Unterschiede in den Produktionskosten von HPS-Lampen und LEDs
Die Vorteile von Natriumdampf-Hochdrucklampen und LEDs gegenüber herkömmlichen Lichtquellen liegen auf der Hand. Wenn das Pflanzendach von oben mit Hochdruck-Natriumlampen-Fülllicht und LED-Wachstumslicht mit rotem und blauem Licht gefüllt ist, kann die Pflanze die gleiche Leistung erzielen. LED muss nur 75 % der Energie verbrauchen. Es wurde berichtet, dass bei gleicher Energieeffizienz die anfänglichen Investitionskosten für LEDs das 5- bis 10-fache der Kosten für Hochdruck-Natriumlampen betragen. Aufgrund der anfänglichen hohen Kosten sind die Kosten für jedes molare Beleuchtungsquantum einer LED in 5 Jahren zwei- bis dreimal höher als die Kosten einer Natriumdampf-Hochdrucklampe.
Bei Blumenbeetpflanzen können die 150-W-Natriumdampf-Hochdrucklampe und die 14-W-LED den gleichen Effekt erzielen, was bedeutet, dass die 14-W-LED wirtschaftlicher ist. Der LED-Pflanzenlampenchip liefert nur das Licht, das die Pflanze benötigt. Dadurch wird die Effizienz gesteigert, indem unerwünschtes Licht entfernt wird. Der Einsatz von LEDs in Schuppen erfordert eine große Anzahl an Geräten und die Kosten für einmalige Investitionen sind hoch. Für einzelne Gemüsebauern sind Investitionen schwieriger. Durch LED-Energieeinsparungen können sich die Kosten jedoch in zwei Jahren amortisieren, sodass die hochwertigen LED-Pflanzenleuchten die wirtschaftlichen Vorteile nach zwei Jahren erheblich verbessern.
Grüne Pflanzen absorbieren den größten Teil des rot-orangefarbenen Lichts mit einer Wellenlänge von 600–700 nm und blauvioletten Licht mit einer Wellenlänge von 400–500 nm und absorbieren das grüne Licht mit einer Wellenlänge von 500–600 nm nur geringfügig. Sowohl Natriumdampf-Hochdrucklampen als auch LEDs können den Beleuchtungsbedarf von Pflanzen decken. Der ursprüngliche Forschungszweck der Forscher, die LEDs einsetzen, bestand darin, die Energieeffizienz zu verbessern, die Betriebs- und Verwaltungskosten zu senken und die Qualität kommerzieller Nutzpflanzen zu verbessern. Darüber hinaus kann LED in großem Umfang bei der Produktion hochwertiger pharmazeutischer Pflanzen eingesetzt werden. Darüber hinaus haben Wissenschaftler darauf hingewiesen, dass die LED-Technologie großes Potenzial für die Verbesserung des Pflanzenwachstums hat.
Die Natriumdampf-Hochdrucklampe ist preislich moderat und kann von den meisten Landwirten akzeptiert werden. Die kurzfristige Wirksamkeit ist besser als die von LED. Die ergänzende lichtfüllende Technologie ist relativ ausgereift und wird immer noch in großem Maßstab eingesetzt. Allerdings erfordern Natriumdampf-Hochdrucklampen die Installation von Vorschaltgeräten und zugehörigen Elektrogeräten, was ihre Nutzungskosten erhöht. Im Vergleich zu Natriumdampf-Hochdrucklampen verfügen LEDs über eine enge spektrale Einstellbarkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit. LEDs bieten Flexibilität bei pflanzenphysiologischen Testanwendungen. In der tatsächlichen Produktion sind die Kosten jedoch höher. Der Lichtzerfall ist größer. Und die Lebensdauer liegt weit unter dem theoretischen Wert. Hinsichtlich des Ernteertrags hat LED keinen offensichtlichen Vorteil gegenüber Natriumdampf-Hochdrucklampen. Bei der spezifischen Verwendung sollte es entsprechend den tatsächlichen Bedingungen wie Anbaubedarf, Anwendungszielen, Investitionskapazität und Kostenkontrolle angemessen ausgewählt werden.