Door de torenhoge gasprijzen staat energiezuinig telen in het middelpunt van de belangstelling. In een serie onderzoeken werkt Proefcentrum Hoogstraten de afgelopen jaren richting een klimaatneutrale paprikateelt. Eerste aandachtspunt is een zeer sterke reductie van de energievraag. Met nieuwe innovatieve schermmaterialen lukt dat goed. Kinderziekten zijn nog wel te overwinnen.
Het gaat om een energie balancerend schermsysteem: een methode om een zo hoog mogelijke energiebesparing te bereiken door zwaar te schermen en het klimaat anders te sturen. Proefcentrum Hoogstraten onderzoekt sinds seizoen 2018/19 een systeem met vier schermen. Het eerste jaar met bestaande schermtypen. De twee jaren erna met innovatieve materialen. Dit gebeurde onder de vlag van het Interreg-onderzoeksproject Glitch, mede gefinancierd door de EU, waarin Vlaamse en Nederlandse onderzoekers samenwerkten.
Als vervolg loopt momenteel weer een onderzoek met bestaande schermen en binnenkort volgt hopelijk een vervolg met de innovatieve materialen.
Grote besparing
“Vorig jaar hebben we 64 procent energie bespaard ten opzichte van een gangbare kasafdeling met twee schermdoeken, wat inmiddels gebruikelijk is bij de paprikatelers. Het gewas was op 1 december geplant; 30 juni moesten we de proef afbreken door technische problemen”, zegt onderzoeker Marlies Huysmans.
Het ging dus niet om een volledig seizoen, maar het besparingsresultaat lag in lijn met het jaar ervoor (zie Onder Glas maart 2021, pagina 13-15). In het eerste seizoen hadden ze nog wat teeltproblemen. In 2019/20 en 2020/21 was dat niet meer zo. “De productie lag in lijn met de referentieafdeling en dat gold ook voor het vruchtgewicht. De omzet van de proefafdeling was zelfs 3 procent hoger vanwege iets grotere vruchten op een gunstig prijsmoment”, vertelt ze.
Materialen nog niet perfect
Kort samengevat: Gelijke productie bij een hoge energiebesparing. Het voorlaatste seizoen was het gasverbruik slechts 10 m³ per m². Het slechte nieuws: de nieuwe revolutionaire schermmaterialen zijn nog niet commercieel verkrijgbaar en moeten nog doorontwikkeld worden.
Binnen Glitch is eerst op een rij gezet waaraan het ideale schermmateriaal zou moeten voldoen. Voor een dagscherm is dat een hoge PAR-transmissie, gecombineerd met hoge absorptie van warmtestraling. Op grond van die wensen heeft Oerlemans Plastics speciaal nieuwe PE-VA-folies met zulke eigenschappen ontwikkeld op experimentele basis. Voordeel van folies ten opzichte van schermdoeken is dat ze goedkoop zijn en dat ze meer licht doorlaten.
Vier schermen
Huysmans: “We hanteren vier schermen. In de onderlaag liggen twee PE-VA folieschermen op twee dradenbedden met hetzelfde trekmechanisme. Ze gaan dus altijd tegelijk open en dicht. Hun onderlinge afstand is 5 centimeter: die spouw werkt extra isolerend. De bovenste laag bestaat uit een PE-VA-foliescherm en een nachtscherm. Die liggen op één dradenbed en kunnen dus niet tegelijk dicht. De afstand tussen onderlaag en bovenlaag is 40 cm.”
Om een nachtscherm met een zeer sterk isolerend vermogen te bereiken, kozen ze een ongebruikelijke benadering: ze bevestigden een PhormiTex Eclipse 98 (van Phormium) tegen een XLS18 (van Svensson).
Het is de bedoeling dat de folies met een condensfilm bedekt zijn voor een hogere isolatiewaarde. Daarom zitten in het onderste foliescherm gaten van 5 mm. Hierdoor kan er ook condens komen op het bovenste scherm van de onderlaag, maar het gaat wel een beetje ten koste van het spouweffect. “Bovendien trokken we ’s morgens een uurtje een kier van 1%, in de onderlaag om vocht op het foliescherm van de bovenlaag te krijgen”, vertelt ze.
Schermstrategie
Om zoveel mogelijk energie te besparen hanteerden de onderzoekers het principe dat de schermen zoveel mogelijk dicht moesten blijven. ’s Morgens werd het nachtscherm opengetrokken en ging het bovenste foliescherm meteen dicht (omdat ze op één dradenbed lagen). Dan werd de zon gebruikt om de kas op te warmen. Bij 90 watt instraling (of meer dan 12ºC buitentemperatuur) mocht de onderste laag open. “De bovenste folielaag stond standaard op gesloten. Alleen als het in de kas te warm werd, ging hij open”, geeft Huysmans aan.
De luchtvochtigheid werd op 92% gehouden met behulp van een luchtbehandelingsunit (lucht/lucht warmtewisselaar). De onderzoekers hanteerden een dag- en een nachttemperatuur, zonder voornachtverlaging.
De ervaringen zijn dus positief maar het is nog een systeem in ontwikkeling. De fabrikant heeft aan de standaard polyetheen (PE) vinylacetaat (VA) toegevoegd om de juiste materiaaleigenschappen te krijgen. Met deze combinatie was niet eerder ervaring en het is nog zoeken naar de optimale samenstelling. In 2019/20 plakten de folieschermen aan elkaar bij een hoge instraling. Dat is opgelost door de VA-component te veranderen. Maar in 2020/21 moest de proef in juni gestopt worden omdat er scheuren in het plastic ontstonden. Voor een plasticfabrikant zal het overigens geen groot probleem zijn om een sterkere versie te maken. Ook het trekmechanisme moet aangepast worden voor optimaal gebruik met folies.
Dichter bij de praktijk
In principe bestaat er nog een beter materiaal dan PE-VA, namelijk PVDF. Dat laat nog meer PAR door en absorbeert meer warmtestraling. Maar bij dit materiaal zijn er voorlopig helemaal geen perspectieven op commerciële beschikbaarheid.
Omdat de ideale materialen nog niet voor de praktijk beschikbaar zijn, hebben de onderzoekers vervolgens een proef ingezet met bestaande schermdoeken van Svensson. Het principe is vergelijkbaar: zwaar schermen met vier doeken. “Op de onderste laag weer een spouwscherm, bestaande uit twee Luxous 1147FR met een spouw van 5 centimeter ertussen. In de bovenlaag één Luxous 1147FR schermdoek plus een sterk vochtdoorlatend Harmony klimaatscherm. Dat laatste trekken we ’s zomers dicht bij te hoge instraling”, vertelt ze. De schermstrategie is natuurlijk wat anders dan bij folieschermen, mede omdat de doeken wel vocht doorlaten.”
Huysmans: “Deze materialen zijn commercieel beschikbaar en je zou als teler dus nu al zo’n vier-doekensysteem kunnen hanteren. Ten opzichte van de referentie met twee energieschermen heb je dan meer doeken plus het spouweffect”, zegt Huysmans. Op het moment van schrijven (half mei) waren er nog geen proefresultaten bekend. “Je realiseert wel besparing, maar die ligt zeker niet in de orde van het PE-VA-systeem”, zegt ze.
Vervolgproject
Ondertussen wordt er gewerkt aan een vervolg op het project. “Het is dan onze bedoeling om de folies meer richting marktintroductie te brengen”, vertelt Huysmans. Wederom gaat het om een samenwerking tussen Vlaamse en Nederlandse onderzoeksinstituten. Behalve schermen zijn ontvochtiging, CO2 en sensoren onderdeel van de beoogde serie onderzoeken. “We willen diverse ontvochtigingstechnieken onderzoeken, onder andere de dampwaterpomp die in het eerste programma bekeken is. Verder wordt er een sensor voor schimmelsporen ontwikkeld. Die maakt het mogelijk om veiliger om te gaan met de energiebesparende condensfilm op de folies. Nu blijf je altijd aan de voorzichtige kant om schimmelproblemen te voorkomen. Tot slot gaan de onderzoekers aan de slag met opslag, zuivering en dosering van eigen CO2.”
Het besluit over financiering van een tweede serie Interreg-onderzoeken onder de naam Energlik is nog niet gevallen.
Tekst: Tijs Kierkels, beeld: Wilma Slegers en Proefcentrum Hoogstraten
