicht zu teuer wird (und ich immer noch Platz für weitere Leuchten finde) leistet bei mir ein sogenanntes Balkonkraftwerk zumindest an Sonnentagen gute Dienste, indem es mehr Strom liefert, als ich verbrauche.

ciao
Frank

Welche Strahler nutzt du ?

Sind von Brennenstuhl : Jaro 5800lm 50W

Danke, da hätte ich zwar bedenken beim Lichtspektrum, aber scheinen garnicht so verkehrt zu sein, eventuell Verschiedene Farben mischen... für den Preis auf jeden fall ein Ansatz

Ja, vom Spektrum her sind die zumindest theoretisch suboptimal. Die Leds haben einen CRI von 80, was auf blaue LED mit Phosphorüberzug hinweist und deshalb viel Rot im Spektrum fehlt.
Also sollten Pflanzen unter diesem Licht gut wachsen, aber schlecht blühen.
Das kann ich aber nicht bestätigen, denn meine Tillandsien blühen sehr gut unter diesem Licht. Die Leuchten sind aber auch erst seit einem halben Jahr im Einsatz.
Versuch macht wie immer auch hier kluch.

ciao
Frank

Danke auf jeden Fall für den Hinweis, werde ich im Auge behalten, wenn ich das nächste/größere Indoor-Gewächshaus aufbaue