LED-Lampen sind Kalt-Strahler, auch Halbleiter genannt. Grundsätzlich werden LED-Lampen, im Gegensatz zu Natriumdampf- und Halogenlampen, mit Gleichstrom betrieben. Dieser wird durch den LED-Treiber (= das Vorschaltgerät) erzeugt, indem er den Wechselstrom aus dem Stromnetz umwandelt. Dadurch können Grow-LEDs nicht über einfache Spannungsminderung gedimmt werden. Vielmehr muss der Dimmer an die vorgeschaltete Elektronik des Treibers angeschlossen sein. Nun zu den Vorteilen eines LED-Dimmers.
1. Anpassung an den sich ändernden Lichtbedarf einer Pflanze
Ein Dimmer reduziert die abgegebene Lichtmenge deiner Grow-LED und verringert damit die Lichtintensität (PPFD) der bestrahlten Anbaufläche. Somit bist du in der Lage, deinen Pflanzen immer die optimale Lichtmenge zu geben. Das Lichtspektrum deiner Wachstumslampe wird durch das Dimmen nicht beeinflusst. Die folgende Grafik zeigt den steigenden Lichtbedarf von der Anzucht über die vegetative bis hin zur generativen Wachstumsphase.
2. Gedimmte LEDs verbrauchen weniger Strom und reduzieren die Stromkosten
Durch den Einsatz eines Dimmers kannst du Energiekosten reduzieren, da deine gedimmte Grow-LED weniger Strom verbraucht. Im eben beschriebenen Beispiel wäre im Endeffekt, eine Energiekostenersparnis um 60 % während der Aufzuchtphase möglich, bei gleichbleibendem Effekt. Die Faustregel für die Energiekostenersparnis eines LED-Dimmers für die LED lautet:
Halber Strom ⇒ halbe Energiekost ⇒ halbe Leistung ⇒ halbe Helligkeit
In Wirklichkeit gilt diese Betrachtungsweise nur für die LED, nicht aber für den gesamten Stromverbrauch der Lampe. Grund hier für ist, dass die Elektronik des Treibers auch Strom verbrauch, welcher durch den Dimmer nicht reduziert wird. Fazit: Die Leistungsaufnahme der Grow-LED wird durch den Einsatz eines Dimmers entsprechend der Dimmstufe reduziert. Wie stark hängt maßgeblich von der Treibeinschaltung ab und variiert von Hersteller zu Hersteller.
3. Gedimmte LEDs erzeugen weniger Hitze
Grow-Lampen sind oder waren die primäre Wärmequelle in deinem Growzelt. Gedimmte LEDs verbrauchen nicht nur weniger Strom, sondern produzieren gleichzeitig auch weniger Hitze. Dies gilt natürlich grundlegend für LED-Lampen im Vergleich zu herkömmlichen Natriumdampflampen (HPS), da sie durch die Halbleiter-Technologie effizienter den Strom in Licht und weniger in Wärme umwandelt.
Durch einen Dimmer wird die Hitzeentwicklung nochmal zusätzlich reduziert. Die Wärmeentwicklung des Treibers ist allerdings konstant, dies ist aber weniger ein Problem, da er in der Regel oberhalb der LED verbaut ist und damit durch die Abluft direkt abgesaugt werden kann. Somit ergibt sich die Möglichkeit auch an heißen Sommertagen deinen Pflanzen eine optimale Wachstumstemperatur zu bieten, ohne dabei auf Lichtintensität zu verzichten. Hitzeschäden können also effektiv verhindert werden.
4. Gleichbleibend homogene Lichtverteilung der Grow-LEDs
Die LED Hersteller konzipieren Ihre LED-Lampen in der Regel für bestimmte Anwendungen. Im Homegrow-Bereich werden die LED-Lampen häufig an quadratische Anbauflächen angepasst, um in Growboxen eine homogene Lichtverteilung, auch an den Rändern, zu gewährleisten. Daher werden bestimmte Optiken zu den LED-Chips verbaut, um bestimmte Abstrahlwinkel zu erzeugen. Daher ergeben sich empfohlenen Abstandsangaben. Ziel ist es, möglichst viel direktes und wenig indirektes Licht (Reflexionslicht von den Wänden) auf die Anbaufläche auf gleicher Höhe zu erzeugen. Angestrebt ist die maximale und gleichmäßige Verfügbarkeit von Lichtphotonen für die Photosynthese der Pflanzen. Indirektes Licht ist insofern ineffizient, da die Strahlungsintensität proportional mit dem Quadrat des Abstands von der Lichtquelle abnimmt (Abstandsgesetz).
Wenn du ohne Dimmer arbeitest, müsstest du den Abstand zu den Pflanzen vergrößern, um die Lichtintensität für Sämlinge, Stecklinge oder Jungpflanzen zu verringern. Dies hätte zur Folge, dass die optimale Entfernung nicht mehr eingehalten werden kann und somit mehr Licht auf die Wände trifft, was wiederum mehr indirektes Licht erzeugt. Somit würde eine Ineffizienz in puncto Homogenität und Energiekosten entstehen, welche durch einen Dimmer vermieden werden kann. Der Abstand kann bei weniger Lichtbedarf weiterhin im optimalen Bereich gehalten werden, die voreingestellte homogene Lichtverteilung kann beibehalten werden und indirektes Licht wird vermieden.
5. LED-Dimmer sparen Zeit
Früher gab es 2 Möglichkeiten, die Lichtintensität während des Indoor-Anbaus zu verringern. Die erste Option bestand darin, wie bereits beschrieben, den Abstand zwischen NDL und Pflanze zu vergrößern. Der Nachteil besteht darin, dass es energetisch sehr ineffizient und stromverschwendend ist. Die zweite Option bestand darin, das Leuchtmittel zu wechseln. Dabei wurde zum Beispiel eine 600 Watt NDL durch eine 400 Watt NDL im Hochsommer ersetzt. Zumal auch noch zwischen Metallhalogenlampen in der Wachstumsphase und Natriumdampflampen während der Blütephase hin und her gewechselt werden musste, um das richtige Lichtspektrum für die entsprechende Wachstumsphase zu erhalten. Damals gab es auch noch keine elektronischen Vorschaltgeräte, was bedeutete, dass auch das Vorschaltgerät mit ausgewechselt werden musste. Auch hier liegt der Nachteil darin, dass diese Maßnahmen sehr teuer und aufwändig waren. NDL Vorschaltgeräte sind außerdem teurer als das NDL Leuchtmittel selbst. Somit musste alle paar Wochen viel geschraubt werden, um alles neu einzustellen. Durch Vollspektrum-LEDs und Dimmer musst du nicht mehr auf solche Methoden zurückgreifen und kannst bequem mit einer Lampe arbeiten, ohne umzubauen. Lediglich am Dimmer muss gedreht werden und der Lampenabstand entsprechend der Herstellerangaben an das Höhenwachstum der höchsten Pflanze im Growzelt angepasst werden.
6. LED-Dimmer schaffen mehr Optionen und Optimierungspotenziale
Es gibt mittlerweile verschiedene Arten von LED-Dimmern, die wir kurz auflisten möchten.
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Stufendimmer
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Stufenlose Dimmer
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Digitale Dimmer mit Bluetooth und/oder Smart Home Funktion (Internetanschluss)
Stufendimmer reduzieren die Lichtintensität in vorgegebenen Prozent-Stufen. Diese werden in der Regel durch Drehregler auf die entsprechende Stufe eingestellt. Einige Lampen von Lumatek und Maxibright liefern einen Drehknopfregler mit Verlängerungskabel gleich mit zur Lampe dazu. Der Sanlight M-Dimmer, welcher extra dazugekauft werden muss, wird direkt an die Leuchte angeschlossen und über einen Magnetschalter eingestellt. Zusätzlich verfügt er über einen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang-Funktion.
Stufenlose Dimmer erlauben es dir, in 1 % Schritten die Helligkeit deiner Growled einzustellen. Zusätzliche Funktionen wie Simulation von Sonnenauf- und Sonnenuntergang oder verschiedenen Programmierung für die Anzucht, Wachstum und Blüte gehören mittlerweile zum Standard. Einige Hersteller haben auch Controller im Sortiment, welche mehrere Lampen gleichzeitig ansteuern können. Diese können außerhalb des Anbauraums angebracht werden, damit er nicht mehr betreten werden muss. Große Plantagen oder produzierende Firmen setzen sie häufig ein, wenn sie unter medizinischen Reinraumbedingungen (GMP-Standard) arbeiten müssen. LED-Controller bieten außerdem die Möglichkeit, zusätzliche Sensoren für Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder CO₂-Gehalt an den LED-Controller mit anzuschließen, um mehrere Umweltfaktoren parallel zu überwachen und aufeinander anzupassen.
Digitale Bluetooth und Smart Home Dimmer sind multifunktionale und intelligente Dimmer, welche über das Smartphone (Bluetooth Dimmer ohne Internetverbindung) oder ortsunabhängig, über mobile Endgeräte (Smart Home Dimmer) angesteuert werden können. Viele Grower haben gegenüber solchen Geräten noch eine gewisse Abneigung aus paranoiden, aber gut nachvollziehbaren Gründen. Der hortiONE Dimmer hat aus diesem Grund eine technische Barriere eingebaut, welche es erlaubt, die Bluetooth-Antenne vom Stromkreislauf zu entkoppeln und nur den Drehknopf Regler zu verwenden.
Auch diese Dimmer bieten die Möglichkeit, weitere Sensoren zusätzlich anzuschließen. Somit ist eine multifaktorielle und automatisierte Lichtdimmung möglich, welche bequem über Apps auf dem Smartphone möglich ist. Auch sie bieten selbstverständlich die Möglichkeit, Schaltpläne, verschiedene Programmierungen und Sonnenauf-/ Sonnenuntergang-Funktion zu nutzen.
Wir möchten dir anhand zweier Anwendungsbeispiele zeigen, welchen Vorteil dir ein Dimmer bringt
In der folgenden Grafik siehst du auf der linken Seite die PPFD-Werte einer hortiONE LED 420 auf einer Anbaufläche von 60 × 60 cm. Auf der rechten Seite siehst du dasselbe mit zwei hortiONE LED 600 auf einen Quadratmeter.
Zunächst kann man ablesen, dass ohne Dimmer der Abstand der Growled zur Pflanze erhöht werden muss, um die Lichtmenge für die Anzucht entsprechend auf circa 300 µmol/m²/s anzupassen. Bei der hortiONE 420 würde der Abstand zwischen 80 und 100 cm und bei der hortiONE 600 über 100 cm betragen. Das wäre pure Energie- und Geldverschwendung. Betrachten wir nun denselben Versuchsaufbau mit dem hortiONE Dimmer. Bei der 40 % Dimmstufe wäre plötzlich nur noch ein Abstand von 40 cm bei der hortiONE 420 notwendig, um 300 µmol/m²/s zu erreichen. Bei der hortiONE 600 müsste der Abstand auf 70 cm und die Dimmer für beide Lampen auf 40 % eingestellt werden.
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