Effiziente, gezielte Produktion von Kulturen durch LEDs
Zielstellung
Das Projekt verfolgte das Ziel, ein Lichtsystem, welches das Spektrum des Sonnenlichts optimal adaptiert und zusätzlich den punktuellen Einsatz von LED im UV-A- und UVB-Bereich ermöglicht, einzusetzen. Auf dieser Grundlage erfolgte die Entwicklung modularer, kostengünstiger und pflanzenbedarfsgerechter LED-Lichtsysteme für den Einsatz im Gewächshaus. Es sollte eine höhere Qualität der Kulturen, ein höherer Ertrag und eine kürzere Kulturzeit erreicht werden. Eine modulare Zukunftsfarm mit vertikalen und horizontalen LED-Lichtsystemen sollte eine qualitativ hochwertige und ganzjährige Gewächshausproduktion in Brandenburg und Berlin ermöglichen. Neben den LEDs als Zusatzhängebeleuchtung über Tischen war die Produktion in Gewächshäusern durch Regalreihen mit bis zu fünf Etagen zu optimieren.
Ergebnisse
Für die in der Region Berlin/Brandenburg produzierenden gärtnerischen Betriebe ist der konkurrenzfähige und nachhaltige Anbau von Kräutern, Exoten und Zierpflanzen eine besondere Herausforderung: Das kontinentale Klima mit kalten/dunklen Wintern und warmen Sommern macht nur den geschützten Anbau rentabel, gleichzeitig muss, aufgrund der nördlichen Lage der Region, eine Assimilationsbelichtung sicherstellen, dass die Photoperiode ausreichend verlängert wird. Dies gelang in der Vergangenheit nur mittels der verbrauchsintensiven Natrium-dampflampen, die den Deckungsbeitrag der angebauten Kulturen senkte. Die Verwendung von LED-Systemen zur Assimilationsbelichtung und deren Einsatz auf mehreren vertikalen Ebenen haben einen entscheidenden Einfluss auf die Konkurrenzfähigkeit des Brandenburger Gartenbaus. Im Rahmen des Projekts wurden LED-Funktionsmuster für die Belichtung, welche sich für den Einsatz in Gewächshäusern aller Bauarten und technischer Zustände eignen, entwickelt. Zusätzlich wurde eine wasserbasierte Kühlung des LED-Belichtungssystems entworfen, die das Klima im Gewächshaus nicht verändert und v. a. bei hohen Außentemperaturen von Vorteil ist. Ein Mehrebenenkultivierungssystem mit LED-Beleuchtung und automatischer, einzelebenenaufgelöster Anstaubewässerung wurde entwickelt und getestet. Die Kultivierung erfolgte in Töpfen und eine präzise gesteuerte Düngung mit Nährlösung wurde integriert. Das Projekt konnte zeigen, dass durch die Verwendung von spezifischen Lichtrezepten die Kultivierungsdauer und die Qualität der produzierten Pflanzen inhaltstofflich und qualitativ positiv beeinflusst werden kann. Hierdurch werden die regionalen Produkte des Brandenburger Gartenbaus gestärkt.
