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Title:
PROGRAMMABLE PLANT CULTIVATION LAMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/113827
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a plant cultivation lamp (100, 100') having at least two different light sources (L, L'), a device (101, 101') for controlling the light intensity of the at least two light sources (L, L'), and a device (102, 102') for communicating with a unit (E) which is separate from the plant cultivation lamp (100, 100') for transmitting a control setting. According to the invention, the unit has a clock generator (103, 103'), preferably in the form of an electronic timer, via which different control settings can be activated at different times of the day. The plant cultivation lamp can simulate daylight with daytime-typical spectral distributions by means of the clock generator in an autonomous manner, i.e. without external control.

Inventors:
DRESSENDOERFER STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2017/101046
Publication Date:
June 28, 2018
Filing Date:
December 07, 2017
Export Citation:
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Assignee:
ADVANCED UV LIGHT GMBH (DE)
International Classes:
A01G7/04; H05B37/02
Domestic Patent References:
WO2014195952A12014-12-11
WO2014188303A12014-11-27
Foreign References:
US20160064204A12016-03-03
US20160192598A12016-07-07
US8847514B12014-09-30
Attorney, Agent or Firm:
HUMBOLDT-PATENT (DE)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E

1 . Pflanzenaufzuchtlampe (100, 100'), aufweisend mindestens zwei verschiedene Lichtquellen (L, L'), eine Vorrichtung (101 , 101 ') zur Steuerung der Lichtintensität der mindestens zwei Lichtquellen (L, L'), eine Vorrichtung (102, 102') zur Kommunikation mit einer von der Pflanzenaufzuchtlampe (100, 100') getrennten Einheit (E) zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Taktgeber (103, 103') aufweist, bevorzugt in Form einer elektronischen Zeitschaltuhr, über welchen verschiedene Steuerungseinstellungen zu verschiedenen Tageszeiten aktivierbar sind.

2. Pflanzenaufzuchtlampe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (102, 102') zur Kommunikation mit einer von der Pflanzenaufzuchtlampe (100, 100') getrennten Einheit (E) zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung, oder eine weitere Vorrichtung zur Kommunikation über einen Tag wiederkehrend ein Anforderungssignal (AS) aussendet, das an bauartgleiche oder bauartähnliche Pflanzenaufzuchtlampen (100, 100') in unmittelbarer Umgebung gesendet wird, wodurch die bauartgleichen oder bauartähnlichen Pflanzenaufzuchtlampen (100, 100') ihre eigene Steuerungseinstellung aussenden, welche von der zuvor genannten Vorrichtung zur Kommunikation (102, 102') empfangen und der Vorrichtung (101 , 101 ') zur Steuerung der Lichtintensität der mindestens zwei Lichtquellen (L, L') übergeben wird.

Pflanzenaufzuchtlampe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von den mindestens zwei verschiedenen Lichtquellen (L, L') mindestens eine Licht im UVC-Bereich aussendet, welches über fluoreszierende

Leuchtstoffe, bevorzugt in Form von seltenerddotieren Erdalkaliphosphaten in ein Licht mit längeren Wellenlängen als dem UVC-Bereich konvertiert wird.

Pflanzenaufzuchtlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Lichtquelle mit Weißlicht des Typs D65, blauem Licht, rotem Licht und nahem Infrarotlicht aufweist, wobei das Licht der Lichtquellen direkt erzeugt wird oder über Konversionsfilter konvertiert wird.

Pflanzenaufzuchtlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine in der Steuerungsvorrichtung hinterlegte mathematische Funktion aus einem geografischen Längenparameter und einem geografischen Breitenparameter und einem vorgegebenen Datum, optional einem Höhenparameter die Sonnenaufgangszeit und die Sonnenuntergangszeit an einem Ort auf der Erde berechnet, der die vorgegebenen geografischen Längenparameter geografischen Breitenparameter aufweist.

Description:
Programmierbare Pflanzenaufzuchtlampe

Die Erfindung betrifft eine programmierbare Pflanzenaufzuchtlampe, aufweisend mindestens zwei verschiedene Lichtquellen, eine Vorrichtung zur Steuerung der Lichtintensität der mindestens zwei Lichtquellen, eine Vorrichtung zur Kommunikation mit einer von der Pflanzenaufzuchtlampe getrennten Einheit zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung.

Zur Aufzucht von Kulturpflanzen in Gewächshäusern ist es bekannt, den circadi- anen Lichtrhythmus den Wachstumsphasen der Kulturpflanzen anzupassen. Hierzu wird die Länge der Beleuchtung innerhalb eines 24-stündigen Zeitfensters sowohl in der Länge als auch in der Phase verschoben. Das bedeutet, es wird gegenüber dem Tageslichtfenster in der tatsächlichen Jahreszeit ein Beleuchtungsszenario simuliert, das etwa dem Frühling oder dem Frühsommer entspricht mit frühem Sonnenaufgang und spätem Sonnenuntergang. Um die Beleuchtung von Kulturpflanzen in einem Gewächshaus zu steuern, werden elektronische Zeitschaltuhren eingesetzt, welche die gesamte Gewächshausbeleuchtung im 24-Stunden-Rhythmus ein -und wieder ausschalten.

Neben der Aufzucht mit gewünscht hohem Ernteertrag ist es von Arzneipflanzen auch bekannt, dass der aus der Arzneipflanze zu gewinnende Wirkstoff zu bestimmten Tages- oder Nachtzeiten besonders hoch ist. So ist beispielsweise der Wirkstoffgehalt von Nachtkerzen (Gattung Oenothera ) bei Vollmond besonders hoch. Dies ist dadurch erklärbar dass Pflanzen, wie auch andere Lebewesen einen tageszeitspezifischen Stoffwechsel haben. Schließlich ist es auch noch bekannt, dass manche Kultur- oder Arzneipflanzen einen zusätzlichen, etwa 28- tägigen Stoffwechselrhythmus aufweisen, der sich an den Mondphasen orientiert. Der hierzu existierende Forschungszweig steht noch an in seinen Anfängen der systematischen Erfassung solcher Effekte. Zwar sind aus alten überlieferten Arzneibüchern Hinweise auf eben diese Tages- und Mondrhythmen bekannt, jedoch hat die Forschung diese Erkenntnis noch nicht in forschungsüblicher Manier aufgearbeitet. Ein großer Teils des Wissens um die Auswirkung der Beleuchtung wird heute immer noch in einen nur scheinwissenschaftlichen und daher nicht ernst zu nehmenden Kontext gestellt.

Die erfolgreiche Simulation von Tages- und Nachtzeiten lässt sich aber nicht mehr mit bloßem Einschalten und Ausschalten von Pflanzenlampen erreichen. Die biologische Pflanzensensorik erlaubt es einer Vielzahl von höher entwickelten Pflanzen, eine Beleuchtung durch Tageslicht und durch Mondlicht voneinander zu unterscheiden.

Eine weitere, besondere Problematik stellt sich bei der Aufzucht von manchen Zierpflanzen dar, wie zum Beispiel bei der Aufzucht des in Deutschland zur Weihnachtszeit beliebten Weihnachtssterns {Euphorbia pulcherrima). Es wird beobachtet, dass die Anzucht von Jungpflanzen in Deutschland nicht oder nur unzufriedenstellend gelingt. Selbst bei mechanischer Bestäubung wachsen die jungen Pflanzentriebe unter einer nordeuropäischen Beleuchtungssituation kaum an. Die Anwuchsproblematik konnte bisher auch nicht durch Simulation von afrikanischem oder mittelamerikanischem Tageslicht durch entsprechende Rhythmik des Einschaltens und Ausschaltens gelöst werden. Die Anfänge der diesbezüglichen Forschung erlauben den Schluss, dass die Änderung der spektralen Zusammensetzung des Pflanzenlichts über den Tag und über weitere Zeitrhythmen als weiterer Faktor für die Pflanzenstimulation wichtig ist.

In der internationalen Patentanmeldeschrift WO2014/188303 A1 von Koninklijke Philips N.V. wird ein Verfahren zur Pflanzenaufzucht und ein dazu korrespondierendes System offenbart, in welchem ein Regelkreis aus Sensoren, die sich in den Beeten der aufzuziehenden Pflanzen befinden, und einem Pflanzenbeleuchtungssystem eine an die jeweilige Wachstumsphase angepasste Belichtung von rotem und blauem LED-Licht steuert. Der wesentliche Gedanke der dort offenbarten Erfindung ist es, für eine Kulturpflanzengattung oder eine Arzneipflanzengattung individuelle Lichtrezepte zur Verfügung zu stellen, wobei die Gesamtmenge des Lichts über den Tag im Regelkreis gesteuert wird. Der Regelkreis erfordert jedoch eine nicht unerhebliche Investition in Regelelektronik und eine vorhandene Beleuchtungsvorrichtung muss für die Lampensteuerung umgebaut zumindest aber dafür ausgelegt sein. Des Weiteren ist die Notwendigkeit eines zentralen Computers zur Steuerung notwendig. Vernetzte Computer sind heute in zunehmendem Maße empfindlich gegenüber Computervandalismus oder gegenüber Ausspähung. Computervandalismus ist gefährlich für Gewächshausbetreiber, die hohe Investitionen in Kulturpflanzen getätigt haben. Ausspähung ist insbesondere im pharmazeutischen Bereich ein größeres Problem, wenn sehr hochpreisige Arzneipflanzen für eine Ertragssteigerung zur Wirkstoffernte angezüchtet werden sollen.

Es ist des Weiteren zum Zeitpunkt dieser Anmeldung ein Lampensystem im Handel bekannt, das unter der Marke Philips Hue ® verkauft wird. Es handelt sich dabei um polychromatische Lampen, die in ihrer Bauform einer klassischen Glühlampe nachempfunden sind. Über eine zentrale Steuerungseinheit, die Steuerungssignale an dieses Lampensystem sendet, und seinerseits Steuersignale von einem Mobiltelefon oder einem Computer erhält, kann ein Sonnenaufgang in Helligkeit und Farbe simuliert werden. Dieses System wird vorzugsweise zur stimmungsvollen Beleuchtung eingesetzt oder zum Wecken unter der Illusion eines Sonnenaufgangs. Dieses System ist aber komplex zu verwalten, da jede einzelne Lampe am System angemeldet werden muss und es existiert eine Dreiteilung. Es existiert nämlich die Lampe, die zentrale Steuerungseinheit, die über ein vereinfachtes Steuerprotokoll die Lampen steuert, und die zentrale Steuereinheit wird durch ein Mobiltelefon oder durch einen Personalcomputer (PC) ferngesteuert. Der Einsatz unter industriellen Bedingungen, wo eine große Anzahl an Lampen kontrolliert werden muss, ist hierdurch nicht mehr praktikabel. Aufgabe der Erfindung ist es, eine programmierbare Planzenaufzuchtlampe zur Verfügung zu stellen, welche unabhängig von äußeren Steuerungen eine verbesserte Tageslichtsituation simulieren kann. Dabei soll die programmierbare Pflan- zenaufzuchtlampe weniger empfindlich gegenüber Computervandalismus und Computerausspähung sein.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Pflanzenaufzuchtlampe einen Taktgeber aufweist, bevorzugt in Form einer elektronischen Zeitschaltuhr, über welchen verschiedene Steuerungseinstellungen zu verschiedenen Tageszeiten aktivierbar sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 1 angegeben.

Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass die programmierbare Pflanzenaufzuchtlampe einen Taktgeber aufweist. Der Taktgeber kann im naheliegenden Fall ein Uhrenchip sein, der über einen MikroController ausgelesen wird. Oder aber der Uhrenchip wird zu vorbestimmten Tageszeiten aktiv und setzt einen Mikro- controller in Gang, der eine für die Tageszeit oder einen für den ausgewählten Rhythmus bestimmte Steuerungseinstellung der internen Lampensteuerung übergibt. Die über den Tag verschiedenen Steuerungseinstellungen bewirken in der Lampe nach steuerungstechnischer Manier, dass die Intensität der verschiedenen Lichtquellen individuell eingestellt wird. In bevorzugter Weise weist die Steuerungsvorrichtung der Lampe einen Speicher auf, in dem verschiedene Lampensteuerungsprogramme hinterlegt sind. Diese Programme können in einfachster Form eine Tabelle sein, in der pro Zeile eine Uhrzeit oder ein Datum o- der eine Kombination von Uhrzeit und Datum hinterlegt ist und als weitere Zeileneintrag pro zu steuernde Lichtquellenintensität ein Intensitätswert. Die Lampensteuerung liest sodann aus der Tabelle die für den jeweiligen Zeitpunkt gültigen Intensitätswerte aus. Da die Intensität bei sehr lichtstarken Pflanzenaufzucht- lampen sehr hoch ist, kann die Steuerung ein 8-bit-Register oder ein 16-bit Register aufweisen, mit dessen Hilfe die Intensität in 256 (8 bit) oder 65.536 (16 bit) Intensitätsstufen unterteilt werden kann. Durch eine so hohe Dynamik der Lampenintensitätsteuerung lassen sich über den Tag im Sekundenbereich neue und tageszeitindividuelle Intensitätskombinationen der verschiedenen Lichtquellen einstellen. Um zu vermeiden, dass die abgelegten Steuerungstabellen sehr groß werden, kann vorgesehen sein, anstelle von langen Tabellen mit Werten in den Zeilen einen zeitlichen Startpunkt mit einer Startintensität vorzuhalten und einen zeitlichen Endpunkt eines Steuerungsintervalls mit einer Endintensität. Dazwischen kann die Intensität aller oder einzelner Lichtquellen linear ansteigen oder abfallen oder aber nach bestimmten funktionalen Mustern zunehmen oder abnehmen.

Für eine vereinfachte Lichtsimulation kann vorgesehen sein, dass eine in der Steuerungsvorrichtung hinterlegte mathematische Funktion aus einem geografi- schen Längenparameter und einem geografischen Breitenparameter und einem vorgegebenen Datum, optional einem Höhenparameter die Sonnenaufgangszeit und die Sonnenuntergangszeit an einem Ort auf der Erde berechnet, der die vorgegebenen geografischen Längenparameter und geografischen Breitenparameter aufweist. Durch diese mathematische Funktion lassen sich mit weniger als 200 Ortsangaben nahezu sämtliche tageslichtrelevanten Regionen der Erde in Bezug auf die Sonnenaufgangszeit, Sonnenaufgangsdauer, Sonnenuntergangsdauer, Sonnenuntergangszeit und durch die Höhenangabe auch noch die spektrale Zusammensetzung des Tageslichtes in ausreichendem Maße durch einfache Berechnung, die mit Hilfe eines kostengünstigen Kleinstmikrocontrollers errechenbar ist, simulieren. Es kann vorgesehen sein, dass für eine intern zu berechnende Tabelle von 200 Wertezeilen aus geografischer Breite, Länge, Höhe und Datum zusätzliche spektrale Zeitverläufe angegeben werden, die alternativ oder kumulativ zum berechnete Lichtspektrum von der Steuerungsvorrichtung der Lampe eingestellt werden. Eine so hergestellte und im Werk vorkonfigurierte Lampe ermöglicht durch Angabe einer Region auf einem Personalcomputer oder einem Mobiltelefon als Einheit zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung die Berechnung eines bestimmten Beleuchtungsszenarios, das durch Angabe von weiteren Zeit/Spektrumangaben verfeinert werden kann. Ein solches Steuerungsprogramm von maximal wenigen hundert kByte Größe kann über Email- fernkommunikation an einen Rechner oder durch Hinterlegung und Herunterladen aus Botanikportalen der Lampe übermittelt werden, worauf diese unabhängig von einer Steuerung von außen selbsttätig ihr Beleuchtungsprogramm abspult.

Für einen Einsatz unter industriellen Bedingungen, das bedeutet in großen Gewächshäusern mit einer Vielzahl von bauartgleichen oder bauartähnlichen Lampen, ist es nicht praktikabel, bei einer Änderung des Steuerungsprogramms, zum Beispiel wegen einer anderen Bepflanzung oder zu experimentellen Zwecken, sämtliche Lampen einzeln zu programmieren. Die großen Abstände in größeren Gewächshäusern machen es nahezu unmöglich, mit hoher Sicherheit durch einmaliges Übermitteln bei allen voneinander unabhängigen Lampen das Steuerungsprogramm zu hinterlegen. Um die Hinterlegung von neuen Steuerungsprogrammen zu vereinfachen, kann es vorgesehen sein, dass in der programmierbaren Pflanzenaufzuchtlampe die Vorrichtung zur Kommunikation mit einer von der Pflanzenaufzuchtlampe getrennten Einheit zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung, oder eine weitere Vorrichtung zur Kommunikation über einen Tag wiederkehrend ein Anforderungssignal aussendet, das an bauartgleiche oder bauartähnliche Pflanzenaufzuchtlampen in unmittelbarer Umgebung gesendet wird, wodurch die bauartgleichen oder bauartähnlichen Pflanzenaufzuchtlampen ihre eigene Steuerungseinstellung aussenden, welches von der zuvor genannten Vorrichtung zur Kommunikation empfangen und der Vorrichtung zur Steuerung der Lichtintensität der mindestens zwei Lichtquellen übergeben wird.

Es ist also vorgesehen, dass die Lampen regelmäßig benachbarte Lampen nach neuen Programmen fragen. Sofern eine Lampe mit einem neuen Programm ausgestattet ist, teilt diese Lampe bei Abfrage durch eine weitere Lampe ihr neues Programm, das einen Zeitstempel tragen kann, der benachbarten Lampe mit. Ist das neuere Steuerungsprogramm neuer als das in der benachbarten Lampe, so ersetzt die benachbarte Lampe ihr eigenes Steuerungsprogramm. Auf diese Weise breitet sich ein einmal den Lampen mitgeteiltes Programm wie ein Lauffeuer aus. Um zu vermeiden, dass missbräuchlich die Lampen von außen modifiziert werden, sollten die Lampen eine verschlüsselte Kommunikation betreiben, wobei die Lampe nur bei der Erstinstallation oder jeweils nach einem Stromausfall für den unverschlüsselten Empfang eines neuen Kommunikationsschlüssels für die Kommunikation mit weiteren Lampen eingestellt ist. Nach einem einmaligen Empfang eines Kommunikationsschlüssels kann die Lampe nur noch durch verschlüsselte Kommunikation einen neuen Schlüssel empfangen.

Es ist nicht nur die zeitliche Steuerung des Lichts wichtig, sondern auch noch die spektrale Verteilung. Um eine möglichst breitbandige Verteilung des Lichts zu erreichen, ist in bevorzugter Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pflanzen- aufzuchtlampe vorgesehen, dass von den mindestens zwei verschiedenen Lichtquellen mindestens eine Lichtquelle Licht im UVC-Bereich aussendet, welches über fluoreszierende Leuchtstoffe, bevorzugt in Form von seltenerddotieren Erdalkaliphosphaten in ein Licht mit längeren Wellenlängen als dem UVC-Bereich konvertiert wird. Es ist also vorgesehen, Licht, beispielsweise von LED zu nutzen und dies zu längeren Wellenlängen unter Leistungseinbuße zu konvertieren. Diese Vorgehensweise erlaubt es, mit im Wesentlichen bauartgleichen LED und durch Einsatz verschiedener Konversionsfilter Licht in verschiedenen typischen Spektralbereichen zur Verfügung zu stellen. So kann blaues und rotes Licht aus LED direkt gewonnen werden und gegebenenfalls durch Konversionsfilter in langwelliges nahes Infrarotlicht konvertiert werden. Des Weiteren kann vorgesehen sein, das UVC-Licht in UVA-Licht zu konvertieren, um dadurch den aufzuziehenden Pflanzen auch UVA-Licht zur Verfügung zu stellen. Schließlich kann das UVC-Licht der UVC-LED auch durch Mischungen von fluoreszierenden Leuchtstoffen zu einem weißen Licht konvertiert werden, wodurch die aufzuziehende Pflanze ein tageslichtähnliches Licht mit Anreicherung des Lichts im UVA- Bereich, im blauen Bereich, im roten Bereich und im nahen IR-Bereich erhält. Diese Beleuchtung wird sodann anhand der in der Lampe hinterlegten Tabelle über den Tag und/oder über das Datum verändert.

Die programmierbare Pflanzenaufzuchtlampe wird anhand eines Beispiels konkretisiert, wobei in den folgenden Figuren sämtliche optionalen Merkmale in einem Beispiel verwirklicht sind. Es zeigt:

Fig. 1 .1 eine polychromatische Lampe aus dem Stand der Technik,

Fig. 1 .2 eine Kommunikationseinheit zur Verbindung der Lampe aus Figur 1 .1 mit einem Computer-Netzwerk,

Fig. 1 .3 ein Mobiltelefon als Handcomputer zur Programmierung der Lampe aus

Figur 1 .1 ,

Fig. 2.1 eine erfindungsgemäße Pflanzenaufzuchtlampe in einer äußern Ansicht,

Fig. 2.2 die Pflanzenaufzuchtlampe aus Figur 2.1 in einer teilweisen durchbrochenen Ansicht,

Fig. 2.3 eine Hülse mit Konversionsfiltern für die Pflanzenaufzuchtlampe aus

Figur 2.1 ,

Fig. 3 eine Gewächshaussituation mit einer typischen Anwendungssituation der programmierbaren Pflanzenaufzuchtlampe,

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Pflanzenaufzuchtlampe in einer alternativen

Ausführungsform,

Fig. 5 einzelne Spektren der Lichtquellen in der erfindungsgemäßen Pflanzenaufzuchtlampe,

Fig. 6 beispielhafte Einzelspektren zur Simulation von Sonnenaufgang, Tageslicht, Sonnenuntergang und Nacht.

In den Figuren Figur 1.1 , Figur 1.2 und Figur 1.3 ist ein Gesamtsystem für eine polychromatische Lampe 1 aus dem Stand der Technik dargestellt, wie sie heute zum Beispiel unter dem Markennamen Philips Hue ® im Handel bekannt geworden ist. In der Lampe 1 befinden sich verschiedene LED, in der Regel eine rote LED R, eine blaue LED B und eine grüne LED G. Diese LED R, G und B werden durch eine in der Lampe 1 vorhandene Steuerungseinrichtung 2 in ihrer Intensität gesteuert. Da es sich um drei LED mit Grundfarben rot, grün und blau handelt, ist es möglich, einen großen Farbraum mit dieser Lampe 1 abzudecken. Die in der Lampe 1 vorhandene Steuerungsvorrichtung 2 wird über ein vereinfachtes Steuerungsprotokoll drahtlos von einem sogenannten Hub 3 als zentrale Steuereinheit gesteuert. Der Hub 3 wird seinerseits durch ein Mobiltelefon 4 als Handrechner oder von einem Personalcomputer PC über ein verbreitetes Protokoll zur drahtlosen Kommunikation (WLAN) ferngesteuert. Der Hub 3 als zentrale Steuereinheit übernimmt dabei eine Art Übersetzungsfunktion, welche es entbehrlich macht, dass jede zu steuernde Lampe 1 in einem drahtlosen Computernetzwerk angemeldet und identifiziert werden muss, da die zentrale Steuereinheit, Hub 3, und die Lampe 1 ein vereinfachtes Drahtlosprotokoll führen. Das Mobiltelefon 4 als Handrechner oder der Personalcomputer PC übermittelt auf Anforderung durch einen Nutzer ein Steuerungsprofil für eine Wunschfarbe der polychromatischen Lampe 1 , so dass die Lampe 1 diese Farbe tatsächlich zeigt. Durch Einsatz eines bestimmten Programms auf dem Mobiltelefon 4 als Handrechner oder auf dem Personalcomputer PC wird in regelmäßigen und relativ kurzen Abständen stets ein neues Steuerungsprofil in der polychromatischen Lampe 1 hinterlegt. Die polychromatische Lampe 1 ändert dadurch über die Zeit ihre Farbe und kann so beispielsweise einen Sonnenaufgang simulieren wie etwa durch einen circa halbstündigen Übergang von einem beginnenden roten/orangen Licht, das übergeht in ein zunächst gelbliches und dann weißliches Licht.

In den Figuren Figur 2.1 , Figur 2.2 und Figur 2.3 ist eine erfindungsgemäße Pflanzenaufzuchtlampe 100 dargestellt mit einer Steuerungsvorrichtung 101 und einer Vorrichtung 102 zur Kommunikation und einem Taktgeber 103, bevorzugt in Form eines Uhrenchips. Dabei zeigt Figur 2.1 die Pflanzenaufzuchtlampe 100, wie sie von außen erkennbar ist. In Figur 2.2 ist die Pflanzenaufzuchtlampe 100 in durchbrochener Darstellung dargestellt. Innerhalb der Pflanzenaufzuchtlampe 100 befinden sich einzelne Sektionen S, in denen je eine LED als Lichtquelle L mit individuellem Lichtspektrum befindet und die Licht im UVC-Bereich, im blauen Bereich oder im roten Bereich ausstrahlen. Das Licht dieser LED wird erst durch eine transparente Hülse H mit darauf aufgebrachten, verschiedenen Konversi- onsfiltern K konvertiert oder konvertiert und gefärbt. Je nach erwünschter spektraler Zusammensetzung des Pflanzenlichts wird eine Intensitätskombination der verschiedenen spektralen Anteile durch die Steuerungsvorrichtung 101 erzeugt, indem diese den Ansteuerstrom für die individuellen LED L individuell einstellt. Die hier vorgestellte Pflanzenaufzuchtlampe 100 ist dargestellt als Röhrenlampe, aber der Aufbau der erfindungsgemäßen Pflanzenaufzuchtlampe 100 ist nicht auf die Röhrenform reduziert, sondern es kommt im Prinzip jede Bauform in Betracht.

In Figur 3 ist eine typische Anwendungsszenerie der programmierbaren Pflanzenaufzuchtlampe 100 zur Beleuchtung von Pflanzen P in einem Anzuchtbeet dargestellt. Zu Beginn der Nutzung, nämlich beim ersten Einbau in eine Lampenfassung oder bei der ersten Bestromung der Pflanzenaufzuchtlampe 100 mit Netzstrom ist diese empfänglich für den Empfang eines Kommunikationsschlüssels KS mit dem die Pflanzenaufzuchtlampe 100 mit anderen Pflanzenaufzucht- lampen 100 oder mit einer zentralen Einheit E zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung kommuniziert. Dabei ist eine solche zentrale Einheit E ähnlich wie bei der in Figur 1 dargestellten Lampe ein Hub, der als Übersetzer dient, und der es entbehrlich macht, dass jede einzelne Pflanzenaufzuchtlampe 100 individuell adressierbar ist, indem diese eine individuelle Netzwerkadresse erhält. Der optionale Einsatz eines Kommunikationsschlüssels KS ist aber nur in solchen Fällen wichtig oder notwendig, wenn zu befürchten ist, dass ein gewähltes Beleuchtungsprogramm in unerlaubter Weise ausgelesen wird oder dass die Pflan- zenaufzuchtlampen 100 durch Computersabotage verstellt werden. Um den Kommunikationsschlüssel KS zu empfangen, sendet jede Pflanzenaufzuchtlampe 100 ein Anforderungssignal AS aus mit der sie signalisiert, dass sie einen neuen Kommunikationsschlüssel KS erhalten möchte. Eine benachbarte Pflanzenaufzuchtlampe 100 sendet sodann unter Verschlüsselung mit dem Kommunikationsschlüssel KS der die Anforderung sendenden Pflanzenaufzuchtlampe 100 einen neuen privaten Kommunikationsschlüssel KS aus, den die anfordernde Pflanzenaufzuchtlampe 100 sodann für weitere Kommunikation nutzt. Damit eine benachbarte Pflanzenaufzuchtlampe 100 entscheiden kann, ob sie einen neuen Korn- munikationsschlüssel KS preisgibt, vergleicht diese intern, ob der öffentliche Kommunikationsschlüssel KS der anfordernden Pflanzenaufzuchtlampe 100 identisch ist mit dem eigenen öffentlichen Kommunikationsschlüssel KS oder einem ehemaligen eigenen Kommunikationsschlüssel KS. Um zu vermeiden, dass sich ein alter Kommunikationsschlüssel KS verbreitet, ist vorgesehen, dass jedem Datensatz ein Zeitstempel zugefügt wird, der nur von der zentralen Einheit E zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung verändert werden kann.

Nachdem sich der Kommunikationsschlüssel KS in einer großen Gruppe von bauartgleichen oder bauartähnlichen Pflanzenaufzuchtlampen 100 verbreitet hat, ist die einzelne Pflanzenaufzuchtlampe 100 empfänglich für den Empfang von neuen Steuerungsprogrammen SP oder von Zeitsynchronisationssignalen. Jedem Datum ob Kommunikationsschlüssel, Steuerungsprogramm oder Zeitsynchronisationssignal ist ein Zeitstempel der zentralen Einheit E zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung beigefügt. Nur wenn der Zeitstempel des empfangenen Datensatzes neuer ist als der Zeitstempel eines vorhandenen Datensatzes, wird der in der Pflanzenaufzuchtlampe 100 vorhandene Datensatz aktualisiert.

Ein Nutzer eines Gewächshauses kann nun beispielsweise von einem Botanikportal im Internet, hier dargestellt als Wolke für engl, "cloud", eine nur wenige hundert kilobyte große Steuerungsdatei SP herunterladen und diese zumindest einer der Pflanzenaufzuchtlampen 100 über den Weg der zentralen Einheit E zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung mitteilen. Je nach Häufigkeit der Anforderung nach neuen Datensätzen breitet sich das neue Steuerungsprogramm SP in den Pflanzenaufzuchtlampen 100 wie ein Lauffeuer aus. In der wenige hundert kilobyte großen Steuerungsdatei SP können sich gleichzeitig mehrere verschiedene Wachstumsprogramme befinden, die für Zierpflanzen, für tropische Pflanzen, für Arzneipflanzen, für Gemüse oder andere Pflanzen bestimmt sind. Der Nutzer übermittelt sodann einen ausgewählten Datensatz in Form einer Steuerungsdatei SP einer der Pflanzenaufzuchtlampen 100 über die zentrale Einheit E zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung (Hub), welche sodann die empfangene Steuerungsdatei SP wie ein Programm ausführt. Um eine unerwünschte Neuprogrammierung zu vermeiden, um Computersabotage zu unterbinden oder auch, um Ausspähungen zu vermeiden, stellt der Nutzer die zentralen Einheit E zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung (Hub), aus, wodurch keine Kommunikation der Pflanzenaufzuchtlampen 100 nach außen mehr möglich ist. Die Pflanzenaufzuchtlampen 100 kommunizieren nur noch mit sich selbst zur gegenseitigen Abfrage, ob Aktualisierungen vorhanden sind. Die Pflanzenaufzuchtlampen 100 laufen also ab diesem Zeitpunkt, zu dem die zentralen Einheit E zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung (Hub) abgeschaltet ist, autonom, das bedeutet: ohne Steuerung von außen.

In Figur 4 ist ein alternativer Lampenaufbau einer Pflanzenaufzuchtlampe 100' in durchbrochener Ansicht dargestellt, in welcher sich die Konversionsfilter K' innerhalb der Röhre einer Röhrenlampe befinden und von innen durch die LED L' als Lichtquellen angestrahlt werden.

In Figur 5 sind beispielhafte verschiedene Grundspektren der LED als Lichtquelle und der Konversionsfilter dargestellt. Dabei ist die dimensionslose Intensität I über der Wellenlänge des Lichts in nm (10 9 m) als Ordinate aufgetragen. Vorliegend wird ein Leuchtstoff des Typs D65 durch eine UVC-LED angeregt und erzeugt das Licht der Farbe eines gleichmäßig bewölkten Himmels.

Um UVA-Anteile in das Licht zu mischen, sind gegenüber dem D65-Typ modifizierte Leuchtstoff-UVC-LED-Kombinationen vorhanden, die im UVA-Bereich Licht ausstrahlen.

Des Weiteren kann eine blaue LED vorhanden sein, die etwa im Bereich der Wellenlänge um λ = 420 bis 450 nm Licht ausstrahlt.

Schließlich kann noch eine rote LED vorhanden sein, die etwa im Bereich der Wellenlänge um λ = 610 bis 640 nm Licht ausstrahlt.

Des Weiteren kann auch noch eine nahinfrarote Lichtquelle vorhanden sein, die über Konversion eines Lichts einer Lichtquelle mit kürzeren Wellenlängen Licht etwa im Bereich der Wellenlänge um λ = 800 nm ausstrahlt Beispielhafte Mischungen des Lichts sind in Figur 6 dargestellt. Beispielsweise kann am simulierten Morgen dem Hauptlicht blaues Licht und rotes Licht dem Spektrum zugemischt werden, so dass sich ein Sonnenaufgang mit orange/rotem Licht simulieren lässt, der durch die Streuung des Himmels einen nicht unerheblichen UVA-Anteil aufweist.

Über den simulierten Tag ist das Pflanzenaufzuchtlicht im Wesentlichen weiß durch das D65-Licht, dem aber noch ein Blauanteil zugemischt ist.

Zum simulierten Abend hin wird das Licht wieder orange/rot und ein naher Infrarotanteil (NIR-Anteil), der aus Konversion von blauem Licht gewonnen wurde, wird dem Abendlicht zur Simulation einer Resttageswärme beigemischt.

In der Nacht ist nur ein sehr geringer Weißlichtanteil mit UVA-Anteil vorhanden, welches Mondlicht simulieren soll.

B E Z U G S Z E C H E N L I S T E

polychromatische Lampe E Einheit zur Übermittlung einer Steuerungseinstellung Steuerungseinrichtung

G grüne LED

Hub

H Hülse

Mobiltelefon

I dimensionslose Intensität

L Lichtquelle

Pflanzenaufzuchtlampe

L' Lichtquelle

' Pflanzenaufzuchtlampe

R rote LED

Steuerungsvorrichtung

K Konversionsfilter

' Steuerungsvorrichtung

K' Konversionsfilter

Vorrichtung zur Kommunikation KS Kommunikationsschlüssel ' Vorrichtung zur Kommunikation P Pflanze

Taktgeber ' Taktgeber S Sektion

SP Steuerungsprogramm Anforderungssignal blaue LED