Bei Phytofy RL kann jeder der sechs Spektralkanäle einzeln adressiert und spezialisiert auf die jeweilige Pflanzenart ausgerichtet werden.

Bild: Osram

Leuchten für die Pflanzenforschung Das ideale Lichtrezept finden

05.03.2019

Osram hat eine Forschungsleuchte entwickelt, mit deren Hilfe Forscher und moderne Landwirte neue, pflanzenspezifische Licht- und Wachstumsrezepte entwickeln können. Dadurch sollen gewünschte Eigenschaften wie Qualität, Menge und Inhaltsstoffe gezielt hervorgebracht werden.

Das LED-basierte Pflanzenleuchtensystem Phytofy RL soll den gesteigerten Anforderungen von Forschern an Universitäten, privaten Instituten und der Pflanzenproduktion in Gewächshäusern und vertikalen Farmen gerecht werden. Im Labor oder in Klimakammern können mit ihm spezifische Rezepte entwickelt werden, um die jeweils optimale Beleuchtung für unterschiedliche Pflanzen zu ermöglichen.

Welche Wellenlängen nehmen Einfluss auf Pflanzen?

Durch verschiedene Lichtwellenlängen und deren Intensitäten kann gezielt in den Stoffwechsel von Nutz- und Zierpflanzen eingegriffen werden. Ertrag, Färbung, Geschmack und andere Eigenschaften lassen sich so beeinflussen.

Dabei hat die jüngste Forschung gezeigt, dass hier nicht nur die photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) wirkt, die zwischen 400 und 700 nm liegt, sondern auch kürzere und längere Wellenlängen Effekte auf die Entwicklung der Pflanzen haben. Deshalb kann bei Phytofy RL jeder der sechs Spektralkanäle – von natürlich dunkelrotem Licht wie am Tagesende bis UV-Licht - einzeln adressiert und die Intensität in Echtzeit geplant und kontrolliert werden. Diese Kanäle umfassen die Wellenlängen 385, 450, 521, 660 und 730 nm; hinzu kommt ein warmweißer Kanal mit 2.700 Kelvin. Die hohe Anzahl von LEDs in der Leuchte soll dabei gleichzeitig einen höheren photosynthetischen Photonenfluss (PPF) erzielen.

Unter anderem bei der NASA im Einsatz

Eine Besonderheit von Phytofy RL ist seine homogene Lichtverteilung. Das kalibrierte System liefert darüber hinaus eine präzise Karte über die Bestrahlungsstärke, die von der Software berechnet wird, sodass zusätzliche Messungen nicht notwendig sind. Auf diese Weise kann mit unterschiedlichsten Lichtrezepten evaluiert werden, ohne zwischen einzelnen Versuchen Leuchten verändern zu müssen.

Auch verschiedene Kombinationen von Wellenlängen können programmiert werden – in unterschiedlichen Lichtprofilen und über die gesamte Fotoperiode hinweg. Zudem bekommen die Nutzer nach der Registrierung fünf Lichtrezepte, die von Osram speziell entwickelt wurden. Die Software des Systems hat das Unternehmen gemeinsam mit Pflanzenbiologen entwickelt und über die graphische Oberfläche intuitiv bedienbar gemacht.

Für Hersteller von Klimakammern ist die Integration in ihre Systeme möglich. Das flache und robuste Design von 667 mm x 299 mm x 44 mm bei knapp 9 kg ist für vertikale Farmen, Regalsysteme und Wachstumskammern optimiert.

Im Einsatz ist Phytofy RL derzeit bereits bei der NASA und an der Michigan State University. Osram selbst forscht damit in einer Klimakammer an der TU München zu Wachstum, Anthocyanen und Geschmack.

Bildergalerie

  • Forscher können mit Osrams Leuchtensystem unterschiedliche Lichtrezepte evaluieren, ohne zwischen einzelnen Versuchen Leuchten verändern zu müssen.

    Bild: Osram

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