Een lichttransmissie in de winter van méér dan 10%, dat is het doel van de winterlichtkas. Op het terrein van Wageningen University & Research in Bleiswijk staat sinds begin september deze proefkas van 500 m2. Met onder meer bijzonder lichtdoorlatend doek en diffuus, hydrofiel glas. “We hebben overal een paar procentjes vandaan gesprokkeld. Ons doel is maximaal licht in de kas tussen oktober en maart.”
Zelfs op een grijze julidag tijdens de bouw moet je je ogen dichtknijpen als je de proefkas binnenloopt. In dat opzicht lijkt de missie geslaagd. “Zelfs de werklui zeggen dat het er erg licht is”, vertelt projectleider Frank Kempkes, onderzoeker bij Wageningen University & Research. Hij is al sinds 2014 met dit project bezig, waarvan Kas als Energiebron financier is.
Samenwerking
Kempkes regelt de bouw samen met een consortium van bedrijven. Glascom Tuinbouw en DA Glass zorgen voor het glas, Ludvig Svensson regelt het schermmateriaal, Bayer CropScience het meest geschikte komkommerras en Bom Group is verantwoordelijk voor de kas- en schermconstructie. Voor dit laatste bedrijf was de deelname aan dit project logisch. CEO Mike Vermeij: “In ons bedrijf zijn we altijd bezig met innovatie. In verschillende projecten werken we intensief samen met Wageningen University & Research. Ook bij dit project wilden wij graag hun theoretische kennis toetsen aan onze praktijk. Zo komen we samen verder.”
Waarom deze proef werd opgestart, legt Kempkes uit: “Bijna overal in de wereld is natuurlijk licht een deel van het jaar de beperkende factor voor groei en productie. In de winter zijn bij ons juist de prijzen het beste. Daarom zoeken we naar de ideale winterlichtkas. Een kas die ook nog eens energiezuiniger is, omdat er meer gratis warmte van de zon binnenkomt.”
Rekenwerk in het voortraject
Om tot een kasontwerp te komen, onderzochten onderzoekers in Bleiswijk in 2014 en 2015 eerst alle parameters. In de zomer van 2015 schreef Onder Glas over de eerste bevindingen. In samenspraak met de kasontwerper en leveranciers kwamen er uiteindelijk negen realistische kasontwerpen uit. Die rekenden ze door met een optisch simulatiemodel, ontwikkeld door onderzoeker Gert-Jan Swinkels. Dat leidde tot een kasontwerp, dat op papier 12% lichtwinst oplevert. Hoe? Een bespreking van achtereenvolgens: de kasconstructie- en inrichting, het glas, het schermdoek, de scherminstallatie en de rassenkeuze.
Kas met grotere ruiten
Te beginnen met de kasconstructie: de kas is oost-west geplaatst. In de winter is dat gunstiger dan noord-zuid. De projectleider: “Het is in de zomer wel iets ongunstiger, maar dan is licht geen beperkende factor. Uiteindelijk win je dat terug in de winter.”
Het dek is toch een ‘gewone’ symmetrische Venlokap geworden van 5,60 m breed met extra grote ruiten van 3,00 x 1,67 m. De onderzoeker licht toe hoe ze daartoe zijn gekomen. “Puur vanuit de theorie was de asymmetrische zaagtandkap gunstiger voor de winterlichtkas. Dat bleek in de praktijk nadelen te hebben. Daarom werd het toch weer een symmetrisch dek.”
De grotere glasmaat leverde hoofdbrekens op. “Het nadeel van groter glas is dat het meer doorbuigt. Dan heb je bredere roedes nodig, maar die nemen weer licht weg. We hebben daarom gekozen voor 5 mm glas in plaats van 4 mm. Dat absorbeert wel iets meer licht, maar dat effect is minder groot dan bredere roedes.”
Wat de kasinrichting betreft: de staanders zijn niet massief, maar hebben een slimmere, slankere, maar toch stevige constructie, de Twinlight-kolom. Verder kregen alle goten, roedes, spanten en staanders een verbeterde witte poedercoating met een reflectiegraad van 90%, waar verouderd aluminium minder dan 60% reflecteert. “Dat levert maar een paar tienden aan procenten op, maar we doen alles voor meer licht”, aldus de onderzoeker.
Diffuus én hydrofiel glas
De grote winstpakker in de lichttransmissie is het diffuse glas. Vergeleken met helder floatglas – het huidige standaard-tuindersglas – levert het toegepaste SmartGlass meer dan 7% extra licht. Aan de selectie ervan ging een heel proces vooraf. Allereerst stelden de onderzoekers na metingen vast dat diffuus glas voor het gewas een betere keuze was dan helder glas, zelfs in de winter. De hemisferische transmissie – een gewogen middeling van invallend licht onder alle hoeken – van dit glas is meer dan 90% (loodrecht 96%), terwijl die van standaard glas 84% is (loodrecht 91%).
Meestal is diffuus glas structuurglas. Hier gaat het om geëtst glas, de specialiteit van glasfabrikant DA Glass. In metingen lieten beide typen glas goede waarden zien, zo lang het glas maar hydrofiel (waterminnend) is. “Condensatie op het glas komt in de winter namelijk altijd voor. Als er zich druppels vormen, gaat dat ten koste van de transmissie. Bij een waterfilm blijft de transmissie bijna gelijk of neemt die zelfs iets toe. Dit type glas van deze leverancier zorgt voor die waterfilm en geeft nauwelijks verlies aan transmissie”, licht de projectleider toe.
Overigens verwacht Kempkes dat nog veel meer innovaties in glas mogelijk zijn. “Zonnepanelen worden met glas afgedekt. Die markt groeit sterk, vraagt om verbeteringen en blijft zich daarom ontwikkelen. Daarop kan de tuinbouw meeliften.”
Doek van beter basismateriaal
Naast de slimme constructie en SmartGlass heeft de winterlichtkas prototype schermdoeken van Ludvig Svensson. Die leveren maar liefst meer dan 4% lichtwinst op ten opzichte van het ‘standaard’ energieschermdoek van deze leverancier. De grootste winst bleek te halen uit het betere basismateriaal. “Het doek is transparanter. Na vele doeksamples zijn we op dit materiaal uitgekomen,” vertelt Kempkes. Omdat dit energiedoek is uitgevoerd met de H2NO-techniek, blijft het doek ook goed lichtdoorlatend als het nat is van aanhangend condens.
Naast het andere materiaal is de montage bijzonder. Niet horizontaal, maar in een W-vorm. “Dat is een idee van de doekleverancier. Zoals voor een kasdek een W-vorm beter is voor een optimale lichtinval, geldt dat voor een scherm ook.”
Innovatief is bovendien de Iso++ scherminstallatie, waarbij de twee schermen zo’n 6 cm van elkaar liggen. De spouwruimte is dus klein, waardoor de lucht nagenoeg stilstaat en dus een goede isolatielaag vormt. Niet zozeer van belang voor de lichtinval, maar wel voor de energiezuinigheid van de kas. Dat geldt tevens voor de innovatieve ontvochtiger met warmteterugwinning, het Air in Control-systeem van Bom Group. “Geforceerd ventileren van een kas hebben we met dit systeem verder geoptimaliseerd”, vertelt Mike Vermeij.
Komkommerras met kleine bladeren
Volgens de theorie tellen alle onderdelen samen op tot 12% lichtwinst. Of de praktijk deze extra lichttransmissie ook haalt, gaan de onderzoekers nauwgezet meten. Begin september is eerst een herfstteelt komkommer geplant, waarmee ze proefdraaien. Eind december is het dan de beurt aan de winterteelt komkommer, waar de proef eigenlijk om gaat.
“Samen met Bayer hebben we gekozen voor Hi-Jack, een ras voor de winterteelt aan de hogedraad. Het maakt kleiner blad aan, zodat het licht goed doordringt in het gewas. We hebben ook nog getest welke rijafstand gunstig is voor de lichtinval. In deze kas kiezen we voor 1,86 meter in de ene tralie en 1,77 meter in de andere tralie”, vertelt Kempkes. Hoe het gewas in de winterlichtkas zich ontwikkelt? Wordt vervolgd.
Samenvatting
Op het Innovatie- en Demo Centrum Energie in Bleiswijk is een winterlichtkas gebouwd. De kas- en schermconstructie, de kasinrichting, het glas en het schermdoek zijn zo aangepast dat de lichttransmissie in de winter optimaal is. Daarmee streven de onderzoekers samen met de participerende bedrijven naar 10% extra lichtinval tussen oktober en maart. Eind december start een winterteelt komkommers, de herfstteelt komkommer is al geplant.
Tekst: Karin van Hoogstraten. Foto’s: Leo Duijvestijn.
