Täglicher Lichtintegrationsrechner - DLI für Pflanzenwachstum

Was ist das tägliche Lichtintegral?

Das tägliche Lichtintegral (Daily Light Integral, DLI) ist die gesamte für die Photosynthese nutzbare Lichtmenge, die eine Pflanze im Lauf eines Tages erhält. Es wird in mol/m²/Tag angegeben, also als Stoffmenge an Lichtteilchen (Photonen), die pro Tag auf einen Quadratmeter Blattfläche treffen. Das DLI verbindet zwei Größen: wie hell das Licht ist und wie lange es scheint. Eine Pflanze kann bei mäßigem Licht über viele Stunden dasselbe DLI erreichen wie eine Pflanze bei starkem Licht 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

1DLI (mol/m²/day) = PPFD (µmol/m²/s) × photoperiod (hours) × 3,600 ÷ 1,000,000
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Dies ist die Standardgleichung für das DLI bei elektrischer Beleuchtung. Der Faktor 3.600 rechnet Stunden in Sekunden um, und die Division durch 1.000.000 rechnet Mikromol in Mol um.

Durchgerechnetes Beispiel

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

1DLI = 500 × 12 × 3,600 ÷ 1,000,000
2DLI = 21,600,000 ÷ 1,000,000
3DLI = 21.6 mol/m²/day
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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?

Die PPFD wird meist mit einem Quantensensor gemessen, der auf das Blätterdach der Pflanze gerichtet ist. Volle Sonne hat eine PPFD von nahezu 2.000 µmol/m²/s, während ein dunkler Platz in Innenräumen bei etwa 50–100 µmol/m²/s liegen kann. Die Photoperiode ist einfach die Zahl der Stunden, in denen die Lichtquelle eingeschaltet ist, ob es sich um Sonnenlicht oder eine Pflanzenlampe handelt.

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

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. Die 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 erfassen das DLI, um die Zusatzbeleuchtung zu planen. Reicht das natürliche Licht für das Ziel-DLI einer Kultur nicht aus, besonders im Winter, gleichen Anbauer den Unterschied mit elektrischem Licht aus. Das DLI beeinflusst auch den Zeitpunkt und die Qualität des Wachstums, etwa Verzweigung, Blütenzahl und Stängeldicke.

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. Purdue Extension. Measuring Daily Light Integral in a Greenhouse (HO-238-W). Purdue HO-238-W – Definition und Einheiten des DLI (mol·m⁻²·d⁻¹); Zusatzbeleuchtung im Winter; Einfluss des DLI auf Verzweigung, Blütenzahl, Stängeldicke und Zeitpunkt.
2. Virginia Cooperative Extension. Calculating and Using Daily Light Integral (DLI): An Introductory Guide (SPES-720). Virginia Tech SPES-720 – DLI = PPFD × 3.600 × Stunden ÷ 1.000.000; 200 µmol/m²/s über 16 h ergeben 11,5; volle Sonne nahezu 2.000 µmol/m²/s.