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[Microcitrus]

Kann man eigentlich (auf gleicher Grundfläche) mit Photovoltaik genug Strom ernten um Pflanzenlampen zu betreiben?
Also, soll ich mir eine Photovoltaik-Anlage zulegen und die Pflanzen in der wärmegedämmten Garage mit Pflanzenlampen züchten oder besser in einem Gewächshaus?

[thuja thujon]

Kurz: nein.

Aber:

Nutzpflanzen, die komplett ohne Sonnenlicht wachsen können: Das verspricht ein neues Forschungsprojekt der University of California, Riverside, und der University of Delaware. Forscher:innen sollen einen Weg gefunden haben, die biologische Photosynthese zu umgehen. Die in der Zeitschrift Nature Food veröffentlichte Forschungsarbeit zeigt, wie es möglich wäre, mit Hilfe künstlicher Photosynthese unabhängig vom Sonnenlicht Nahrung zu erzeugen.

https://www.trendingtopics.eu/photosynthese-ohne-sonnenlicht-us-forschende-zuechten-pflanzen-im-dunkeln/

Original paper: https://www.nature.com/articles/s43016-022-00530-x

[Microcitrus]

In nature kann man lesen, dass die
Nahrungsmittelproduktion "letztendlich durch die Energieumwandlungseffizienz der Photosynthese eingeschränkt" sei und die meisten Kulturpflanzen Sonnenlicht und CO2 mit einer Energieumwandlungseffizienz von nur maximal etwa1 % in pflanzliche Biomasse umwandeln könnten.

Was passiert mit den restlichen 99%? Umsetzung in Wärme? Umsetzung in" Nicht-Biomasse? "

[thuja thujon]

Neben Wärme ist Reflektion bestimmter Wellenlängen noch ein großes Brett und ansonsten zerschießt Strahlung auch noch die DNA usw.

[Rieke]

Durch das Chlorophyll werden ja nur bestimmte Wellenlängen absorbiert, ein Teil wird reflektiert, deswegen sind Pflanzen grün. Absorbiert wird rotes und blaues Licht, aber die Energie der blauen Photonen wird von den Pflanzen nur teilweise genutzt. Ein kleiner Teil wird als rote Fluoreszenz ungenutzt abgestrahlt. Das ist jetzt natürlich sehr stark vereinfacht, wer mehr übr die Photochemie von Chlorophyll und den akzessorischen Pigmenten wissen möchte, Wikipedia hat da sicherlich was.

Die 1%-Aussage stammt aus diesem Artikel: Comparing Photosynthetic and Photovoltaic Efficiencies and Recognizing the Potential for Improvement.

Aber um auf Deine Eingangsfrage zurück  zu kommen. Photozellen haben einen Wirkungsgrad von bestenfalls 30%. Ob das reicht, um mehr Licht der entscheidenden Wellenlängen per Pflanzenlampe auf die Pflanze zu bekommen als mit Sonnenlicht?

[Microcitrus]

Aber um auf Deine Eingangsfrage zurück  zu kommen. Photozellen haben einen Wirkungsgrad von bestenfalls 30%. Ob das reicht, um mehr Licht der entscheidenden Wellenlängen per Pflanzenlampe auf die Pflanze zu bekommen als mit Sonnenlicht?

Ich denk mir halt, wenn Pflanzen beschattet werden müssen wäre es einerlei, wenn 30% des Lichts mit Solarzellen geerntet wird und mit sagen wir 80% Lampenwirkungsgrad zu den Pflanzen kommt (=also 24%)

Bei einem Gewächshaus geht ja viel Wärme durch Abstrahlung verloren (dagegen gibt es Wärmeschirme), da wäre doch eine top Wärmedämmung eines Hausdachs vernünftiger?

Mit einer Fotovoltaikanlage erntet man rund 200 Watt Strom pro Quadratmeter. Pflanzen benötigen 100-250 W/m2. (zumindest Hanfanbau gemäß dieser Quelle 😁). Das müsste sich doch ausgehen. Beleuchtung für den Langtag muss dann aus dem Netz oder Hausdach zugefüttert werden.

In der Growerszene scheint das durchaus angedacht zu sein. Die wollen nicht durch eine hohe Stromrechnung auffallen. Und es "amortisiert" sich wohl früher als bei Tomaten 😁.