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Die Frage, wie sich die Pflanze bei einer Veränderung der Lichtverhältnisse verhält, kann von den Landwirten ohne Sensoren nicht genau beantwortet werden. Ein Schlüsselsensor, der dies veranschaulicht, ist der Photosynthese-Sensor. Er misst die Photosyntheseleistung einer Pflanze in Echtzeit. Mit der Umstellung von HPS- auf LED-Beleuchtung oder Hybrid-Beleuchtung ist der Sensor bereits ein immer wichtigeres Instrument, aber die heutigen hohen Energiepreise machen eine gute Messung noch wichtiger, insbesondere eine Messung in Echtzeit.

“Die Landwirte, die derzeit ihre Strategie überdenken, wollen in der Tat in der Lage sein, ihre Beleuchtung schnell anzupassen und dabei Qualität und Produktion aufrechtzuerhalten”, sagt der technische Leiter und leitende Forscher Arie Draaijer vom Sensorhersteller Sendot. “Wer anfängt zu messen, wird sehen, dass eine Menge Einsparungen möglich sind. Selbst Zehntelprozentige Energieeinsparungen machen sich heute schon bezahlt.”

Dass es möglich ist, die Photosyntheseeffizienz zu messen, haben die Landwirte in den letzten Jahren zu entdecken begonnen. Die Messung der Photosyntheseeffizienz ist längst nicht mehr nur etwas für Forscher. Sensoren sind zunehmend erschwinglich geworden. “Bei den derzeitigen Energiepreisen kann ein Landwirt die Investition in einige unserer erschwinglichen Sensoren in diesem Winter leicht aufbringen”, sagt er. Immer mehr Landwirte investierten bereits in Photosynthese-Sensoren, aber die Energiekrise werde zweifellos einen enormen zusätzlichen Schub bewirken, erwartet Arie. “Wir beobachten derzeit ein reges Interesse”, sagt er.”

CAM-Anlagen
Wie die Pflanzen mit der Beleuchtung umgehen, ist von Pflanze zu Pflanze unterschiedlich. Züchter von so genannten CAM-Pflanzen, eine Abkürzung für Crassulacean Acid Metabolism, arbeiteten auch ohne hohe Energiepreise an der Effizienz der Photosynthese. Arie führt das Beispiel der Phalaenopsis-Züchter an, die zu den ‘frühen Anwendern’ der Messtechnik zählen können. “Sie sind bereits sehr weit fortgeschritten in der Messung und Berechnung von Beleuchtungsänderungen auf Wachstum und Produktion.”

CAM-Pflanzen, darunter Orchideen und viele andere Zierpflanzen, schließen tagsüber ihre Spaltöffnungen, um zu wachsen, ohne auszutrocknen. Wenn die Spaltöffnungen geschlossen sind, können sie kein CO2 aufnehmen. Mit dem CO2, das sie in der Nacht aufnehmen, wachsen sie auch tagsüber. Aber wenn der gespeicherte CO2-Vorrat zur Neige geht, hört es auf. Zusätzliche Beleuchtung ist daher sinnlos. ’Daher haben diese Züchter begonnen, sehr genau darauf zu achten, was die Pflanze an Belastung noch verarbeiten kann. Unsere Sensoren, die in Echtzeit messen, helfen den Landwirten, dies zu verstehen“.”

Spiel
Bei Produktionskulturen wie Tomaten, Gurken, Salat oder Erdbeeren und derzeit auch bei Gewächshausgemüsekulturen, bei denen die Beleuchtung im Winter erfolgt, ist die Situation anders. Diese Kulturen wandeln CO2 direkt in Wachstum um. Dennoch ist es auch hier von Vorteil, wenn die Landwirte die Photosyntheseeffizienz verstehen, so Arie. ’Im Grunde optimiert jeder Anbauer ständig, auch seinen Energieverbrauch. Bei den heutigen hohen Energiepreisen ist das nur noch mehr der Fall. Die Landwirte überdenken ihre Beleuchtungsstrategie, aber sie wollen dies tun, ohne zu viele Zugeständnisse bei der Produktion und Qualität zu machen.“

Er weist darauf hin, dass die oben beschriebenen Auswirkungen von Lichtveränderungen auf eine Kultur, z. B. bei Tomaten oder Gurken, ‘nuancierter’ sind. “Das Zusammenspiel von Beleuchtung, Photosyntheseleistung, Produktion und Gewächshausklima ist hier komplizierter. Das ist auch der Grund, warum es etwa 30 Jahre gedauert hat, bis man zu den heutigen optimierten Beleuchtungsstrategien mit HPS gekommen ist, während jetzt auch etwa 10 Jahre Forschung mit LED im Gange sind, um auch hier zu einem optimalen Schema zu kommen. Die Gärtner spielen hier u.a. mit der Temperatur im Kopf. Mit dem Wechsel der Leuchten ändert sich das auch und so sucht man jetzt wieder nach dem Optimum.”

Sofort messen und reagieren
Mit der Möglichkeit der Echtzeitmessung können die Landwirte (notwendigerweise) schnelle Schritte in der aktuellen Energiekrise unternehmen. Laut Arie gibt es in der Tat nur sehr wenige Landwirte, die einen Fahrplan für die aktuelle Energiekrise haben, in dem genau beschrieben wird, wie sich eine reduzierte Beleuchtung auf die Produktion auswirkt. “Und selbst in der Wissenschaft weiß man noch nicht genau, wie die Pflanzen reagieren. Niemand hat dies in diesem Ausmaß berücksichtigt”.”

Er nennt ein Beispiel. “Wenn man die Energiepreise ständig überwacht und ihnen sofort zuvorkommen will, indem man das Licht für eine Weile ausschaltet, wenn die Preise wirklich hochschnellen, kann es auf dem heutigen dynamischen Energiemarkt vorkommen, dass das Licht mehrmals am Tag ausgeschaltet oder gedimmt wird. Was das genau für die Produktion und die Qualität bedeutet, ist aber noch sehr wenig bekannt. Und damit meine ich nicht, dass man nach ein paar Wochen feststellt, dass weniger Trauben produziert werden, sondern dass man in Echtzeit sieht, wie sich das Drehen an den Reglern auf die Ernte auswirkt. Denn der Effekt ist ein ganz anderer, wenn man das Licht ausschaltet, wenn es mehr Licht von außen gibt, wie es jetzt schon der Fall ist, als wenn man das Licht ausschaltet, wenn es kein zusätzliches Licht von außen gibt. Das ist es, was man jetzt zwangsläufig sieht, und deshalb gibt es noch viel zu entdecken und zu lernen.”

Alle Feldfrüchte
Die Photosynthese-Sensoren von Sendot können in allen möglichen Gewächshauskulturen eingesetzt werden. Erwin Grafe, kaufmännischer Leiter beim Sensorentwickler: “Der Gärtner platziert den Sensor auf dem Blatt. Hierfür haben wir mehrere Lösungen. Für die meisten Blätter haben wir einen Standard-Clip dafür. Man platziert ihn hoch oben in der Pflanze auf einem Blatt, das viel zur Ernte beiträgt. Bei Pflanzen, die nicht so hoch wachsen, wählt man das richtige Blatt je nach Alter.

Wenn das Blatt, z. B. bei einigen Kräutern oder Blattkulturen, nicht stabil genug ist, kann man den Sensor auf einen Stock stecken und die Klammer um das Blatt legen. Nur beim mehrschichtigen Anbau bestimmter junger Blattpflanzen und Kräuter ist dies derzeit noch eine Herausforderung. Besonders junge Blätter sind hier anfällig. Dort erfordert es daher etwas mehr Aufmerksamkeit vom Anbauer, aber auch hier machen sich die Energieeinsparungen, die der Anbauer erzielen kann, schnell bezahlt.”

Ein paar Sensoren reichen oft aus. “Oft lautet unser Rat: Fangen Sie mit der Datenerfassung klein an und erweitern Sie sie, sobald Sie die Daten besser im Griff haben. Auch dabei helfen wir. In einem Gewächshaus mit einer Kultur und ähnlichen Bedingungen können schon ein paar Sensoren einen großen Unterschied machen. Wenn Landwirte mehrere Kulturen haben, die unterschiedlich auf die Beleuchtung reagieren, kann es sich lohnen, in mehr Sensoren zu investieren. In allen Fällen summieren sich die manchmal großen, manchmal aber auch nur kleinen Einsparungen, vor allem jetzt, wo die Energiepreise stark ansteigen.”

Für weitere Informationen:
Sendot    info@sendot.nl  www.sendot.nl