Wie Lichtzyklen CBD und Flavonoide in Hanf beeinflussen

Kann eine Änderung des Beleuchtungsplans einer Hanfpflanze den Inhalt ihrer Blüten verändern? Für Anbaubetriebe könnte die Antwort sowohl die Qualität der Ernte als auch die Stromkosten beeinflussen. Forschenden könnte sie erklären, wie Umweltbedingungen die chemischen Verbindungen prägen, die Cannabis wertvoll machen.

Eine neue Studie, die von Plant Physiology and Biochemistry zur Veröffentlichung angenommen wurde, untersucht diese Frage anhand von Blüten von Industriehanf.¹ Die Forschenden verglichen täglich acht, zehn und zwölf Stunden Licht und maßen anschließend Cannabinoide, weitere Pflanzenstoffe und die Genaktivität. Eine längere Belichtung ging mit höheren Konzentrationen mehrerer Verbindungen sowie mit Veränderungen der biologischen Stoffwechselwege einher, die an ihrer Bildung beteiligt sind.

Die ermutigende Möglichkeit besteht in einem präziseren Anbau. Um die Ergebnisse richtig einzuordnen, müssen jedoch drei Fragen getrennt betrachtet werden: Was verändert sich in einer Blüte, wie viel nutzbares Material bringt eine Ernte hervor und ob zusätzliche Beleuchtung ihre Kosten wieder einspielt.

Warum die Beleuchtung von Hanf mehr als die Blüte beeinflusst

Die Photoperiode bezeichnet die Dauer der täglichen Lichtphase. Viele Cannabissorten nutzen das wiederkehrende Verhältnis von Licht und Dunkelheit als Signal, das die Blüte mitreguliert. Licht liefert außerdem die Energie für die Photosynthese, die das Wachstum unterstützt und die Ausgangsstoffe für weitere chemische Prozesse bereitstellt.

Diese Funktionen greifen ineinander. Eine Verlängerung der Lichtphase verändert den Tagesrhythmus der Pflanze und kann zugleich ihre Energieversorgung erhöhen. Eine Studie, die beides verändert, muss beide Aspekte berücksichtigen, wenn sie ihre Ergebnisse erklärt.

Cannabinoide wie CBD stehen oft im Mittelpunkt, doch Hanfblüten enthalten auch weitere Verbindungen, darunter Flavonoide. Diese sind an pflanzlichen Prozessen beteiligt, die mit Schutz, Pigmentierung und Reaktionen auf Umweltbedingungen zusammenhängen. Durch ihr Vorkommen ist die Chemie der Blüten komplexer, als eine einzelne Potenzangabe vermuten lässt.

Die jüngste Berichterstattung von MyCannabis über die Entwicklung von Cannabisblüten und die Anreicherung von Cannabinoiden beleuchtet einen weiteren Aspekt dieser Komplexität: den Zusammenhang zwischen spezialisierten Blütengeweben und den von ihnen produzierten Verbindungen. Die Beleuchtungsstudie geht der Frage anhand von Umweltbedingungen und Genaktivität nach.

Wie Forschende drei Beleuchtungspläne für Hanf untersuchten

Das Team untersuchte eine Industriehanfsorte, Long Number 6, abgekürzt LN6. Stecklinge von weiblichen Pflanzen wuchsen unter kontrollierten Bedingungen; die Temperatur wurde bei etwa 25 °C und die relative Luftfeuchtigkeit bei 50 % gehalten.

Die Behandlungen umfassten acht Stunden Licht, gefolgt von sechzehn Stunden Dunkelheit, zehn Stunden Licht, gefolgt von vierzehn Stunden Dunkelheit, oder zwölf Stunden Licht, gefolgt von zwölf Stunden Dunkelheit. Die Lichtintensität blieb konstant bei 460 Mikromol pro Quadratmeter und Sekunde.

Nach fünf Wochen Behandlung entnahmen die Forschenden Blütenproben, um Cannabinoide und mehrere Gruppen von Pflanzenstoffen zu messen. Außerdem analysierten sie RNA, die anzeigt, welche genetischen Anweisungen die Zellen nutzen, und erstellten ein umfassenderes chemisches Profil. Für die zentralen Cannabinoid- und biochemischen Messungen wurden pro Behandlung drei biologische Replikate verwendet.

Durch die Kombination dieser Messungen konnten die Forschenden untersuchen, ob Veränderungen der Blütenchemie mit Veränderungen des pflanzlichen Produktionsapparats einhergingen. So entstand zudem ein detaillierteres Bild, als es allein durch Cannabinoidtests möglich gewesen wäre.

Was sich bei CBD und der Chemie von Hanfblüten veränderte

Die Forschenden berichteten, dass die CBD-Konzentrationen bei zehn und zwölf Stunden Licht höher waren als bei acht Stunden. Obwohl die Behandlung mit zehn Stunden Licht den höchsten Durchschnittswert aufwies, unterschied sich ihr Ergebnis statistisch nicht von dem der Behandlung mit zwölf Stunden Licht.

Dieser Unterschied ist wichtig. Das Experiment belegt weder, dass zehn Stunden besser sind als zwölf, noch, dass die beiden Beleuchtungspläne gleichwertig sind. Es zeigt, dass die Analyse keinen verlässlichen Unterschied zwischen ihnen feststellen konnte.

Auch CBDA, die saure Vorstufe von CBD, und die als CBDV angegebene Verbindung wiesen bei acht Stunden niedrigere Konzentrationen auf. Die Gesamtmenge der Flavonoide nahm über die drei Beleuchtungspläne hinweg zahlenmäßig zu, wobei die Ergebnisse für zehn und zwölf Stunden erneut statistisch ähnlich waren. Andere Messwerte veränderten sich kaum.

Diese selektive Reaktion ist aufschlussreich. Eine längere Beleuchtungsdauer erhöhte nicht einfach jede gemessene Verbindung. Verschiedene Bereiche der Pflanzenchemie reagierten unterschiedlich. Das deutet darauf hin, dass Anbauziele genau benennen sollten, welche Ergebnisse wichtig sind.

Die Genaktivität gibt Aufschluss über die chemische Reaktion von Hanf

Die Forschenden stellten fest, dass eine längere Lichtexposition im Allgemeinen mit einer erhöhten Aktivität mehrerer Gene einherging, die an der Flavonoidproduktion beteiligt sind. Nachfolgende Genexpressionsmessungen bestätigten einen Großteil dieses Musters.

Man kann sich einen biochemischen Stoffwechselweg als eine Reihe von Arbeitsstationen vorstellen. Jedes Enzym trägt dazu bei, einen Ausgangsstoff in eine andere Verbindung umzuwandeln. Genexpressionsmessungen zeigen, wie stark die Pflanze Anweisungen für Teile dieser Maschinerie ausgibt, während chemische Messungen zeigen, was sich angesammelt hat.

Wenn sich beides gleichzeitig verändert, spricht das stärker für eine koordinierte Reaktion. Es beweist jedoch nicht, dass ein bestimmtes Gen den Anstieg verursacht hat. Um das direkt zu testen, wären zusätzliche Experimente nötig, die die Funktion des Gens verändern.

Die hier ermittelten Netzwerke liefern daher Ansatzpunkte für weitere Forschung. Sie könnten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern helfen, Stoffwechselwege für genauere Untersuchungen auszuwählen oder zu erforschen, warum verschiedene Sorten unterschiedlich reagieren. Es handelt sich noch nicht um eine Reihe von Schaltern, mit denen Anbauende ein bestimmtes chemisches Ergebnis garantieren können.

Tageslänge und tägliche Lichtmenge sind unterschiedliche Variablen

Die wichtigste Einschränkung der Studie ist zugleich eine ihrer nützlichsten Erkenntnisse. Da die Lichtintensität konstant blieb, erhielten die Pflanzen bei längeren Beleuchtungszeiten jeden Tag mehr Licht.

Forschende bezeichnen diese kumulierte Lichtexposition als tägliches Lichtintegral oder DLI. In diesem Experiment stieg es bei einer Beleuchtungsdauer von acht Stunden von etwa 13,2 Mol pro Quadratmeter und Tag auf 16,6 bei zehn Stunden und 19,9 bei zwölf Stunden.

Ein einfacher Vergleich ist das Füllen eines Eimers unter einem Wasserhahn. Die Lichtintensität entspricht der Durchflussmenge; die Beleuchtungsdauer entspricht der Zeit, während der der Hahn geöffnet bleibt. Bleibt die Durchflussmenge konstant und wird die Zeit verlängert, erhöht sich die insgesamt abgegebene Menge.

Die Ergebnisse spiegeln daher eine Kombination aus Tageslänge und täglicher Lichtmenge wider. Sie zeigen nicht, welchen unabhängigen Beitrag die beiden Faktoren jeweils leisten.

Eine 2025 veröffentlichte verwandte Studie zur Beleuchtung während des vegetativen und des generativen Wachstums untersuchte bei einer anderen Cannabissorte neben der kumulierten Lichtexposition auch die Blütenproduktion. Dieser umfassendere Ansatz hilft dabei, Beleuchtungsparameter mit dem Ertrag der Ernte in Verbindung zu bringen – eine wichtige Voraussetzung, um die praktische Effizienz zu bewerten.

Warum ähnliche CBD-Konzentrationen nicht gleich hohe Ernten bedeuten

Der Vergleich zwischen zehn und zwölf Stunden wirft eine naheliegende Frage auf: Könnte ein kürzerer Beleuchtungsplan die gewünschte chemische Zusammensetzung erhalten und zugleich den Beleuchtungsbedarf senken? Dieses Experiment liefert einen Grund, der Frage nachzugehen, aber keine Antwort.

Die Konzentration gibt an, wie viel einer Verbindung in einer bestimmten Materialmasse enthalten ist. Der Gesamtertrag hängt auch davon ab, wie viel Material die Pflanze hervorbringt. Zwei Ernten können einen ähnlichen CBD-Anteil aufweisen und dennoch unterschiedliche CBD-Mengen liefern, weil sich die geerntete Blütenmenge unterscheidet.

Die Studie erörtert frühere Ertragsbeobachtungen, enthält jedoch nicht die Erntedaten, die nötig wären, um diesen Vergleich unter kommerziellen Bedingungen zu belegen. Sie zeigt auch nicht, welcher Beleuchtungsplan pro verbrauchter Stromeinheit den höchsten Cannabinoidertrag erzielt.

Eine aussagekräftige Folgestudie sollte Folgendes messen:

• Die geerntete Trockenblütenmasse und den Gesamtertrag an Cannabinoiden.
• Den Stromverbrauch während des gesamten Anbauzyklus.
• Die Beständigkeit der Ergebnisse über verschiedene Sorten und wiederholte Ernten hinweg.

Das folgt derselben Überlegung, die auch in der Berichterstattung von MyCannabis über die Kosten von Hanf-Anbaumedien hervorgehoben wird: Eine veränderte Eingangsgröße wird wirtschaftlich relevant, wenn Forschende ihre Auswirkungen auf das gesamte Produktionssystem messen.

Was bestätigt werden muss, bevor Anbauende ihre Beleuchtungspläne ändern

LN6 steht für einen genetischen Hintergrund. Eine Studie aus dem Jahr 2026, die die Vielfalt der Blütezeit in Cannabispopulationen untersuchte, zeigt, warum genetische Unterschiede bei der Bewertung der Reaktion auf die Tageslänge berücksichtigt werden sollten. Ein Beleuchtungsplan, der bei einer Sorte erfolgreich ist, lässt sich möglicherweise nicht ohne Weiteres auf eine andere übertragen.

Bei der vorgelegten Studie handelt es sich außerdem um eine Vorabversion eines Zeitschriftenartikels, deren Angaben noch geklärt werden müssen. Die Erläuterung des Extraktionsvolumens enthält einen Widerspruch, und die Beschreibung der Abweichungen um die durchschnittlichen Cannabinoidwerte unterscheidet sich zwischen den Methoden und der Bildunterschrift. Diese Punkte mahnen zur Vorsicht bei präzisen Zahlenangaben, ohne die übergeordnete Forschungsfrage infrage zu stellen.

Zuverlässige Messungen sind entscheidend, um solche Forschungsergebnisse in die Praxis zu übertragen. Die Berichterstattung von MyCannabis über Cannabisanalytik und Produktkonsistenz zeigt, warum analytische Verfahren sowohl bei Blüten als auch bei verarbeiteten Produkten wichtig sind. Aussagen zum Anbau sind aussagekräftiger, wenn sie durch reproduzierbare chemische Analysen gestützt werden.

Das nächste Experiment für eine präzisere Beleuchtung von Hanf

Der naheliegendste nächste Schritt besteht darin, unterschiedliche Tageslängen zu vergleichen und dabei die tägliche Lichtmenge konstant zu halten sowie Behandlungen einzubeziehen, bei denen die Lichtmenge unabhängig davon variiert wird. Anschließend könnten Forschende bei mehreren Sorten die Blütenentwicklung, die chemische Zusammensetzung, die Erntemasse und den Energieverbrauch erfassen.

So ließe sich feststellen, ob ein längerer Tag, eine größere Lichtmenge oder eine bestimmte Kombination den entscheidenden Vorteil bringt. Außerdem könnte sich zeigen, ob unterschiedliche Anbauziele verschiedene Beleuchtungspläne erfordern.

Die vorliegende Studie bietet einen vielversprechenden Ausgangspunkt: Die chemische Zusammensetzung von Hanfblüten reagiert messbar auf die Lichtbedingungen, und die Genaktivität liefert Hinweise auf diese Reaktion. Um aus diesen Hinweisen verlässliche Anbauentscheidungen abzuleiten, muss die gesamte Ernte ebenso sorgfältig untersucht werden wie die darin enthaltenen Verbindungen.

Quellenangaben:

¹ Abubakar, A. S., Zhang, J., Wang, D., Tang, Q., Chen, Y., Dai, Z., Deng, C., Cheng, C., Bai, C., Chen, J., Luan, M., Zhu, S., Su, J., & Xu, Y. (2026). Die Photoperiode steuert die Biosynthese von Cannabinoiden und Flavonoiden über koordinierte transkriptionelle und Gen-Metabolit-Regulationsnetzwerke in Blüten von Industriehanf (Cannabis sativa L.). Plant Physiology and Biochemistry. Vorab-Onlineveröffentlichung. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2026.111914