Cannabisanbau mit LEDs

Wie alles begann

Als vor einigen Jahren LED-Module auf dem Markt des Pflanzenanbaus auftauchten, war ich gespannt, wie lange es dauern würde, bis sie die Qualität herkömmlicher, lichtstarker Lampen erreichten. Meine ersten Erfahrungen mit LEDs waren nicht allzu schlecht, im Gegenteil: Die dunkelgrünen Pflanzen wuchsen kräftig und ihre Blütenstände waren stark und fest. Das traf auch auf die unteren zu, was selbst bei Natriumdampflampen nicht immer der Fall ist. Man konnte auf den ersten Blick sehen, dass die Blütenstände vollständig mit Harz überzogen waren. Geschmack, Geruch und Wirkung der ersten unter LED-Licht kultivierten Erntepflanzen waren ausgezeichnet, wie mehrere Personen, die sie ausprobieren konnten, bestätigten. Die Ernte war nicht extrem ergiebig, aber angesichts des geringeren Stromverbrauchs immer noch überdurchschnittlich.

Andererseits, wenn ich eine Natriumdampflampe über der gleichen Anbaufläche verwenden würde, bekäme ich in der gleichen Zeit mindestens 50% mehr. Einer der Gründe dafür ist die Tatsache, dass ich ein 300-W-LED-Modul anstelle der ursprünglichen 600-W-Natriumdampf-Lampe verwandte. Mit den aus den ersten Erfahrungen gewonnenen Erkenntnissen würde ich jetzt lieber ein LED-Modul mit einer Leistung von mehr als 400 W einsetzen. Die Pflanzen, die unter dem LED-Licht wuchsen, gerieten kleiner als ich es gewohnt war, sie hatten dickere Stiele und waren im Allgemeinen kompakter. Die zweite Ernte hatte die gleiche Qualität wie die erste, aber der Ertrag war zurückgegangen. Der Grund: Ein Rückgang der Raumtemperatur im Vergleich zum ersten Anbauzyklus. Diese Temperaturdifferenz wurde durch den herannahenden Winter verursacht.

Basierend auf meinen Erfahrungen mit Natriumdampflampen war ich es gewohnt, mit zu hohen statt zu niedrigen Temperaturen umzugehen, und deshalb wurde der Anbaubereich nicht künstlich beheizt. Wie Sie sehen, wurde ich von Anfang an mit der Tatsache konfrontiert, dass es zwischen dem Anbau unter LED-Lampen und dem mit Natriumdampflampen einige Unterschiede gibt. Während dieser Zeit waren die Reaktionen von Leuten, die LEDs ausprobierten, zumeist negativ. Die Module waren teuer, und die Erträge oder Einsparungen kamen nicht in die Nähe von dem, was verkündet wurde. Viele Händler versprachen eine unrealistische Senkung des Stromverbrauchs, konnten aber nicht die dazu notwendigen Informationen für den Anbau unter LED-Lampen geben. Seitdem hat sich die Situation völlig verändert und selbst Personen, die anfangs noch ganz gegen LED-Module eingestellt waren, probieren sie jetzt aus.

Klimatische Bedingungen für LEDs

Ob Sie von Natriumdampf- und Metallhalogenidlampen auf LED-Module umsteigen oder gleich von Anfang an mit LEDs anbauen wollen - es ist wichtig, ein Heizgerät für den Anbaubereich einzuplanen, besonders für den Winter oder in kälteren Regionen. Die optimale Temperatur für ein gutes Pflanzenwachstum beträgt normalerweise 24-28 °C. Für den Anbau von Pflanzen unter LEDs ist es besser, sie zwischen 26 und 29 °C zu halten. Es ist auch wichtig, die Luftfeuchtigkeit höher zu halten, idealerweise bei um die 60 %. Natürlich bleibt auch unter LED-Lampen in den letzten Blühwochen das Risiko des Schimmelbefalls bestehen. Deshalb sollte die Luftfeuchtigkeit in den letzten zwei bis vier Wochen vor der Ernte auf 40 % gesenkt werden. Während sich die Klimabedingungen durch die variablen Laufzeiten von Natriumdampflampen schnell ändern, beeinflussen LED-Lampen diese nicht allzu sehr. Das ist ein großer Vorteil, vor allem für heimische Grower in wärmeren Regionen, wo die Temperatur nicht unter 20 °C sinkt und im Sommer meist über 30 °C bleibt.

Anbaumethode

Die Intensität der Beleuchtung und die Zusammensetzung des von der Lichtquelle emittierten Lichtspektrums beeinflussen erheblich das äußere Erscheinungsbild der Pflanzen, ihre Harzproduktion, die Menge an Cannabinoiden und anderen Wirkstoffen. Das Licht von Natriumdampflampen ist reich an grünen, gelben und roten Spektren. Die Pflanzen wachsen unter dieser Art von Licht höher und bilden größere internodale Abstände. Natriumdampflampen sind zumeist im blauen Spektrum schwächer. Die Versionen mit zusätzlichem blauem Spektrum erzeugen eine geringere Menge rotes Spektrumlicht. Demgegenüber sind die meisten LED-Module für den Pflanzenanbau im blauen Spektrum stärker, aber nicht so stark im roten und gelben Spektrum. Dies führt zu kleineren Pflanzen und kürzeren Internodien. Hochwertige LED-Module ermöglichen es dem Nutzer, das emittierte Spektrum den aktuellen Bedürfnissen der Pflanzen anzupassen, die unterschiedlich sein können, je nachdem, in welcher Phase sie sich gerade befinden.

Ein weiterer wichtiger Punkt: Natriumdampflampen können aufgrund ihrer hohen Betriebstemperatur ohne gekühlte Reflektoren nicht zu tief über die Pflanzen gehängt werden. LED-Lichtquellen kann man direkt über den Pflanzen aufhängen. Wegen der Energieeinsparung mit LED-Modulen ersetzen wir normalerweise stärkere Natriumdampf-Lampen durch schwächere LED-Module. Diese haben aber eine geringere Lichtintensität, was bei zunehmender Entfernung zwischen ihnen und den Pflanzen offensichtlich wird. Aufgrund dieser geringeren Intensität dringt das Licht nicht in solchen Mengen tiefer in die Gewächse ein. Daher ist es besser, kleinere Pflanzen anzubauen, was den Abstand zwischen den oberen und unteren Blütenständen so kurz wie möglich hält - auf diese Weise erhält man optimale Ergebnisse. Der bereits erwähnte höhere Anteil an blauem Spektrallicht trägt schon dazu bei, aber auch mit SOG- oder SCROG-Methoden lassen sich bessere Erträge erzielen. 

Bewässerung und Düngung

Wenn die Temperatur im Anbaubereich niedriger ist und die Pflanzen nicht besonders groß werden, führt dies zu einer langsameren Wasserverdunstung nicht nur aus dem Kultursubstrat, sondern auch aus den Pflanzen selbst. Und genau dasselbe passiert beim Anbau mit LEDs. Selbst wenn die Temperatur im Anbaubereich die gleiche wie sonst ist (was sie sein sollte, denn Pflanzen benötigen einfach Wärme), würde der Wasserverbrauch aufgrund der geringeren Pflanzengröße sinken. Größere Pflanzen verbrauchen mehr Wasser, und so wird mehr davon in die Luft verdunstet. Das ist beim Anbau mit Natriumdampflampen genau der Fall. Die logische Schlussfolgerung wäre, beim Anbau unter LED-Modulen die Anzahl der Pflanzen zu verringern und auch weniger zu bewässern. Viele Grower überwässern ihre Pflanzen, was zu einer Reihe von Problemen und generell zu schlechten Ernten führt. Hierbei handelt es sich, unabhängig von der eingesetzten Beleuchtungstechnik, um einen der häufigsten Fehler. Viele Grower, die von Natriumdampflampen auf LED-Lampen umgestiegen waren, erzielten nur deshalb viel schlechtere Ergebnisse, weil sie die bisherige Art und Weise des Bewässerns beibehielten. Das größte Risiko besteht bei einem aktiven automatischen Bewässerungssystemen.

Wird von Hand gegossen, kann man das Problem sofort erkennen, und bei hochwertigen passiven Systemen habe ich noch nie Probleme wegen Überwässerung erlebt. Unter Growern wird diskutiert, ob die Düngermenge beim Einsatz von LEDs reduziert werden sollte. Einige Fachhändler empfehlen, die Dosierung um 30 % zu senken. Ihre Begründung: Der langsamere Verbrauch der Nährlösung und die volumetrisch kleineren Pflanzen bewirken eine schnellere Wasserverdunstung aus dem Pflanzmedium, was zu einer höheren Konzentration des Düngers im Medium selbst führt. Ich glaube, dass dies allgemein vom verwendeten Medium, seiner Menge und vor allem vom Bewässerungssystem abhängt. Wir wissen schon sehr genau über die idealen Anbau- und Klimabedingungen Bescheid. Ich kultiviere die Pflanzen in einem passiven Anbausystem sowohl unter LED- als auch unter Natriumdampflampen und versorge sie aus einem Tank. Die Nährlösung hat die empfohlene Nährstoffkonzentration und ich habe noch nie eine Überdüngung erlebt. Bleibt die Nährlösung zu lange im Pflanzmedium, liegt der Fehler in der Regel bei der Bewässerungsmethode, der Menge des Substrats oder dessen Beschaffenheit. 

Beleuchtung und Cannabinoid-gehalt

Am Anfang dieses Artikels habe ich erwähnt, dass ich von der Menge an Harz nach der ersten Ernte unter LEDs überrascht war. Ich war nicht der Einzige, der das feststellte. Das Lichtspektrum der LED-Module fördert eine höhere Harzproduktion, wahrscheinlich dank der größeren Menge an blauem Spektrumlicht. Es wurde nachgewiesen, dass zusätzliche UV-B-Strahlung die Pflanzen dazu bringen kann, mehr Harz zu erzeugen, und die Produktion von Cannabinoiden beeinflusst. Ich habe auf der Website eines der größten Hersteller von Wuchslampen einen Link zu einem interessanten Forschungsbericht gefunden. Er heißt The Effect of Light Spectrum on the Morphology and Cannabinoid Content of Cannabis sativa L. und wurde verfasst von G.Magagnini, G.Grassi und S.Kotiranta. Dieses italienisch-finnische Wissenschaftlerteam hat drei Lichtquellen für den Anbau von Cannabis getestet - eine traditionelle Natriumdampflampe und zwei LED-Module. Jede Lampe wurde in einem eigenen Raum getestet, damit sich ihr Licht nicht vermischt. Die Leuchtkörper wurden so aufgehängt, dass der PPFD-Wert ganz oben an den Pflanzen 450 μmol/m2 erreichte.

Dadurch war es möglich, sehr genau den tatsächlichen Einfluss des Lichtspektrums auf die beobachteten Indikatoren zu vergleichen. Die Ergebnisse haben bestätigt, dass Pflanzen unter einer Natriumdampflampe schneller wachsen, größere internodale Abstände aufweisen und mehr Grünmasse produzieren. Sie lieferten nach Gewicht auch die meisten getrockneten Blüten. Andererseits hatten Pflanzen, die unter LED-Modulen angebaut worden waren, eine größere Menge an Cannabinoiden und wichen auch in den Mengen von THCa, CBDa, CBNa und CBGa ab. Als die Forscher die Gesamtmenge der Cannabinoide addierten, war das Ergebnis der Pflanzen, die unter Natriumdampflampen bzw. LED-Modulen angebaut wurden, gleich. Der Test wurde zweimal wiederholt und das Team kam zu einem klaren Ergebnis: Durch die Anpassung des Lichtspektrums ist es möglich, das Erscheinungsbild der Pflanzen und die Konzentration der Cannabinoide wesentlich zu beeinflussen. Die gesamte Forschungsarbeit ist im Internet kostenlos verfügbar.

Die Zukunft von LEDs

Die Möglichkeiten, das Lichtspektrum von Natriumdampflampen zu verändern, sind im Vergleich zur LED-Technologie sehr eingeschränkt. Dioden hingegen lassen sich in unbegrenzter Anzahl kombinieren und so kann das Licht sogar während des Wachstums verändert werden. In Zukunft wird es nicht mehr darauf ankommen, wie viele getrocknete Blüten man von einer Pflanze erntet, sondern wie viele spezifische Cannabinoide aus ihr extrahiert werden können. Dies wird nicht nur für die Pharmaindustrie eine große Rolle spielen, sondern auch bei der Entwicklung von Produkten für Freizeitkonsumenten, die von getrockneten Blüten abrücken werden, insbesondere wenn sich die Welle der Legalisierung fortsetzt. In einer solchen Situation befindet sich die LEDs klar im Vorteil.