De hightech glastuinbouw is complex. Niemand heeft voldoende innovatiekracht om alléén iets te bereiken. Het Carbon LED project is een voorbeeld van hoe je in de sector succesvol kunt samenwerken en elkaars innovaties benutten. In dit project gaat het om het reduceren van het elektriciteitsgebruik en het realiseren van een hoge productie en productkwaliteit bij tomaat.
“We zien in de glastuinbouw dat het energieverbruik voor verwarming van de kas afneemt. Daar staat tegenover dat het areaal belichting toeneemt. Daarmee stijgen het elektriciteitsverbruik en de warmtebelasting. Dat kan problemen geven in de teelt. We wilden zien of we met LED-belichting nieuwe stappen kunnen zetten”, omschrijft projectleider Anja Dieleman, onderzoeker bij Wageningen University & Research, de achtergrond.
Samenwerking
In het Carbon LED project werken WUR, Nunhems, Signify (voorheen Philips Lighting), INRA en Startlife samen om energie-efficiënte belichtingssystemen te ontwerpen voor de glastuinbouw. De financiering komt van Climate KIC, het belangrijkste Europese kennis- en innovatienetwerk dat als doelstelling heeft om de emissie van broeikasgassen te reduceren.
“Uitgangspunt van het project was: hoe kunnen we gezamenlijk een belichtingssysteem op basis van LED ontwikkelen én dat ingang doen vinden in de praktijk. Dat is ook gerealiseerd. Het leverde nieuwe inzichten op en laat telers zien wat dit type licht doet en wat het oplevert. Zij zijn uiteindelijk degenen die de keuze maken voor investering in lampen en rassen”, zegt Dieleman. De proeven liepen de afgelopen drie belichtingsseizoenen in drie afdelingen van de onderzoekskassen in Bleiswijk.
Bestaande lampen voldoen
In het eerste jaar ging het in de kasproef vooral om de plantarchitectuur en uitstralingshoek van de LED’s. “We hebben commercieel beschikbare tussenbelichting uitgetest en prototypes met een andere uitstralingshoek op basis van berekeningen met een 3D-model van WUR. In de proef stonden vier tomatenrassen met een verschillende plantarchitectuur, die allen hetzelfde bleken te reageren op de lichtverdeling. De bestaande Interlight lampen kwamen er als beste uit”, vertelt Esther de Beer, manager research en predevelopement bij Signify. Het bedrijf heeft er daarmee voor gekozen de uitstralingshoek van het bestaande ontwerp ook in de nieuwe productgeneratie te behouden. Deze leverancier zoekt de verbetering onder andere in energiezuiniger types en heeft inmiddels een derde generatie op de markt.
De Beer ziet een duidelijke meerwaarde van de gezamenlijke aanpak. “We hadden zelf proeven kunnen doen, maar de interactie met de veredelaar was aanvullend. Het resulteerde voor ons in een duidelijke bevestiging dat we op de goede weg waren.”
Proeven bij veredelaar
Op basis van eerdere resultaten besloten de deelnemers van het consortium in het tweede belichtingsseizoen, van 2016 tot 2017, te kijken naar effecten van bijbelichten met verrood licht op verschillende tomatenrassen. Het verrode licht zorgt ervoor dat er meer assimilaten naar de vruchten gaan. Hierover berichtte Onder Glas al in oktober 2017.
Frank Millenaar, pre-breeder Tomato bij Nunhems: “Het onderzoek in Bleiswijk hebben we uitgevoerd met de trostomatenrassen Extension en Foundation, twee precommerciële cocktailtrostomatenrassen en het cherrytomatenras Competition. We hebben deze rassen onder LED-belichting geteeld met en zonder extra verrood licht. Ze kregen allemaal dezelfde hoeveelheid PAR-licht. Op het eigen bedrijf hadden we elf trostomatenrassen, eveneens deels commercieel en deels precommercieel. We hebben ze ongeveer dezelfde proefopzet gegeven, maar dan met SON-T en LED-tussenbelichting met en zonder verrood licht.”
Verrassend effect
Tot ieders verrassing waren er grote rassenverschillen. “De reactie van het verrode licht varieerde van nauwelijks meeropbrengst tot 25% meeropbrengst. Bovendien is de kwaliteit van de vruchten ook nog eens beter, onder andere door de hogere brix. Voor ons is het feit dat de rassen zo verschillend reageerden op verrood licht een belangrijk leerpunt. We kunnen dit in de veredeling gebruiken”, aldus Millenaar.
Het feit dat er verschillen in genetische variatie zijn, noemt projectleider Dieleman een geweldig vertrekpunt voor verder onderzoek. Veel potentie is nog niet gebruikt.
Extra verrood kost elektriciteit
Dieleman: “Extra verrood licht geven, betekent wel extra elektriciteitsverbruik. In het derde jaar hebben we daarom gekeken of verrood het nog steeds beter doet als je het elektriciteitsverbruik gelijk houdt.” In de proef is een deel van het rood/blauwe PAR-licht vervangen door verrood licht. Een deel is belicht met 210 µmol/m2/s rood/blauw LED-licht en een ander deel met 35 µmol/m2/s verrood licht in combinatie met 175 µmol/m2/s rood/blauw licht. Dit gebeurde in de rassen Progression en Extension, die in eerdere proeven positief reageerden op verrood licht.
“De behandeling met verrood licht bleek goed te starten, maar aan het einde van het belichtingsseizoen minder productie te geven dan alleen roodblauw licht. Wel hebben de tomaten onder verrood licht een hogere brix. Het plaatje is dus nog niet zo simpel”, vat projectleider Dieleman samen.
“Wij blijven innoveren en doorgaan met onderzoek. Onder andere in de interactie tussen belichting –bijvoorbeeld op welke momenten juist wel of niet verrood – en raskeuze verwachten we dat er nog winst te halen valt”, voegt De Beer toe.
Vertaling naar de praktijk
De opgedane kennis overdragen naar de praktijk was ook een belangrijk onderdeel van het project. Dat gebeurde in de vorm van open dagen, cursussen en vakbladartikelen. “Wij hebben op onze proeflocatie in Bleiswijk tijdens de open dagen rondom LED-belichting circa 250 bezoekers ontvangen. Daarnaast zijn er door WUR cursussen georganiseerd over LED’s in de tuinbouw en in vertical farming. Deze cursussen zijn druk bezocht door telers en het bedrijfsleven”, somt Dieleman op.
Naar aanleiding van de positieve resultaten van de experimenten in Bleiswijk liep er een praktijkproef met verrood licht in tomaat bij Prominent, met een begeleidingscommissie bestaand uit vertegenwoordigers van de meeste telersverenigingen. Deze commissie onderhield nauw contact met de onderzoekers van het Carbon LED project.
Dieleman is tevreden. “Energiebesparing was onze doelstelling. Voor telers gaat het om de productie. Niets is zo mooi als wanneer de productietoename de aandacht trekt. Dat is een mooi haakje om de doelstelling van het project te bereiken.”
Samenvatting
Het Carbon LED project is na drie belichtingsseizoenen afgerond. Daarin werken verschillende partners samen om energie-efficiënte LED belichtingssystemen te ontwerpen voor de glastuinbouw. Belangrijke conclusies zijn dat er tot 25% meeropbrengst mogelijk is als reactie op verrood licht, maar dat hierin ook grote rassenverschillen zijn. Bij gelijkblijvend elektriciteitsverbruik blijkt verrood licht geen meeropbrengst te geven. Het project is een voorbeeld van succesvolle samenwerking in de sector en het benutten van elkaars innovaties.
Tekst en foto’s: Marleen Arkesteijn.
