Täglicher Lichtintegrationsrechner - DLI für Pflanzenwachstum

Was ist das tägliche Lichtintegral?

Das tägliche Lichtintegral (DLI) ist die Gesamtmenge des für die Photosynthese nutzbaren Lichts, die eine Pflanze im Laufe eines Tages erhält. Es wird in mol/m²/Tag angegeben und bezeichnet damit die Stoffmenge an Lichtteilchen (Photonen), die pro Tag auf jeden Quadratmeter Blattfläche trifft. Das DLI kombiniert zwei Faktoren: die Helligkeit des Lichts und seine Dauer. Eine Pflanze unter mäßiger Beleuchtung über viele Stunden kann dasselbe DLI erhalten wie eine Pflanze unter starker Beleuchtung über wenige Stunden.

Gärtner verwenden das DLI, weil eine einzelne Helligkeitsmessung für sich genommen wenig aussagt. Zwei Räume können für einen Menschen gleich hell wirken, einer Pflanze aber je nach Beleuchtungsdauer sehr unterschiedliche Mengen an nutzbarem Licht liefern.

So wird das tägliche Lichtintegral berechnet

Das DLI wird aus zwei Messwerten berechnet:

• PPFD (photosynthetische Photonenflussdichte): wie viele Photonen pro Sekunde auf einen Quadratmeter Fläche treffen, angegeben in µmol/m²/s (Mikromol pro Quadratmeter und Sekunde).
• Photoperiode: wie viele Stunden Licht die Pflanze an einem Tag erhält.

DLI-Formel

$D = \frac{P \times t \times 3600}{1000000}$

wobei D das Tageslichtintegral in mol/m²/Tag, P die PPFD in µmol/m²/s und t die Photoperiode in Stunden bezeichnet.

3.600 dient zur Umrechnung von Stunden in Sekunden, und die Division durch 1.000.000 wandelt Mikromol in Mol um.

Rechenbeispiel

Eine Pflanze steht unter einer Lampe mit einer Messung von 500 µmol/m²/s, die täglich 12 Stunden lang eingeschaltet ist.

DLI = 500 × 12 × 3.600 ÷ 1.000.000 = 21.600.000 ÷ 1.000.000 = 21,6 mol/m²/Tag.

Ein zweites Beispiel: Eine PPFD von 200 µmol/m²/s über 16 Stunden ergibt 200 × 16 × 3.600 ÷ 1.000.000 = 11,52 mol/m²/Tag, gerundet auf 11,5.

Was bedeuten PPFD und Photoperiode in der Praxis?

Der PPFD-Wert wird normalerweise mit einem Quantenlichtsensor gemessen, der auf das Blätterdach der Pflanzen gerichtet ist. Direktes Sonnenlicht im Freien kann mittags ungefähr 2.000 µmol/m²/s erreichen, während eine schwach beleuchtete Stelle in Innenräumen bei etwa 50–100 µmol/m²/s liegen kann. Die Photoperiode ist einfach die Anzahl der Stunden, in denen die Lichtquelle eingeschaltet ist, unabhängig davon, ob das Licht von der Sonne oder einer Pflanzenlampe kommt.

Da das DLI das Produkt dieser beiden Werte ist, kann derselbe DLI-Wert aus unterschiedlichen Kombinationen entstehen. Helles Licht über kurze Zeit und schwächeres Licht über längere Zeit können sich zur gleichen Tagessumme addieren, auch wenn Pflanzen auf diese beiden Situationen nicht immer gleich reagieren.

DLI-Werte für Pflanzen

Jedes Band umfasst seine untere Zahl und endet unmittelbar vor der nächsten. Ein DLI von genau 16 gilt als viel Licht, und ein DLI von genau 25 gilt als sehr viel Licht.

Pflanzen unterhalb ihres bevorzugten Bereichs wachsen meist langsam, strecken sich zur Lichtquelle oder blühen nicht. Pflanzen deutlich oberhalb ihres bevorzugten Bereichs können gebleichte oder verbrannte Blätter entwickeln.

So wird der Rechner für das tägliche Lichtintegral verwendet

Geben Sie den PPFD-Messwert eines Lichtmessgeräts oder die Angabe der Pflanzenlampe ein und anschließend die Photoperiode, also die Anzahl der Stunden, in denen die Lampe täglich eingeschaltet ist. Der Rechner multipliziert diese Werte, zeigt das DLI in mol/m²/Tag an und gibt an, in welche der vier Lichtkategorien das Ergebnis fällt. Der PPFD muss mindestens null betragen, und die Photoperiode muss zwischen 0 und 24 Stunden liegen.

Warum das DLI für den Pflanzenanbau wichtig ist

Zimmergärtner verwenden das DLI, um zu prüfen, ob eine Pflanze tatsächlich an einem geeigneten Standort steht, statt einen Platz nur nach dem Augenschein zu beurteilen. Ein Fenster, das für einen Menschen hell wirkt, kann dennoch ein niedriges DLI liefern, da Fensterglas, der Abstand zum Glas und die Ausrichtung des Fensters die von der Pflanze empfangene Lichtmenge verringern.

Betreiber von Gewächshäusern und Indoor-Farmen verfolgen das DLI, um Zusatzbeleuchtung zu planen. Wenn das natürliche Licht unter dem angestrebten DLI einer Kultur liegt, ergänzen Anbauer besonders im Winter die fehlende Menge durch elektrische Beleuchtung. Auch Gärtnereien verwenden DLI-Zielwerte, um den Blühzeitpunkt zu planen, da manche Kulturen, etwa Weihnachtssterne, ein Mindest-DLI benötigen, um sich bis zu einem festgelegten Termin richtig zu entwickeln.

Häufig gestellte Fragen

Welches Tageslichtintegral ist für Zimmerpflanzen gut? Die meisten verbreiteten Zimmerpflanzen wachsen gut zwischen 8 und 16 mol/m²/Tag. Blühende und fruchttragende Pflanzen benötigen im Allgemeinen mehr, häufig 16 mol/m²/Tag oder mehr.

Wie unterscheidet sich DLI von PPFD? Die PPFD ist eine Momentaufnahme der Lichtintensität zu einem bestimmten Zeitpunkt. Das Tageslichtintegral ist die gesamte Lichtmenge, die eine Pflanze über einen vollständigen Tag erhält, und berücksichtigt sowohl die Intensität als auch die Anzahl der Lichtstunden.

Kann eine Pflanze ein zu hohes Tageslichtintegral erhalten? Ja. Jede Art hat eine Obergrenze, ab der die Photosynthese nicht weiter zunimmt und die Blätter geschädigt werden können. Schattenverträgliche Pflanzen zeigen bereits bei deutlich niedrigeren DLI-Werten Schäden als Pflanzen für den Vollsonnenanbau.

Beeinflussen Bewölkung oder Fensterglas das Tageslichtintegral? Ja. Wolken verringern das Sonnenlicht im Freien, und Fensterglas hält typischerweise einen Teil des hindurchtretenden Lichts zurück. Das Tageslichtintegral in Innenräumen in Fensternähe ist normalerweise niedriger als das Tageslichtintegral im Freien zur selben Zeit.

Wie können Pflanzenzüchter in Innenräumen das Tageslichtintegral erhöhen? Pflanzen näher an ein helles Fenster zu stellen, Fensterglas zu reinigen, reflektierende Oberflächen hinzuzufügen oder eine Pflanzenleuchte länger einzuschalten, kann das Tageslichtintegral einer Pflanze erhöhen.

Sagt das Tageslichtintegral voraus, wann eine Pflanze blüht? Die Photoperiode, also die Länge der Lichtperiode, steuert bei vielen Arten die Auslöser der Blüte. Das Tageslichtintegral sagt dagegen die allgemeine Wachstumsrate, die Stängelstärke sowie die Anzahl der Früchte oder Blüten voraus, sobald die Blüte beginnt.

Referenzen

1. Faust, J. E., & Logan, J. (2018). „Daily Light Integral: A Research Review and High-resolution Maps of the United States.“ HortScience, 53(9), 1250–1257.
2. Torres, A. P., & Lopez, R. G. (2012). „Measuring Daily Light Integral in a Greenhouse.“ Purdue Extension, HO-238-W.