DLI-Management (Daily Light Integral)
Kurzdefinition
DLI (Daily Light Integral) integriert die Photonenfluss-Dichte (PPFD) über die tägliche Photoperiode zu einer Tageslichtsumme (mol m⁻² d⁻¹): DLI = PPFD × h × 0,0036; für Cannabis gelten in der Vegetationsphase (18 h) Zielwerte von 26–45 mol m⁻² d⁻¹ und in der Blüte (12 h) von 30–48 mol m⁻² d⁻¹; DLI ist die entscheidende Planungskenngröße, da gleicher DLI bei verschiedenen PPFD/Photoperioden-Kombinationen zu äquivalentem Tages-Kohlenstoffgewinn führt.
Wissenschaftliche Beschreibung
DLI-Berechnung: $$DLI = PPFD \times t_{Foto} \times 0{,}0036$$
| Variable | Einheit | Bedeutung |
|---|---|---|
| PPFD | µmol m⁻² s⁻¹ | Momentane Photonenflussdichte |
| t_Foto | h | Photoperiode (Stunden) |
| 0,0036 | — | Umrechnungsfaktor (3600 s/h × 10⁻⁶ mol/µmol) |
| DLI | mol m⁻² d⁻¹ | Tageslichtsumme |
Beispiel-Kombinationen für gleichen DLI = 35 mol m⁻² d⁻¹: - 800 µmol m⁻² s⁻¹ × 12 h = 34,6 mol m⁻² d⁻¹ - 540 µmol m⁻² s⁻¹ × 18 h = 34,9 mol m⁻² d⁻¹ - 700 µmol m⁻² s⁻¹ × 14 h = 36,3 mol m⁻² d⁻¹
Cannabis DLI-Zielwerte nach Phase:
| Phase | Fotoperiode | PPFD-Ziel | DLI-Ziel | Quelle |
|---|---|---|---|---|
| Keimling | 18–20 h | 100–300 | 6–22 | Eaves 2020 |
| Steckling | 18–24 h | 150–350 | 10–30 | Eaves 2020 |
| Veg früh | 18 h | 400–550 | 26–36 | Chandra 2015 |
| Veg reif | 18 h | 500–700 | 32–45 | Chandra 2015 |
| Blüte früh | 12 h | 600–900 | 26–39 | Tooker 2023 |
| Blüte Haupt | 12 h | 800–1100 | 35–48 | Tooker 2023 |
| Reife | 12 h | 600–900 | 26–39 | — |
Tooker et al. (2023) zeigten, dass kultivarspezifisch längere Photoperioden (13–14 h statt 12 h) in der Blüte den DLI erhöhen (bei 800 µmol m⁻² s⁻¹: 12 h = 34,6 vs. 13 h = 37,4 mol m⁻² d⁻¹) und Erträge um 15–30 % steigern können — für Sorten, die bei 13–14 h Licht blühen.
Autoflower-DLI: Besonderheit 18–24 h-Fotoperiode: Autoflowering-Sorten (tageslängenunabhängig) können 18–24 h Licht erhalten → DLI-Werte von 45–65+ mol m⁻² d⁻¹ auch in der Blüte möglich → erheblicher Ertragsvorteil gegenüber 12/12-Sorten (bei gleichem PPFD).
Outdoor-DLI Deutschland (Näherungswerte, 50°N Breitengrad):
| Monat | Ø Sonnenstunden | Ø PPFD (bewölkt/gemischt) | Ø DLI |
|---|---|---|---|
| April | 6–9 h | 250–450 µmol | 8–15 mol |
| Mai | 8–12 h | 350–600 µmol | 15–26 mol |
| Juni | 10–14 h | 400–700 µmol | 20–35 mol |
| Juli | 10–14 h | 400–700 µmol | 20–35 mol |
| August | 8–12 h | 300–550 µmol | 13–24 mol |
| September | 6–9 h | 200–400 µmol | 7–14 mol |
Supplementlicht-Berechnung (Indoor-Ergänzung zu Outdoor): Fehlender DLI = Ziel-DLI − gemessener Outdoor-DLI Benötigtes PPFD (Supplementlicht) = Fehlender DLI / (Supplementlicht-Stunden × 0,0036) Beispiel September: Ziel 30 mol m⁻² d⁻¹; Outdoor 10 mol m⁻² d⁻¹; Fehlend = 20 mol; bei 5 h Supplementlicht: PPFD = 20 / (5 × 0,0036) = 1111 µmol m⁻² s⁻¹
DLI und Ertragsproportion: Mehrere Studien zeigen nahezu lineare DLI-Ertragskurven bis ca. 40–45 mol m⁻² d⁻¹ (Blüte, 12 h), danach abnehmende Grenzerträge. Sae-Tang et al. (2024) fanden weiteren Ertragsanstieg bis DLI > 60 mol m⁻² d⁻¹ (PPFD > 1500 µmol m⁻² s⁻¹, 12 h) für spezialisierte Metabolite — was über den Einzelblatt-LSP hinausgeht.
Biologische Auswirkungen
- Tages-Kohlenstoffbilanz: DLI bestimmt das tägliche Kohlenstoff-Fixierungs-Budget; Unterschreitung → Stärkereserven-Verbrauch; Überschreitung des LSP ohne Anpassung → Photoinhibition
- Blütenertrag: DLI in Blüte (BBCH 51–89) ist primärer Prädiktor für Blütentrockenmasse; pro mol m⁻² d⁻¹ über 20 mol ca. 0,5–1,5 g/m² Mehrertrag (kultivar-/systemabhängig)
- Cannabinoid-DLI-Korrelation: Höheres DLI → mehr Assimilate in Trichomdrüsen → höhere absolute Cannabinoidmasse; Konzentration (%) ist weniger DLI-sensitiv als absolute Menge
Anbau-Relevanz
- DLI statt Watt: PPFD-Watt-Vergleiche ohne Photoperiode sind sinnlos; DLI ist der richtige Planungsparameter (Energiebudget = DLI × Anbaufläche × Lampeneffizienz)
- Fotoperioden-Optimierung (kultivarspezifisch): Sorten mit kritischer Tageslänge > 12 h: Blüte bei 13 h → +8 % DLI kostenlos; testen via Trial Run
- Kostenoptimierung: Gleicher DLI bei niedrigerem PPFD + mehr Stunden = geringere Peak-Watt-Last, ggf. günstigere Nacht-Tarife nutzbar; aber: Verlängerung Photoperiode reduziert Ruhemetabolismus (Dunkelphase für Terpensynthese relevant)
- DLI-Logger: Günstige PPFD-Messgeräte + 24h-Datalogging; Alternativ: Lux × Umrechnungsfaktor / 3600 × Photoperiode = DLI-Näherung (lampentypabhängiger Faktor: LED ≈ 67 lx/(µmol m⁻² s⁻¹), HPS ≈ 82 lx/(µmol m⁻² s⁻¹))
Verwandte Begriffe
- par-ppfd-dli — Definitionen PAR/PPFD/DLI
- ppfd-zielwerte-wachstumsphasen — Phasenspezifische Sollwerte
- photoperiodik — Photoperioden-Einfluss auf DLI-Steuerung
Quellen
- Chandra S et al. (2015) J Appl Res Med Aromat Plants 4:220–225. DOI: 10.1016/j.jarmap.2015.10.001
- Tooker J et al. (2023) Plants 12:878. PMID: 10004775. DOI: 10.3390/plants12040878
- Eaves J et al. (2020) PLOS ONE 15:e0231662. DOI: 10.1371/journal.pone.0231662
- Sae-Tang P et al. (2024) J Appl Res Med Aromat Plants 42:100583. DOI: 10.1016/j.jarmap.2024.100583