µmol/J (PPE – Photosynthetic Photon Efficacy)

µmol/J ist die zentrale Effizienzkennzahl in der Pflanzenbeleuchtung. Sie beschreibt, wie viele photosynthetisch aktive Photonen (PAR-Bereich, typ. 400–700 nm) pro Joule elektrischer Energie erzeugt werden. In der Praxis hilft µmol/J dabei, Anlagen effizient zu planen, Betriebskosten zu kalkulieren und Produkte objektiv zu vergleichen.

• Wichtig: µmol/J ≠ lm/W. Lumen (lm) bewerten Helligkeit für das menschliche Auge; Pflanzen „sehen“ anders. Deshalb nutzen wir die Photonenzahl im PAR-Spektrum. Hersteller geben teils auch ePAR (z. B. 380–760 nm) an – diese Werte sind nicht direkt mit PAR-basierten Zahlen vergleichbar. Achte außerdem darauf, ob es sich um System-PPE (inkl. Treiber/Netzteil) oder nur um Modul/Diode handelt; Systemwerte sind niedriger, aber realitätsnäher.

  Interpretation heutiger Werte (Daumenregel):

  • ~2,5 µmol/J: solide, moderne LED-Fixtures

  • ~2,8 µmol/J: sehr gut im Realeinsatz (System-PPE)

  • 3,0 µmol/J: nur in Spitzen-Setups/Angaben möglich; oft Diode/ohne Verluste

  Messungen erfolgen typischerweise in einer Ulbricht-Kugel oder per Goniophotometrie. Ergebnisunsicherheiten von ein paar Prozent sind normal (Spektrum, Temperatur, Treiberverluste, Messaufbau). Für Vergleiche immer gleiche Bedingungen (PAR vs. ePAR, inkl. Treiber ja/nein) heranziehen.

  Formel

  • PPF (Photonenfluss) in µmol/s = µmol/J × Leistung [W]

  • Umgestellt: Leistung [W] = PPF [µmol/s] ÷ µmol/J

  Hinweis: PPF ist die Gesamtmenge an Photonen pro Sekunde; die Verteilung am Blätterdach beschreibt PPFD (µmol/m²/s).

  Beispielrechnung

  Eine Leuchte mit 2,8 µmol/J und 600 W elektrischer Leistungsaufnahme liefert:
  2,8 µmol/J × 600 W = 1 680 µmol/s (PPF).

  Warum ist µmol/J wichtig?

  • Energie & Kosten: Mehr µmol pro Joule = geringere Stromkosten pro Ziel-PPFD/DLI.

  • Planung: Erlaubt belastbare ROI-/TCO-Rechnungen.

  • Vergleichbarkeit: Neutrale Kennzahl für Produktvergleiche – vorausgesetzt, gleiche Messbasis.

  Typische Missverständnisse (kurz geklärt)

  • „Höheres µmol/J = automatisch mehr Ertrag?“
    Nicht allein. Entscheidend sind auch PPFD-Verteilung, DLI, Klima (VPD/HVAC) und Kulturführung.

  • „ePAR ist immer besser als PAR.“
    ePAR kann sinnvoll sein, ist aber nicht mit PAR-Werten vergleichbar – beim Vergleich immer den gleichen Bereich nutzen.

  • „Dioden-Daten = System-Leistung.“
    Nein. System-PPE (inkl. Treiber/Kabel) ist für den Betrieb maßgeblich.

  Praxis-Tipps

  • • Vergleiche System-PPE unter PAR (400–700 nm), 230 V/50 Hz, inkl. Treiber.

    • Prüfe PPFD-Karten: Gleichmäßigkeit minimiert Hotspots und steigert die reale Effizienz.

  • Plane vom DLI-Ziel rückwärts (Stunden × mittlere PPFD) und wähle Fixture-Anzahl/Abstand entsprechend.