Lichtspektrum: Welche Lichtfarben braucht eine Cannabispflanze?

Was das Lichtspektrum beschreibt

Das Lichtspektrum zeigt, wie viele Photonen eine Lampe in welchem Wellenlängenbereich abgibt. Grob unterscheidet man Blau (400–500 nm), Grün (500–600 nm), Rot (600–700 nm) und Far-Red (etwa 700–750 nm, auch Dunkelrot genannt). Datenblätter guter Leuchten zeigen dazu eine Spektralkurve.

Licht wirkt auf zwei Arten auf die Pflanze. Erstens liefert es Energie für die Photosynthese; dafür zählen alle Photonen im PAR-Bereich. Zweitens ist es ein Signal: Photorezeptoren messen Farbe und Richtung des Lichts. Phytochrome reagieren auf Rot und Far-Red, Cryptochrome und Phototropine auf Blau und UV-A, der Rezeptor UVR8 auf UV-B. Über diese Signale steuert die Pflanze Streckung, Blattgröße, Verzweigung und die Blüte.

Die Photosynthese reagiert bei verschiedenen Pflanzenarten sehr ähnlich auf die Lichtfarbe, die Wuchsform dagegen unterschiedlich. Deshalb lassen sich Ergebnisse von Salat oder Tomate nur bedingt auf Cannabis übertragen.

Blauanteil: kompakter Wuchs, aber nicht mehr Ertrag

Blaue Photonen verringern bei fast allen Pflanzenarten Streckung und Blattausdehnung. Für Cannabis ist das bestätigt: In einer israelischen Studie hielt blaues Licht die Pflanzen am stärksten kompakt, stärker als ein verändertes Rot-Far-Red-Verhältnis. In einem italienischen Vergleich wuchsen Pflanzen unter blauarmem Natriumdampflicht höher und bildeten mehr Blütenmasse als unter blaureicheren LEDs, dafür lagen die Cannabinoidkonzentrationen unter den LEDs höher.

Für den Ertrag ist mehr Blau nicht besser. In drei Versuchen der Utah State University sank der Blütenertrag linear um etwa 12 %, als der Blauanteil bei gleicher PPFD von 4 auf 20 % stieg; THC- und CBD-Gehalt blieben unverändert. Auf die Pflanzenhöhe hatte der Blauanteil in dieser Studie keinen statistisch gesicherten Einfluss. Die Autoren betonen, dass Blau-Effekte mit der Lichtintensität zusammenwirken – Befunde bei schwachem Licht lassen sich nicht einfach auf hohe PPFD übertragen.

Die Farbtemperatur weißer LEDs verrät grob den Blauanteil: Kaltweiße LEDs mit 6.500 K liefern etwa 30 % blaue Photonen, warmweiße etwa 10 %. Ganz ohne Blau geht es aber auch nicht: In frühen LED-Versuchen streckten sich Salatkeimlinge unter reinem Rotlicht stark und wuchsen erst mit etwas zusätzlichem Blau normal. Ein moderater Blauanteil ist also sinnvoll, ein möglichst hoher nicht.

Rotanteil: effizient für Photosynthese und Stromrechnung

Rotes Licht treibt die Photosynthese pro Photon am effizientesten an; blaue Photonen sind rund 20 % weniger wirksam als rote bei 660 nm. Hinzu kommt die Physik: Ein rotes Photon trägt weniger Energie als ein blaues, deshalb erzeugt eine rote LED aus derselben elektrischen Leistung mehr Photonen. Unter idealen Testbedingungen erreichten LED-Chips im Jahr 2020 etwa 4,5 µmol/J (Rot), 3,5 µmol/J (Blau) und 2,6–2,9 µmol/J (Weiß).

Das erklärt, warum viele Pflanzenleuchten weiße LEDs mit zusätzlichen roten bei 660 nm kombinieren. Komplette Leuchten dieser Bauart erreichten in derselben Übersicht etwa 2,5–2,8 µmol/J, weil Treiber, Wärme und Optik Verluste verursachen. Reine Rot-Blau-Leuchten („lila Licht“) können theoretisch noch effizienter sein, erschweren aber die Sichtkontrolle der Pflanzen. Wie sich die Effizienz auf Stromverbrauch und Lichtmenge auswirkt, erklärt der Artikel LED-Leistung.

Grün und Far-Red: oft unterschätzt

Grün galt lange als nutzlos, weil Blätter grün erscheinen. Tatsächlich treiben grüne Photonen die Photosynthese nur bis zu etwa 10 % schwächer an als rote und dringen tiefer in das Blätterdach ein, wo sie untere Blätter erreichen. Außerdem sorgt Grün dafür, dass du Blattfarbe, Schädlinge und Mängel mit bloßem Auge beurteilen kannst.

Far-Red signalisiert der Pflanze Schatten. Viele Arten reagieren darauf mit Streckung, längeren Internodien und weniger Verzweigung. Gleichzeitig trägt Far-Red zusammen mit kürzeren Wellenlängen zur Photosynthese bei. Für Cannabis sind die Ergebnisse widersprüchlich: In einer finnischen Hanfstudie wurden die Pflanzen mit sehr viel Far-Red höher und brachten weniger Blütenertrag. In einem Folgeversuch derselben Gruppe stieg der Ertrag der Haupttriebspitze mit mehr Far-Red, dafür sanken die Konzentrationen vieler Terpene und Cannabinoide.

Einen ausführlichen Überblick über Studien zu Spektrum, UV und Inhaltsstoffen gibt der Artikel Was die Forschung zu Lichtspektrum und Terpenen sagt.

Typische Fehler und Mythen

• „Blau fürs Wachstum, Rot für die Blüte“ als feste Regel. Das Spektrum verschiebt vor allem die Form. Eine gute Vollspektrum-LED funktioniert in allen Phasen.

• Spektrum wichtiger nehmen als Lichtmenge. Ertrag folgt vor allem der Zahl der Photonen; eine effiziente Leuchte mit passender PPFD bringt mehr als ein ausgefeiltes Spektrum mit zu wenig Licht.

• „Vollspektrum“ für ein Qualitätsmerkmal halten. Der Begriff ist nicht geschützt. Aussagekräftig sind Spektralkurve, Photonenfluss in µmol/s und Effizienz in µmol/J.

• Viel Far-Red in niedrigen Zelten. Wer ohnehin wenig Höhe hat, riskiert zusätzliche Streckung.

• Farbwahrnehmung mit Pflanzenwirkung verwechseln. Was für das Auge hell wirkt, ist für die Pflanze nicht unbedingt viel Licht. Weitere Grundlagen findest du in der Kategorie Licht-Grundlagen.