De hoge energiebesparing die onderzoeksinstellingen in hun proeven halen zijn niet direct een op een toe te passen in de praktijk. Een goede vertaalslag is daarbij belangrijk. Die kun je alleen maken door in de praktijk nieuwe apparatuur en klimaatomstandigheden te monitoren. Onderzoekers bieden daarbij de helpende hand. De pioniers van Het Nieuwe Telen beginnen op stoom te raken, maar de nieuwe strategieën en technieken mogen niet ten koste gaan van productie, kwaliteit en betrouwbaarheid.
Naast de vele onderzoeksprojecten die in het teken staan van Het Nieuwe Telen (HNT) volgen onderzoekers bedrijven die investeren in nieuwe technieken om energiebesparing mogelijk te maken. Het zijn overwegend de voorlopers waar zij onafhankelijke metingen doen, waardoor ondernemers de prestaties van hun innovaties verder kunnen verbeteren en de hele sector snel leert hoe je deze technieken praktisch toepast.
Het verzamelen van deze data valt onder het project Monitoring van Kas als Energiebron. Het innovatieprogramma wil dat telers hun installaties optimaal kunnen benutten voor energiebesparing. Onderzoekers Marcel Raaphorst en Bram Vanthoor van Wageningen University & Research geven uitleg.
Tomaat
Energieschermen
“We helpen ondernemers hun nieuwe technieken te verbeteren”, zegt Raaphorst. Zo vergelijkt hij bijvoorbeeld een enkel en dubbel energiescherm in de onbelichte tomatenteelt. Dubbele schermen hebben in andere vruchtgroentegewassen hun intrede al gedaan, maar zijn in de (onbelichte) tomatenteelt nog geen gemeengoed.
In het zuiden zijn twee telers die wel hebben geïnvesteerd in een dubbel scherm. Het trostomatenbedrijf van Erwin Theeuwen in Wellerlooi (Brioso) heeft bijvoorbeeld altijd een vast AC-folie gehad, in combinatie met een energiescherm. Inmiddels heeft de tomatenteler besloten om een tweede energiescherm te installeren, omdat hij daarmee veel flexibeler is in voor- en najaar.
Toch is het tweede scherm nog niet helemaal tot zijn recht gekomen. Raaphorst: “Het viel me op dat deze teler hoge dagtemperaturen aanhoudt om zoveel mogelijk CO2 binnen te houden. Door daar als tegenwicht een lage nachttemperatuur aan te koppelen gebruikt hij ook met een enkel scherm weinig energie. In het vroege voorjaar en bij het einde van de teelt heeft hij het tweede scherm wel vaker gebruikt.
Verschil enkel en dubbel scherm 8 m³/m²
Zijn dorpsgenoot Roy Steegh van kwekerij de Grenspaal heeft naast twee energieschermen al jaren ervaring met luchtbehandelingskasten, waarmee hij droge buitenlucht aanzuigt en via luchtslurven verspreidt. Het is een teler die veel schermt, vooral om de kwaliteit van zijn tomaten te verbeteren. De energiebesparing die dit oplevert is voor hem mooi meegenomen.
Raaphorst vergelijkt deze twee bedrijven met een afdeling van Vereijken in Someren (Campari) waar één energiescherm is geïnstalleerd. De onderzoeker is nog bezig met het verwerken van de resultaten, maar vond al een verschil in gasverbruik van 8 m³/m² tussen enkel en dubbel scherm.
“Energiebesparing is een terugkerend onderwerp. Telers met een WKK, die belichten, hebben doorgaans een warmteoverschot. In die situaties hebben energiebesparende maatregelen geen prioriteit. Een evenwichtig klimaat des te meer, zeker als je in een regio zit waar de buitentemperaturen flink kunnen dalen of stijgen.”
Verticale ventilatoren
In het noorden van het land doet Vanthoor metingen bij twee belichtende tomatenbedrijven (200 µmol/m²/s) met een lichtuitstootscherm en een energiescherm. Beide bedrijven telen cocktailtomaten. Hun kassen zijn uitgerust met VentilationJets (VJ). De geïnstalleerde capaciteit bij Greenco in Middenmeer is 8,2 m³/m²/uur. Die van Gardener’s Pride in Beetgum ligt tussen 6,7 en 8,9 m³/m²/uur, afhankelijk van de schermstand.
Gardener’s Pride installeerde de verticale ventilatoren nét iets eerder dan Greenco. Om die reden had het eerstgenoemde bedrijf in de schermen nog een gat boven de ventilatoren, terwijl de tweede al een brievenbusinlaat had. In het najaar van 2017 besloot het bedrijf uit Beetgum om de installatie om te bouwen, onder andere vanwege scheuren in de schermen. Tegelijkertijd is ook de geïnstalleerde capaciteit fors verhoogd.
In het eerste meetjaar lag het energieverbruik van beide bedrijven ongeveer gelijk. In het daar op volgende jaar, tussen 1 december 2016 en 2017, had Greenco een energieverbruik van 25,4 m³/m² en lag dat van Gardener’s Pride op 37,8 m³/m². Volgens de teler is de rassenkeuze leidend geweest. Sunstream is een ras dat generatief moet worden gestuurd. In de praktijk betekent dit vaak dat er meer buiswarmte nodig is. Het ombouwen van de installatie heeft energie gekost, want in de periode dat de VJ’s stillagen nam de teler geen risico. Hij liet de RV niet hoog oplopen en kierde meer met de schermen.
Wel of geen schermkier
Het is opvallend dat beide bedrijven een verschillende schermstrategie aanhouden. Zo heeft Greenco in het najaar het lichtuitstootscherm bijna continu gesloten gehouden, terwijl het andere bedrijf juist een kleine kier gebruikte om vocht af te voeren.
De impact van de kier die Gardener’s Pride boven het centrale middenpad heeft is klein. Uit de metingen bleek dat maar 3% van de ingeblazen lucht via deze centrale kier de kas verlaat. Dit systeem heeft meer nadelen dan voordelen, want bij belichten onder gesloten schermen liep het horizontale temperatuurverschil op tot 2,7°C. Helaas heeft het bedrijf een vaste kier waardoor het niet mogelijk was om de situatie zonder kier te analyseren.
Meer buiswarmte
Bij beide bedrijven was het energieverbruik in de zomermaanden veel hoger dan van eerdere experimenten in de 2SaveEnergy kas bij WUR. De telers geven extra buiswarmte om vochtproblemen onderin het gewas te voorkomen, voor een goed verticaal temperatuurprofiel en om afrijpingssnelheid te bevorderen. Buiswarmte onderin geeft een gelijker horizontaal klimaat en een minimum raamstand zorgt vervolgens voor een goede luchtuitwisseling met buiten. Opvallend is dat beide bedrijven de ventilatoren soms minder gebruiken, omdat de gewassen er te generatief van werden en omdat de kop er te zwak bijstond. Zij vermoeden dat de luchtbeweging van de onder ventilatoren van de VebntilationJets daaraan debet is.
Vanthoor: “Ook hier verwacht ik dat energieverbruik sterk samenhangt met de uitrusting van de bedrijven. Greenco heeft een gescheiden systeem, waarbij aardwarmte apart wordt ingekocht. Het andere bedrijf is meer afhankelijk van de WKK en heeft op bepaalde momenten warmte over.”
Dit onderzoek krijgt nog een vervolg in de eerste maanden van 2018, nu de installatie in Beetgum is aangepast. De onderzoeker wil de impact bepalen van de raamstand, het gebruik van de onder ventilator en buistemperatuur op het verticaal temperatuur profiel, uitgroeisnelheid, plantbelasting en ophoping van schadelijke gassen.
Chrysant
Minimumbuis beperken
Luchtbeweging door het gebruik van ventilatoren speelt zeker een rol bij Dekker Chrysanten in Hensbroek. Dit bedrijf heeft in 2013 een VentilationJet systeem geïnstalleerd. Sinds die tijd zijn al veel metingen en rookproeven gedaan om het systeem te testen en te verbeteren. In eerste instantie had het bedrijf gaten in het verduisteringsdoek als doorlaat voor de VJ’s. Inmiddels heeft het in een andere afdeling een brievenbusinlaat gecombineerd met een energiescherm en een verduisteringsscherm met spouw geïnstalleerd. De poothoogte in deze afdeling is wel lager dan het gemiddelde tomatenbedrijf.
Doel van deze ventilatoren is om de temperatuur van de groeibuis te verlagen en zo energie te besparen én ’s zomers de temperatuur te beheersen onder het verduisteringsscherm. De onder ventilatoren, die voor luchtbeweging in de afdeling zorgen, worden de gehele teelt gebruikt. De inblaasventilatoren alleen in de kortedag periode, als het verduisteringsscherm dicht gaat.
In de periode van 1 december 2016 tot 1 december 2017 is met dit systeem inderdaad 13% minder warmte verbruikt ten opzichte van de conventionele afdeling, maar het lukte nog niet om de minimum(groei)buis te beperken. Deze energiebesparing kwam grotendeels doordat de afdeling beter was geïsoleerd.
Cirkels in het gewas
In de koudere perioden in 2016 en 2017 ontstonden er ter hoogte van de ventilatoren cirkels in het gewas. Daar bleven de chrysantentakken korter en trad vroegbloei op. “We ontdekten tevens dat de bodem op die plaatsen te droog was. Dit kwam mogelijk door extra verdamping, maar ook bleek dat de onder ventilatoren draaiden als er werd beregend”, legt Vanthoor uit.
Door de instellingen aan te passen gebeurt dat nu niet meer en kunnen de schoepen van de ventilatoren het water niet meer wegslaan. Bovendien zijn er meer teelttechnische maatregelen getroffen. Zo gaan de ventilatoren pas later in de kortedag periode aan, is de RV lager ingesteld, is het programma van de klimaatcomputer verbeterd en zijn de schoepen van de onder ventilatoren aangepast. Het verbeterde uitstroomprofiel zorgt nu voor een stabielere temperatuur en RV. Dit alles heeft inmiddels een goede kwaliteit chrysanten opgeleverd.
Gerbera
LBK’s en ventilatoren
Binnen het monitoringproject is veel aandacht voor HNT bij gerbera. Hier zijn de bedrijven Holstein Flowers in De Lier en Zuijderwijk Witzier in Bergschenhoek met elkaar vergeleken. Het eerstgenoemde bedrijf heeft luchtbehandelingskasten met luchtslurven bovenin de kas. Het andere bedrijf heeft VentilationJets, waarbij de capaciteit in één afdeling hoger is (met brievenbus inlaat) dan de andere (zonder). Beide bedrijven hebben hun belichtingscapaciteit verhoogd naar 200 en 180 µmol/m²/s en hebben zowel een energiescherm als een verduisteringsscherm. Uit de metingen bleek dat beide bedrijven ongeveer evenveel gas verbruiken, respectievelijk 22,7 en 23,8 m³/m² per jaar.
Opvallend is dat Zuijderwijk in de afdeling met hoge VJ capaciteit 7% meer en in de afdeling met lage VJ-capaciteit 9% minder energie verbruikt dan gemiddeld. Lang is gezocht naar de oorzaak, zoals bijvoorbeeld een hogere verdamping vanuit de bodem in de eerste afdeling. Maar deze kan het grote verschil in energieverbruik niet verklaren. Meer voor de hand ligt dat het hogere debiet koude lucht, die wordt ingeblazen, de RV doet stijgen. Daardoor gaat de buistemperatuur omhoog. Zolang de oorzaak nog niet helemaal vaststaat, heeft de teler voorlopig besloten om minder debiet in te blazen in de afdeling met de hoogste capaciteit.
Bloemtemperatuur
Afgelopen jaar zijn bloem- en gewastemperatuur gemeten met een warmtebeeldcamera. Holstein teelt mini’s en bolvormige gerbera’s, die wat gevoeliger zijn voor Botrytis (rotkop) dan de grootbloemige rassen die Zuijderwijk teelt. Beide telers schermen vaak met een kier tussen de doeken. Holstein doet dat voornamelijk om de schermtemperatuur op te laten lopen, zodat zijn planten minder warmte uitstralen naar het doek.
De mechanismen die ten grondslag liggen aan het ontstaan van rotkoppen zijn nog niet bekend, maar dat de bloemtemperatuur niet onder het dauwpunt mag komen is wel een eerste voorwaarde. Uit de metingen bleek dat de gewastemperatuur bij Holstein gemiddeld 1°C boven het dauwpunt lag en bij Zuijderwijk 1,5°C. Op het eerste bedrijf lag de bloemtemperatuur maximaal 0,6°C onder de gewastemperatuur. Op het tweede bedrijf wisselde deze tussen 0,2°C onder en 0,2°C boven de gewastemperatuur. Vanthoor: “Waarschijnlijk komt dit door luchtbeweging, die bij deze ventilatoren groter is dan bij de luchtslurven, maar zeker weten doen we dit niet.”
Bij gerberatelers leeft de vraag in hoeverre ze het vochtdeficiet veilig kunnen verlagen, afhankelijk van de plantbalans, verdamping en moment van de dag. Hoewel dit onderzoek is afgerond, ligt er nog een belangrijke onderzoeksvraag voor de toekomst. Vooral omdat rotkoppen soms pas in de uitbloeifase zichtbaar worden.
Latente warmte oogsten
“Uit het monitoringproject bij de verschillende gewassen komt naar voren dat buiswarmte een belangrijke rol speelt als stuurmiddel om risico’s te beheersen,” concludeert Raaphorst. “Dus als we naar een fossielvrije tuinbouw willen, dan is het een goede optie om bij belichte teelten latente warmte te oogsten voor het verwarmen van de buis”, vult Vanthoor aan.
De onderzoekers verwachten zeker ontwikkelingen op dat gebied. Wanneer de schermen maximaal dicht liggen kan dat door bijvoorbeeld de warmte van de belichtingsinstallatie te oogsten of door vocht te laten condenseren. Die mogelijkheden liggen er zeker voor de toekomst.
Tekst en beeld: Pieternel van Velden
