In einem Übersichtsartikel von 2011 in Trends in Plant Science steht ein Satz, der jeden Dauerlicht-Fan kurz stoppen sollte: Bei manchen Pflanzenarten verursache ununterbrochenes Licht "severe injury", schwere Schäden, deren Ursache man bis heute nur lückenhaft versteht. Die Autoren aus Wageningen untersuchten das vor allem an Tomaten. Der Gedanke, eine Lampe rund um die Uhr laufen zu lassen, weil Pflanzen ja Licht lieben, ist also nicht nur teuer, sondern bei manchen Arten schlicht falsch (Velez-Ramirez et al., Trends Plant Sci 16(6), 2011, doi:10.1016/j.tplants.2011.02.003).

Die richtige Frage lautet deshalb nicht "Wie viele Stunden hält die Pflanze aus?", sondern "Wie viel Licht braucht sie pro Tag, und wie verteile ich es?" Dafür gibt es eine Kennzahl, die Gärtnereien seit Jahren benutzen und die Hobbygärtner fast nie kennen: das Daily Light Integral. Mit ihr lässt sich die Zeitschaltuhr vernünftig einstellen, und zwar ohne Raten.

Kurz gesagt

  • Anzucht und Stecklinge: 14 bis 16 Stunden Licht am Tag, so schreibt es die University of Maryland Extension für Keimlinge unter Pflanzenlampen vor.
  • Zimmerpflanzen mit Zusatzlicht: Die University of Florida (UF/IFAS) spricht von "acht oder mehr Stunden", die die meisten Pflanzen brauchen. Meine Faustregel für Zusatzlicht: 10 bis 14 Stunden.
  • Entscheidend ist das Produkt aus Lichtstärke und Zeit: DLI = PPFD × Stunden × 0,0036.
  • Kurztagpflanzen wie Weihnachtsstern und Kalanchoe wollen im Herbst lange Nächte. Mit Zusatzlicht bis in den Abend verhindern Sie die Blüte.
  • Dauerlicht bringt nichts. Planen Sie jede Nacht eine Dunkelphase ein.

Was eine Pflanze eigentlich "zählt": das DLI

Lux, die Einheit auf Luxmetern und Lampenverpackungen, misst, was das menschliche Auge sieht. Das Extension-Merkblatt HO-238-W der Purdue University sagt es trocken: Foot-Candles und Lux seien "photometrische" Einheiten, ausgerichtet auf Menschen, und für die Photosynthese nicht geeignet. Gartenbauforscher messen stattdessen die Photonen im Bereich von 400 bis 700 Nanometern, in Mikromol pro Quadratmeter und Sekunde. Dieser Wert heißt PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density). Wie Sie ihn bei Ihrer Lampe einschätzen, steht im Beitrag zum Abstand der Pflanzenlampe.

Ein einzelner PPFD-Wert ist aber nur eine Momentaufnahme. Purdue weist darauf hin, dass ein Messwert zu einem Zeitpunkt nicht abbildet, was eine Pflanze über den Tag erhalten hat. Deshalb summiert man: Das Daily Light Integral (DLI) ist die Zahl der Photonen, die über 24 Stunden auf einem Quadratmeter ankommen, angegeben in mol pro Quadratmeter und Tag.

Bei einer Lampe, die gleichmäßig leuchtet, ist die Rechnung einfach:

DLI = PPFD × Betriebsstunden × 3.600 ÷ 1.000.000, gekürzt: DLI = PPFD × Stunden × 0,0036.

Die 3.600 sind die Sekunden pro Stunde. Purdue nennt den Faktor für einen ganzen Tag, 0,0864 (86.400 Sekunden geteilt durch eine Million). Die Virginia Cooperative Extension (Virginia Tech, Publikation SPES-720) rechnet mit Stunden und rechnet vor: LEDs mit 200 µmol/m²/s, 16 Stunden an, ergeben 11,5 mol/m²/Tag.

Drei Rechenbeispiele

Angenommen, Ihr Lichtmessgerät oder die Herstellerangabe nennt für die Blattebene 100 µmol/m²/s.

  • 12 Stunden: 100 × 12 × 0,0036 = 4,3 mol/m²/Tag
  • 16 Stunden: 100 × 16 × 0,0036 = 5,8 mol/m²/Tag
  • 6 Stunden: 100 × 6 × 0,0036 = 2,2 mol/m²/Tag
Und weil Intensität und Zeit austauschbar scheinen: 300 µmol über 4 Stunden ergeben mit 4,3 denselben Wert wie 100 µmol über 12 Stunden. Rechnerisch ja, biologisch nur bis zu einer Grenze. Purdue schreibt, jede Art habe eine optimale Lichtstärke, über der die Photosynthese trotz höherer Stromkosten nicht weiter steigt. Kurze, sehr helle Phasen sind deshalb schlechter als lange, moderate.

Ein Wort zur Genauigkeit: Der PPFD-Wert, mit dem Sie rechnen, ist nur dann brauchbar, wenn er an der Pflanze gilt, nicht an der Lampe. Er fällt mit dem Abstand stark ab. Die Virginia Cooperative Extension nennt Handy-Apps, die die Fotodiode des Telefons nutzen, als günstigste Möglichkeit, ihn zu erfassen.

Wie viel DLI brauchen welche Pflanzen?

Die Purdue-Publikation teilt Zierpflanzen für das Gewächshaus in vier Klassen ein:

KlasseDLI in mol/m²/Tag
Schwachlicht-Kulturen3 bis 6
Mittellicht-Kulturen6 bis 12
Starklicht-Kulturen12 bis 18
Sehr starkes Lichtüber 18
Die Virginia Cooperative Extension listet empfohlene Bereiche für gängige Kulturen (Quellen dort: Dou et al. 2018, Faust et al. 2005, Pramuk und Runkle 2005):
KulturDLI in mol/m²/Tag
Sämlinge, Stecklinge5 bis 10
Microgreens9 bis 12
Petersilie10 bis 15
Salat12 bis 17
Basilikum15 bis 25
Tomate, Gurke, Zucchini20 bis 30
Auffällig ist der Sprung bei den Früchten. Die Virginia-Autoren erklären ihn damit, dass die Fruchtbildung deutlich mehr Energie kostet. Für eine Lampe über dem Küchenregal heißt das: Salat und Kräuter gehen, Tomaten bis zur Ernte eher nicht. Das Beispiel aus der Extension-Publikation, 200 µmol über 16 Stunden, reicht laut den Autoren für Sämlinge und Beet-Blumen, "aber nicht für die meisten Fruchtkulturen".

Für Zimmerpflanzen im engeren Sinn gibt es keine vergleichbar belastbare DLI-Tabelle. Die UF/IFAS-Seite "Light for Houseplants" arbeitet stattdessen mit Foot-Candles und nennt Orientierungsbereiche: 25 bis 100 für niedriges Licht, 100 bis 500 für mittleres, 500 bis 1.000 für hohes Licht. Die Purdue-Klassen sind für Gewächshauskulturen gedacht, als Anhaltspunkt für Schattenliebhaber taugt der untere Bereich trotzdem. Wer wissen will, wo der eigene Standort liegt, findet die Lux-Spannen pro Pflanzenart in der Lichtbedarf-Tabelle für Zimmerpflanzen.

Wie viele Stunden pro Pflanzengruppe

Die Faustregeln, die sich aus den Quellen ergeben:

Anzucht und Stecklinge. Die University of Maryland Extension: Leuchtstoffröhren oder LED-Lampen 2 bis 6 Zoll (rund 5 bis 15 Zentimeter) über den Pflanzen, 14 bis 16 Stunden pro Tag, geschaltet über eine Zeitschaltuhr. Nach dem Auspflanzen in Töpfe weiter 14 bis 16 Stunden, nun mit den Pflanzenspitzen 1 bis 2 Zoll von der Lampe, damit sie nicht verbrennen. Die Extension nennt das Ziel dahinter: kompakte, kräftige Pflanzen. Zu wenig Licht ergibt lange, dünne Triebe.

Zimmerpflanzen im Winter. UF/IFAS erwähnt, dass die meisten Pflanzen acht oder mehr Stunden Licht brauchen. Mit Zusatzlicht würde ich 10 bis 14 Stunden ansetzen, je nachdem, wie hell der Platz ohnehin ist. Je schwächer die Lampe, desto länger muss sie laufen, damit das DLI stimmt. Mehr zur Lage im Dezember steht im Beitrag Pflanzenbeleuchtung im Winter.

Sonnenhungrige Pflanzen. Dieselbe UF/IFAS-Seite sagt, Sukkulenten verlangen mehr als vier Stunden direkte Sonne, während ein Farn in der gleichen Sonne verbrennen würde. Die Lampe ersetzt dort die Sonne nur dann, wenn sie wirklich stark ist. Sonst sind 14 Stunden schwaches Licht schlechter als vier Stunden Sonne.

Fruchtkulturen. Tomate, Gurke und Paprika brauchen Intensität, nicht nur Zeit. Wer sie unter einer Zimmerlampe großziehen will, kommt bei 20 bis 30 mol am Tag auf Werte, die eine kleine Lampe nicht erreicht.

Dunkelheit ist Teil des Plans

Wer das Licht nicht ausmacht, tut der Pflanze keinen Gefallen. Das Wageninger Review zeigt, dass Dauerlicht bei manchen Arten Schäden verursacht, auch wenn die Ursachen noch nicht verstanden sind. Eine tägliche Dunkelphase ist deshalb sicherer. Für die Anzucht gilt: 14 bis 16 Stunden Licht, der Rest Nacht.

Bei den Kurztagpflanzen ist die Nacht sogar der eigentliche Auslöser. Der Weihnachtsstern bildet seine roten Hochblätter nur, wenn er lange Nächte erlebt. Die Mississippi State University Extension schreibt: Ab dem 1. Oktober bis zur Blüte soll der Weihnachtsstern nachts 14 Stunden am Stück in völliger Dunkelheit stehen. Schon das Licht einer Garage oder eine geöffnete Tür könne die Blüte bis Weihnachten verhindern. Eine Pflanzenlampe, die bis 22 Uhr brennt, wirkt im Zweifel wie so eine Garagenlampe.

Beim Flammenden Käthchen ist es ähnlich. Wie lang die Nacht sein muss und wie viele Wochen sie dauern soll, steht im Beitrag Kalanchoe blüht nicht: Kurztag, Dunkelheit und Störlicht. Die Zeitschaltuhr ist hier ein Werkzeug gegen die eigene Lampe: Wer die Pflanze im Herbst im Wohnzimmer unter eine Pflanzenlampe stellt, die bis 22 Uhr läuft, hat die Kurztag-Behandlung verpasst.

Zeitschaltuhr einstellen: ein Vorschlag

Die Quellen nennen Stunden, aber keine Uhrzeiten. Hier die Uhrzeiten, die ich wählen würde:

  1. Ziel-DLI bestimmen (zum Beispiel 4 bis 6 mol für Kräuter und Schwachlicht-Pflanzen).
  2. PPFD an der Pflanze ermitteln, über die Herstellertabelle oder ein Messgerät.
  3. Stunden ausrechnen: Ziel-DLI ÷ (PPFD × 0,0036). Bei 100 µmol und 5 mol Ziel sind das 13,9 Stunden.
  4. Lampe morgens einschalten (zum Beispiel 6:00 Uhr) und nach der errechneten Zeit ausschalten (hier 20:00 Uhr). Wer Anzucht am Fenster hat, kann das Tageslicht mitrechnen und die Lampe nur in den dunklen Randstunden laufen lassen.
  5. Zeitschaltuhr jeden Herbst neu prüfen. Weil im Winter weniger Tageslicht ankommt, muss die Lampe mehr leisten. Die Virginia Cooperative Extension zeigt als Größenordnung: Im Freien in Virginia fällt das DLI von 40 bis 45 mol im Juli auf 15 bis 20 mol im Dezember, in Wohnräumen sei es "far lower". Bei Kurztagpflanzen muss die Uhr dagegen früh genug abschalten.
Mechanische Steckdosen-Zeitschaltuhren mit Steckreitern schalten in 15-Minuten-Schritten und kosten wenig. Digitale bieten Wochenprogramme. Wichtig sind drei Dinge: Die Uhr muss die Last der Lampe tragen (Wattangabe prüfen), sie sollte nach einem Stromausfall weiterlaufen (Gangreserve oder Pufferbatterie), und die Uhrzeit muss stimmen. Eine Uhr, die nach dem Stromausfall um 3 Uhr morgens die Lampe anschaltet, hat die Dunkelphase der Kurztagpflanze ruiniert.

Wann die Lampe nichts bringt

Ob sich die Investition lohnt, entscheidet sich weniger an der Stundenzahl als am Standort: Hat die Pflanze am Fenster schon genug, verpufft das Zusatzlicht. Das Purdue-Merkblatt hält fest, dass bei Lichtmangel Wachstum und Qualität nachlassen, bei Überschuss die Photosynthese aber nicht steigt, obwohl die Stromrechnung wächst.

Fazit

Die Stundenzahl allein sagt wenig. Für Anzucht belegen die Extension-Quellen 14 bis 16 Stunden, für Zimmerpflanzen reichen laut UF/IFAS acht oder mehr Stunden, mit Zusatzlicht sind 10 bis 14 Stunden eine gute Spanne, und für Kurztagpflanzen zählt die lange, ungestörte Nacht mehr als die Lampe. Rechnen Sie einmal mit der Formel DLI = PPFD × Stunden × 0,0036 nach, dann haben Sie eine Zahl statt eines Bauchgefühls.

Quellen

  • Velez-Ramirez A. I., van Ieperen W., Vreugdenhil D., Millenaar F. F.: Plants under continuous light. Trends in Plant Science 16(6), 2011, 310-318. doi:10.1016/j.tplants.2011.02.003
  • Torres A. P., Lopez R. G.: Measuring Daily Light Integral in a Greenhouse (HO-238-W). Purdue Extension.
  • Calculating and Using Daily Light Integral (DLI): An Introductory Guide (SPES-720). Virginia Cooperative Extension, Virginia Tech.
  • Starting Vegetable Seeds Indoors und Care of Vegetable Seedlings. University of Maryland Extension.
  • Light for Houseplants. UF/IFAS Gardening Solutions, University of Florida.
  • Selecting and Maintaining Poinsettias. Mississippi State University Extension.