Notitie. Inleiding. Afgeronde onderzoeken. Betreft: Afgerond onderzoek

Transcriptie

1 Notitie Aan Sectorcommissie Energie Van Aat Dijkshoorn / Dennis Medema Kenmerk Behoort bij agendapunt 5c, vergadering d.d. 15 februari 2011 Totaal aantal pagina s 6 31 januari 2011 Betreft: Afgerond onderzoek Inleiding Deze notitie is opgesteld om - ter kennisname - een overzicht te geven van de afgeronde onderzoeken en wat daar verder mee gedaan is. Alleen de afgeronde onderzoeken sinds de vorige vergadering van de sectorcommissie energie zijn hieronder kort weergegeven. Afgeronde onderzoeken Energiebesparing in bio-glasteelten door intensief schermen en geavanceerd ventileren Dit project betreft onderzoek uit 2008 dat verlaat is gerapporteerd. Het doel van dit project is het bepalen van de energiebesparing in de biologische teelt door toepassing van hoge isolatie in combinatie met gecontroleerde ventilatie. Het onderzoek is uitgevoerd in een proefafdeling van WUR glastuinbouw in Bleiswijk. Gebleken is dat met gecontroleerd buitenlucht inblazen de luchtvochtigheid in de kas goed te regelen is. Met nivolatoren konden de verticale temperatuurverschillen geminimaliseerd worden. In de situatie met een enkel scherm werd een besparing op de warmtevraag van 25% bereikt. Het teeltresultaat was normaal tot gunstig. De resultaten van dit project hebben een vervolg gekregen in de ontwikkeling van het teeltconcept volgens Het Nieuwe Telen en de demo s in 2009 bij het Improvement Centre. De resultaten zijn gepubliceerd in vakbladen HNT Alstroemeria Voor de relatief koude en vaak kleinere teelten, zoals Alstroemeria, amaryllis, Freesia en anjer zijn berekeningen uitgevoerd naar mogelijke energiebesparing bij gelijkblijvende of verbeterde productie. Dit door toepassing van temperatuurintegratie, negatieve DIF, dubbel energiescherm, ontvochtiging door inbrengen van opgewarmde buitenlucht tussen het gewas en substraatteelt. Vervolgens is het energiezuinig teeltconcept voor Alstroemeria gedurende een jaar getest in een kasproef. De gerealiseerde energiebesparing op ontvochtiging en verwarming was 37%, waar nog 10% bij kan komen indien een warmtepomp wordt gebruikt. De productie was gelijk en de kwaliteit was beter door minder vochtblaadjes. Door de buitenluchtaanzuiging was het vochtdeficit in deze proef goed controleerbaar. Er is aangetoond dat hoe lager het vochtdeficit is, hoe meer vochtblaadjes optreden. De ingestelde grenswaarde van 1,4 g/m3 bleek te laag om vochtblaadjes te voorkomen. Met een hogere grenswaarde, is de energiebesparing iets kleiner, maar ontstaan waarschijnlijk minder vochtblaadjes. Dit kan de terugverdientijd verkorten.

2 2 / 6 31 januari 2011 De resultaten van dit project hebben een vervolg gekregen door een aanvraag voor een demonstratie in de praktijk waarbij de aandacht uitgaat naar de technische realisatie van gecontroleerde buitenlucht ventilatie in een dicht gewas zoals Alstroemeria. Daarnaast hebben de resultaten geïnspireerd tot het nadenken over toepassing van HNT in andere teelten zoals lelie, tulp, amaryllis, fresia en anjer. Dit project heeft heel veel aandacht gekregen: 18 publicaties in vakbladen, 9 gelegenheden voor bezoek aan de proef tijdens open dagen en er zijn 5 lezingen gegeven Monitoring ClimecoVent-systeem in de praktijk Bij het tomatenbedrijf Steegh te Wellerlooi is sinds januari 2009 geteeld met het Climeco- Vent-systeem. Ondanks een dubbele scherminstallatie kon de luchtvochtigheid goed worden beheerst door buitenlucht via luchtslangen in de kas te blazen. De ingeblazen buitenlucht werd voor 50% opgewarmd met de uitgaande kaslucht. Het gasverbruik bleef beperkt tot iets meer dan 30 m 3 /m 2, en er was ruim 10 kwh/m 2 aan elektriciteit nodig voor de ventilatoren. Een onverwacht voordeel van het systeem bleek de goede horizontale temperatuurverdeling. Ondanks de schaduwwerking van het extra scherm en de beperkte beschikbaarheid van CO 2 bleef het productieniveau op peil. Met de huidige energieprijzen kan het systeem nog niet snel genoeg worden terugverdiend. Er zijn 4 praktische aanbevelingen uit het onderzoek gekomen die van nut zijn voor telers en leveranciers van systemen voor buitenluchtaanzuiging en al zijn opgevolgd in doorontwikkeling van dit systeem. Een nieuwere versie wordt al toegepast op 2 bedrijven. Dit project heeft aandacht gekregen door een publicatie in een vakblad, een open dag en in lezingen Het Nieuwe Telen aardbei Op een glasbedrijf in Limburg heeft energieonderzoek bij aardbeien plaatsgevonden. In de proefkas waren verschillende behandelingen: koeling, gebruik van gevelventilatoren en bodemisolatie. Bij alle objecten werd verneveling toegepast. Voor de gehele teelt is tussen 1 augustus 2009 en 13 juni 2010 tussen de 12,4 en 14,5 m 3 /m 2 gebruikt. Een vergelijkbaar nieuw bedrijf, zonder vernevelinginstallatie, realiseert een energiegebruik van meer dan 20 m 3 /m 2. Ondanks de verschillen in klimaat waren de uiteindelijke verschillen in plantontwikkeling, productie en vruchtkwaliteit erg klein. Met de padregistratie is in de herfst een productie gemeten van 5,2 tot 5,4 kg/m 2 en in het voorjaar tussen 9,2 en 9,6 kg/m 2. Door aanpassing van de klimaatregeling (niet het toepassen van een minimumbuis) en toepassing van verneveling is verbetering van het teeltsaldo met circa 4.50/m 2 mogelijk ten opzichte van een nieuwe praktijkkas. Er is in de praktijk veel belangstelling voor de resultaten van dit onderzoek. Met name het onderdeel verneveling vindt navolging. Verder is er ook bij andere teelten belangstelling voor het aspect bodem isolatie.

3 3 / 6 31 januari 2011 Er zijn 5 bijdragen geleverd gedurende de looptijd van het project op energiek2020.nu, er zijn 3 vakblad artikelen gepubliceerd en er is een lezing gehouden tijdens de Tuinbouw Relatiedagen Smart Dust; Meting van ruimtelijke verdeling van temperatuur en RV m.b.v. draadloze minisensoren Smart Dust beoogt de ontwikkeling van een prototype van een goedkoop en eenvoudig inzetbaar draadloos meetsysteem om horizontale en verticale verschillen in temperatuur en RV on-line te kunnen meten. Een goede horizontale temperatuurverdeling kan tot 10% energie besparen. Uit de resultaten bleek dat het draadloze meetsysteem goed functioneert en dat onder normale bedrijfsomstandigheden de sensoren voldoen voor hun doel. Echter overdag kan grote instraling nog voor onnauwkeurigheid zorgen en s nachts, bij luchtvochtigheden dicht bij 100%, zijn de sensoren minder betrouwbaar. Structurele afwijkingen kunnen gedetecteerd worden als de meetdata over langere tijd tenminste een dagdeel worden gemiddeld. De onderzoekers stellen dat om geen koude/natte plekken te missen er ongeveer tien sensoren per hectare nodig zijn. De toepassing van draadloze sensoren is zinvol voor incidentele karakterisering van de kas, maar ook voor permanente monitoring. Met de verkregen informatie is het vervolgens mogelijk om structurele aanpassingen in de kas aan te brengen of gerichte klimaatsturing toe te passen om zo het klimaat te homogeniseren en een verdere energiebesparing te realiseren. Naast inzicht in temperatuur- en vochtverschillen in een kas, heeft dit onderzoek aanbevelingen opgeleverd hoe draadloze sensoren te gebruiken. N.a.v. de resultaten is een toeleverancier actief de markt op gegaan om dit draadloze meetsysteem onder de aandacht bij tuinders te brengen. Er is een workshop gehouden voor o.a. tuinders, naast publicaties in vakbladen en een presentatie en publicatie in een wetenschappelijk tijdschrift. N.a.v. de resultaten zijn daarnaast i.s.m. een leverancier 6 telersbijeenkomsten in het land gehouden Condensatie tegen het kasdek Wageningen UR Glastuinbouw heeft voor acht gangbare kasdekmaterialen onderzocht wat het effect is van condensatie op de licht- en energiehuishouding in de kas. Uit dit onderzoek met acht kasdekmaterialen bleek dat de lichttransmissie van een gecondenseerd kasdek gemiddeld 91% van de lichttransmissie van een droog kasdek was. De variatie tussen de materialen bleek groot. Zowel een antidrop coating als een oppervlaktestructuur kunnen ervoor zorgen dat er nauwelijks lichtverlies optreedt bij condensatie tegen het kasdek. De schatting is dat door verhoging van de zonnestraling in de kas, de verwarmingsbehoefte een paar procenten kan dalen. De hoeveelheid verdampingsenergie die door het condensatieproces kan worden teruggewonnen is afhankelijk van het temperatuurverschil tussen binnen en buiten. Bij een kleiner temperatuurverschil kan er meer energie worden teruggewonnen. Bij weinig luchtbeweging kan de RV onnodig hoog worden, omdat het vocht onvoldoende in contact komt met het relatief koude kasdek. Luchtcirculatie verlaagt de vochtigheid in de kas doordat de condensatie wordt bevorderd.

4 4 / 6 31 januari 2011 Dit onderzoek heeft m.n. meer inzicht gegeven in het effect van condensatie bij verschillende kasdekmaterialen, zodat hierin betere keuzes gemaakt kunnen worden voor toepassing. De resultaten zijn via vakbladen en websites gecommuniceerd Lichtbenutting van van tomaat onder led en SON-T In een onderzoek met vier belichtingssystemen zijn twee hybride belichtingsystemen (SON-T boven met LED-boven- of tussenbelichting) vergeleken met een traditionele SON-T bovenbelichting en met een volledig LED-bovenbelichtingssysteem. Het onderzoek is uitgevoerd met de fijne cocktailpruimtomaat Sunstream bij een belichtingsniveau van 170 µmol m -2 s -1, waarbij het licht bij de hybride systemen voor 50% van de LED s en voor 50% van de SON-T lampen afkomstig was. Van alle belichtingsbehandelingen stond het gewas bij de LED-bovenbelichting het meest generatief, waren de trossen het sterkst en hadden de koppen de meest paarse kleur. In de winter hadden de bladeren onderin het gewas, bij de LED-behandeling een hogere fotosynthesecapaciteit dan die bij SON-T. De eindproductie tot en met week 23 was bij de SON-T, LED, Hybride-boven en Hybride-tussen respectievelijk 25.9, 24.5, 24.3 en 25.2 kg m -2. In het algemeen waren de verschillen in vruchtkwaliteit gering. Tomaten die geteeld waren onder LED-bovenbelichting waren wel minder scheurgevoelig en wat langer houdbaar. De energie-efficiëntie van de geproduceerde tomaten kwam bij de SON-T, LED, Hybride-tussen en Hybride-boven uit op respectievelijk 2.46, 2.94, 2.52 en 2.72 aardgas equivalenten per kilo product als wordt uitgegaan van zowel warmte- als elektriciteitsproductie via de WKK. De SON-T en de Hybride-tussenbelichting gebruikten dus de minste energie per kilo tomaten. Op dit onderzoek is reeds vervolgonderzoek gestart. Er zijn meerdere publicaties, presentaties en excursies geweest Led in tomaat: effect stralingswarmte en spectrum TNO en TTO hebben in voor het tweede jaar onderzoek gedaan naar de toepassing van LED belichting in de tomatenteelt. Doelstelling van het onderzoek was het analyseren hoe het lichtspectrum en de inzet van stralingswarmte de groei en plantontwikkeling van een tomatengewas onder LED belichting beïnvloedt. Het onderzoek is uitgevoerd in drie gelijke kas compartimenten op de Demokwekerij Westland welke uitgerust waren met een belichtingsinstallatie van 145 µmol. De eerste afdeling is uitgerust met rode en blauwe LED s en er zijn infrarode warmtestralers toegevoegd. De tweede afdeling was idem ingericht, echter met als verschil dat gele en groene LED s zijn toegevoegd. De laatste afdeling was een referentie met Son-t. Uit het onderzoek is gebleken dat door het toevoegen van stralingswarmte het mogelijk is om onder LED eenzelfde ontwikkelingssnelheid te behalen als onder Son-t belichting. De inzet van de LED kleuren groen en geel maakten duidelijk dat de genoemde kleuren een effect hebben op de verdamping en kwaliteit van het gewas. Aan het einde van het onderzoek bleef de eindproductie achter ten opzichte van de referentie. Op dit onderzoek is reeds vervolgonderzoek gestart.

5 5 / 6 31 januari 2011 Er zijn meerdere publicaties in de vakbladen geweest (4x). Er zijn meerder presentaties geweest over het onderwerp (4x). Er zijn doorlopend bezoeken geweest aan het onderzoek. Er is tweemaal een intensieve excursie georganiseerd met betrokkenen: eenmaal voor TTO telers in het najaar van 2009 en eenmaal voor alle belichtende groente telers in maart Meten van fotosynthese; van plant tot kas Doel van dit project is om een meetmethode te ontwikkelen om online de gewasfotosynthese te bepalen. Met een betrouwbare meetmethode die continu de gewasfotosynthese meet, zou het kasklimaat optimaal op de fotosynthese afgestemd kunnen worden en dus kan energie bespaard worden. Er is een eenvoudig prototype van een meetkamer gebouwd die getest is door de CO2 opname en afgifte van 10 phalaenopsisplanten gedurende enkele dagen te volgen. Het bleek dat de meetkamer in staat is om de CO2 opname gedurende de nacht goed in beeld te brengen. Omdat er geen koeling en ventilatie in de meetkamer zijn aangebracht, liep de températuur op tot ca. 40 C en was de luchtvochtigheid permanent hoger dan 90%. In een workshop werd door telers en voorlichters aangegeven, dat zij het continu monitoren van het gewas belangrijk vinden. Van groot belang is hoe de meetwaarden geïnterpreteerd moeten worden. De te nemen stappen in de ontwikkeling moeten klein zijn en tuinders moeten nauw betrokken worden. Alleen dan is het mogelijk een fotosynthesemonitor te realiseren die door telers goed gebruikt kan en zal worden om daarmee het uiteindelijke doel van een efficiënte kasklimaatregeling te realiseren. WUR Glastuinbouw heeft ideeën voor vervolgonderzoek om dit verder te ontwikkelen samen met tuinders en voorlichters. Dit wordt nog nader besproken. Er is een workshop gehouden met tuinders en voorlichters, naast dat dit op websites en in vakbladen wordt gepubliceerd Energiezuinig systeem voor het reguleren van de bodemtemperatuur bij freesia Bodemkoeling in de freesia-teelt kost energie. Wageningen UR Glastuinbouw heeft in opdracht van het Productschap Tuinbouw en het ministerie van LNV in het kader van Kas als Energiebron drie concepten doorgerekend om te bepalen of dit energiezuiniger kan: verdubbelen van het aantal koelslangen, vergroting van de diameter van de koelslangen en teelt op een ondiepere teeltlaag. Meer slangen biedt het meeste perspectief. Door de vergroting van het koude-uitwisselende oppervlak hoeft het koelwater minder ver te worden teruggekoeld om eenzelfde bodemtemperatuur te bereiken. Een kasproef bevestigde dat bodemkoeling of verwarming met 8 slangen een uniformere en beter beheersbare bodemtemperatuur geeft dan 4 slangen. Dit heeft tot een uniformere knopinductie, maar niet tot een uniformere productie geleid. De benodigde meerproductie van ca. 1% om rendabel te zijn bij de huidige energieprijzen, is in dit onderzoek niet gerealiseerd. Dit onderzoek heeft een flink aantal aanbevelingen opgeleverd voor toepassing in de praktijk. Daarnaast wordt de opgedane kennis gebruikt in het opstellen van een energiezuinige teeltconcept in het project Het Nieuwe Telen Freesia.

6 6 / 6 31 januari 2011 Er zijn zeven publicaties gerealiseerd, één open dag en zes lezingen gehouden HNT Chrysant Door afschaffing van de minimum buis, het toepassen van temperatuurintegratie met 1 C lagere kastemperatuur, met het gebruik van een extra scherm, kan bij chrysant de warmtevraag worden teruggedrongen tot 12,6 m 3 /m 2. Hiervoor is het nodig om droge buitenlucht in te blazen om de luchtvochtigheid te beheersen. Door minder en gerichter te belichten kan ook bespaard worden op het elektriciteitsverbruik, al zal minder licht ten koste gaan van de productie en zal de warmtevraag stijgen als de lampwarmte wordt gemist. Dit onderzoek heeft geleid tot vervolgonderzoek naar de lager temperatuur tolerantie van de huidige generatie chrysanten gewassen. Er is één publicatie gerealiseerd en één lezing gehouden.