TNO-rapport TNO 2013 R11425 Meerjarenprogramma 2011-2014 Vraaggestuurd Programma Glastuinbouw * 2014 Gebouwde Omgeving Van Mourik Broekmanweg 6 2628 XE Delft Postbus 49 2600 AA Delft www.tno.nl T +31 88 866 30 00 F +31 88 866 30 10 infodesk@tno.nl Datum 1 oktober 2013 Auteur(s) ir. E.G.O.N. Janssen Aantal pagina's Authorisatie Regievoerend departement Dossiercode 18 (incl. bijlagen) Ir. D.Ph. Schmidt Algemeen Directeur Gebouwde omgeving Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie TNO-060-DTM-2013-02459 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, foto-kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van TNO. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor opdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belang-hebbenden is toegestaan. 2013 TNO
TNO-rapport TNO 2013 R11425 2 / 18 Inhoudsopgave 1 Inleiding... 3 1.1 Beoogde impact doelgroep... 4 1.2 Roadmap... 5 1.3 Samenwerking... 5 2 Strategische programmalijnen... 7 2.1 Innovatieve omhullingsmaterialen... 7 2.2 Kasklimatisering... 7 2.3 Systeemintegratie... 8 3 Bijlage A Technologieroadmap... 10 4 Bijlage B Achtergronddocument Roadmap... 12 4.1 Visie en ambitie... 12 4.2 Doel van de Roadmap... 12 4.3 Uitleg van de tijdlijn... 12 4.4 Ontwikkelrichtingen... 13
TNO-rapport TNO 2013 R11425 3 / 18 1 Inleiding Het topgebied Tuinbouw en uitgangsmaterialen heeft een wereldwijd vooraanstaande positie op het gebied van teeltefficiëntie, energie-efficiëntie, emissies en arbeidsproductiviteit. De sector heeft door schaalvergroting en jarenlang snel te innoveren de kostprijs weten te drukken en weet op veel gewassen de concurrentie aan te gaan met andere landen. Dit is mogelijk dankzij een keten van partijen die intensief samenwerken (van veredeling, toeleveranciers, kassenbouwers, tuinders, logistiek tot retail). De sector wordt gedomineerd door een netwerk van MKB-bedrijven wat gunstig heeft gewerkt op de snelheid van innoveren. De sector staat zwaar onder druk door stijgende en fluctuerende energieprijzen, stijgende arbeidskosten, toenemende regelgeving en problemen rondom voedselveiligheid. Figuur 1: pijlers topsector Tuinbouw en Uitgangsmaterialen Het motto van het topteam Tuinbouw is wereldoplossingen voor werelduitdagingen. De ambitie is om onze kennispositie in te zetten om wereldwijd een efficiëntieslag te bewerkstelligen in de voedselproductie. De rode draad hierin is Meer met minder ruimte, water en energie. Het Vraaggestuurd Programma Glastuinbouw sluit inhoudelijk aan op het innovatieprogramma Meer met minder van de topsector Tuinbouw en Uitgangsmaterialen. Daarnaast wordt waar mogelijk ondersteuning geleverd door TNO aan de overige innovatieprogramma s door middel van het TNO MKB kennisoverdrachtprogramma.
TNO-rapport TNO 2013 R11425 4 / 18 Figuur 2: Onderbouwing ambitie Meer met minder van de topsector Tuinbouw en Uitgangsmaterialen 1.1 Beoogde impact doelgroep TNO heeft de ambitie om een substantiële bijdrage te leveren aan bovenstaande ambitie door mensen en kennis te verbinden om het concurrentievermogen van het Nederlandse toeleverende cluster te versterken. Wij doen dit door samen met telers en toeleveranciers te werken aan technologische innovaties, op de onderstaande focusgebieden. Voor de groene kennis wordt intensief samengewerkt met Wageningen UR. Dag- en Kunstlicht Systeemintegratie Energie en CO2 Waterkringloop Compact telen Fieldlab glastuinbouw Kasconstructies Figuur 3: Focusgebieden TNO in de glastuinbouw De impact die TNO wil bereiken is het toeleverend cluster (kassenbouwers en toeleveranciers) in staat stellen om wereldwijd maatwerkkassen te kunnen laten ontwerpen en verkopen. In 2013 heeft TNO hiertoe samen met het platform voor de
TNO-rapport TNO 2013 R11425 5 / 18 toeleveranciers AVAG de roadmap voor de tuinbouwtoeleveranciers herijkt. Centrale ambitie is als volgt geformuleerd: In 2020 is Nederland een wereldwijd gerespecteerd leverancier van Integrated Growing Systems (componenten en service) afgestemd op markt en klimaat. TNO levert een actieve bijdrage hierin door middel van het ontwikkelen en overdragen van de benodigde kennis hiervoor. Daarmee zijn de toeleveranciers in staat om: 1) Zich te onderscheiden van de buitenlandse concurrentie met maatwerkkassen die met minder energie meer en kwalitatief hogere productie haalt. Hierdoor zal de export van de Nederlandse kastechnologie toenemen (toenemende vraag en toenemend marktaandeel). 2) Kassystemen te optimaliseren op verschillende klimaatzones. 3) Sneller nieuwe duurzame kastypes te ontwikkelen met minder energie, water, arbeid en nutriënten gebruik (verhoging innovatiesnelheid). TNO bewandelt drie sporen om de ambitie te bereiken: 1) Laagdrempelige toegang tot de volledige kennisbasis van TNO voor ondernemers. Hiertoe heeft TNO het Fieldlab Glastuinbouw opgericht, zijn er diverse MKB kennisoverdrachtmiddelen en wordt samen met andere kennisinstellingen deelgenomen aan Greenport Campus innovatie support, en de Innovatie en Demonstratie Centra die samen met Wageningen UR Glastuinbouw zijn opgezet. 2) Cross overs van kennis door TNO opgebouwd voor andere topsectoren naar Tuinbouw en Uitgangsmaterialen. Hierbij wordt bestaande kennis geschikt gemaakt voor toepassing in de tuinbouwsector. Deze projecten worden geïnitieerd vanuit het Fieldlab Glastuinbouw en resulteren in directe B2B opdrachten, SBIR trajecten en deelname aan IPC projecten. 3) Samen met ondernemers ontwikkelen van nieuwe kennis, gebruik makend van de roadmap, zoals beschreven in dit vraaggestuurd programma (kennisontwikkelingsgelden, cofinancieringsprogramma). 1.2 Roadmap In samenwerking met de AVAG is de roadmap uit 2010 in 2013 herijkt. De roadmap en een toelichting zijn opgenomen in bijlage A en B. De roadmap laat zien dat toenemende internationale vraag naar high tech kassen en stijgende/ onvoorspelbare energieprijzen drijfveer zijn voor innovatie binnen de sector. Opgemerkt wordt dat bij het toeleverend cluster door de crisis de innovatie verschuift naar nieuwe kasconcepten voor andere klimaatzones om hiermee de export van kassentechnologie te bevorderen. De roadmap laat verder zien dat er behoefte is aan integratie van (innovatieve) deeloplossingen tot totaal nieuwe concepten. Hier ligt een natuurlijke rol voor TNO enerzijds vanwege de onafhankelijke positie en anderzijds vanwege de brede kennispositie. Uiteindelijk resulteren deze kennisontwikkelingen in een beslissingsondersteunend systeem dat door kassenbouwers en toeleveranciers gebruikt kan worden om snel het effect van bepaalde installaties te analyseren bij het kasontwerp voor het buitenland. Op deze manier kunnen zij zich onderscheiden met betere producten. 1.3 Samenwerking In onderstaande figuur is schematisch de waardeketen weergegeven van de glastuinbouwsector. TNO focust op het toeleverend cluster en de tuinder.
TNO-rapport TNO 2013 R11425 6 / 18 Focus TNO Adviseurs Veiling/ Branchever. Energie toeleveranciers kassenbouwers Tuinders Handel / logistiek retail Veredeling / opkweek Banken / verzekeraars Overheid Figuur 4: TNO focust op tuinder en toeleverend cluster binnen de waardeketen Kennispartners: Wageningen Universiteit en Research, Technische Universiteit Delft, INHolland, Haagse Hogeschool (Greenport Campus Innovatie Support), KEMA (schakelbare kasomhulling). Brancheverenigingen: AVAG, LTO Noord Glaskracht. Overige partners: TTO (Tuinbouw techniek Ontwikkeling), Productschap Tuinbouw, STOREKA, Demokwekerij.
TNO-rapport TNO 2013 R11425 7 / 18 2 Strategische programmalijnen TNO heeft de kennisontwikkeling gesplitst in drie lijnen: 1) Innovatieve omhullingsmaterialen; 2) Kasklimatisering; 3) Systeemintegratie. 2.1 Innovatieve omhullingsmaterialen De schil van de kas bepaalt in hoge mate het energiegebruik, watergebruik en productie. Hierbij zijn de eisen aan de schil tegengesteld, bijvoorbeeld hoge lichttransmissie, variabele warmtestraling transmissie en variabele isolatiewaarde (Uwaarde). Kijkend naar de grote internationale groeigebieden voor glastuinbouw dan zijn de eisen aan de kasomhulling weer per situatie verschillend. In de visie van TNO is het om de gewenste gewasproductie efficiëntie te bereiken noodzakelijk om over te schakelen op adaptieve (low cost) omhullingsmaterialen. TNO levert hieraan een bijdrage met de ontwikkeling van kennis op verschillende deelsporen: a) Adaptieve kasdekken, waarbij door vloeistoffen en additieven de eigenschappen kunnen wijzigen. b) Innovatiematerialen voor schermdoeken, waarbij door middel van coatings, nanotechnieken en productietechnieken gewerkt wordt aan compacte duurzame materialen met hoge isolerende eigenschappen. c) Microstructuren op glas of folie om de eigenschappen van het omhullingsmateriaal te verbeteren (transmissie eigenschappen gedurende de dag, en seizoen). 2.2 Kasklimatisering Doordat kassen steeds groter worden (afmetingen, meer lagen) schieten bestaande klimatiseringstechnieken tekort om het gewenste stabiele teeltklimaat te realiseren. In onderzoek is er veel aandacht besteed aan 3D klimaat in kassen door middel van CFD (Computational Fluid Dynamics) studies. Deze studies zijn dermate complex dat ze ongeschikt zijn om te gebruiken bij het ontwerp van kassen of klimaatregeling. De laatste jaren is hierdoor een kloof ontstaan tussen de praktijksituatie en de onderzoekswereld. TNO richt zich op de volgende deelsporen om deze kloof te dichten: a) Kennis opbouwen rondom drukverdelingen en vormfactoren op en in kassen. Hiermee wordt beoogd zowel op veiligheidsgebied (maximale windbelasting op (grote) kasdekken, buitenschermen e.d.) als op kasklimaat luchtuitwisseling door luchtramen en het effect van mechanische ventilatie innovatiesprongen te kunnen maken. Dit wordt gedaan door metingen van drukverdeling en luchtsnelheid in kassen. b) Ontwikkeling van een fysisch multi zone klimaatmodel en regelmodel. Doel van dit model is tweeledig. Enerzijds kunnen snel effecten van en synergie tussen diverse kascomponenten op het klimaat worden bepaald (schermdoeken, ontvochtigers, koeling, luchtbehandeling et cetera). Hiertoe wordt een fysisch Multi zone model opgezet dat wordt gevoed met de kennis opgebouwd onder a) en de CFD-berekeningen. Vervolgens wordt het model ingepast in de regelstrategie van de kascomponenten, waarbij kennis wordt ontwikkeld om de regeling zelflerend te maken. Tenslotte
TNO-rapport TNO 2013 R11425 8 / 18 wordt er een terugkoppeling gerealiseerd tussen het regelmodel en het kasontwerpmodel. 2.3 Systeemintegratie Gezien de toenemende vraag naar specifieke kasconcepten voor lokale klimaatcondities is er behoefte aan een snelle manier om diverse mogelijke kasconcepten met elkaar te vergelijken en te zoeken naar een optimum. Momenteel zijn hiervoor uitvoerige onderzoeken nodig, dit is ongeschikt voor de praktijk van de Nederlandse toeleveranciers in het buitenland. TNO wil dit ondervangen door kennis te ontwikkelen om bestaande kasmodellen voor constructie, klimaat energie en licht aan elkaar te koppelen en nieuwe algoritmen te ontwikkelen om de rekensnelheid te verkorten van enkele weken naar enkele minuten. Op deze manier worden de Nederlandse toeleveranciers in staat gesteld om snel optimalisatiestudies te kunnen uitvoeren aan de hand van een beslissingsondersteunend systeem waarmee op verschillende abstractieniveaus simulaties kunnen worden gemaakt. De te ontwikkelen kennis betreft: 1) Het ontwikkelen van een universeel platform waaraan verschillende deelmodellen gekoppeld kunnen worden (2012). 2) Het optimaliseren van het ontwerpproces om sneller en met minder faalkosten nieuwe kasconcepten te kunnen ontwikkelen (2013). 3) Online validatie van de modellen aan de hand van het aanpassen van de modellen aan de hand van praktijkdata in gerealiseerde kassen (2013). 4) Ontwikkelen van nieuwe kasconcepten voor specifieke landen met de opgebouwde kennis uit 1-3 (2014). Bovenstaande drie kennisontwikkelingslijnen zijn in onderstaande roadmap in verband gebracht met de omgevingsaspecten en de belangrijkste samenwerkingspartners. Eind 2014 is het de ambitie om de concurrentiepositie van de sector verbeterd te hebben door de nieuwe kasomhullingsmaterialen, de nieuwe slimme combinaties van kascomponenten en model based regelingen in de kas. Daarnaast is de ambitie om de afzet en marktaandeel van de toeleveranciers in de buitenlandse markten te vergroten door het gezamenlijk kunnen aanbieden van nieuwe kasconcepten geoptimaliseerd op lokale klimaat en cultuur condities. Naast de bovenstaande kennisontwikkelingslijnen zal TNO door middel van het MKB kennisoverdrachtprogramma - zoeken naar cross overs waarbij TNO technologieën uit andere sectoren mogelijk van waarde kunnen zijn voor de innovatieprogramma s van de topsector Tuinbouw en Uitgangsmaterialen. Hiertoe wordt het TNO MKB instrument Technologie Cluster (TC) ingezet, waarbij TNO samen met vijf bedrijven een project start om te onderzoeken of de TNO kennis toepasbaar is binnen de bedrijven. Mogelijke onderwerpen zijn (gegroepeerd per innovatieprogramma van topsector TU): Meer met Minder: Sensoren klimaat (optische sensoren (gekerfde glasvezels) voor klimaat, waterkwaliteit etc.). Sensoren microbiologie (lab on chip technologie om microbiologische gietwaterkwaliteit inzichtelijk te maken). Scheidingstechnologie ten behoeve van sluiten waterkringloop en terugwinnen nutriënten.
TNO-rapport TNO 2013 R11425 9 / 18 Inrichten arbeidsproces (integraal ontwerpen totale arbeids- /hulpmiddelen/mechanisatieoplossingen). Voedselveiligheid en zekerheid ESBL (voorspellen van toekomstige bacteriële risico s en sneller detecteren). Samenwerkende waardeketen Robotisering (modulariseren van mechanisatieontwikkelproces; 3d vision; beeldbewerking; soft gripping). Gezondheid en welbevinden Groene concepten (ter verbetering van het woon-, werk-, leer- en leefmilieu).
TNO-rapport TNO 2013 R11425 10 / 18 3 Bijlage A Technologieroadmap
Kennis Technologie Markt Landschap Beleid / Trends TNO-rapport TNO 2013 R11425 11 / 18 AVAG TNO ROADMAP INTEGRATED GROWING SYSTEMS Uitdaging: Gezamenlijk geïntegreerde systemen ontwikkelen en HUIDIGE SITUATIE 2013 afstemmen op lokale situaties in binnen- en buitenland AMBITIE 2020 Overheid / Trends en ontwikkelingen Kans: - Topsectoren beleid - Stijgende en fluctuerende energieprijs - Voedselveiligheid - Groei wereldbevolking - Urban farming Bedreiging: - In Nederland: inperking kassengebied, - Stijgende arbeidskosten - Toenemende regelgeving in binnenland - Problemen rondom voedselveiligheid - Lage vraag voor innovatie in NL - Onstabiele buitenlandse situaties Toenemende urbanisatie Optimalisatie opbrengsten / kosten Schaarste van water / energie / materialen Urban farming Opkomende landen (o.a. BRIC) Klimaatverandering Trends en ontwikkelingen Ontwikkelingen in ICT Toename tracking and tracing (ook voor water) Nanotechnologie Vergrijzing Groei wereldbevolking.... Holland Branding Hit and stay.. Tropisch klimaat.. Droog klimaat.. Zee-klimaat.. Land-klimaat.. Poolklimaat In 2020 is Nederland een wereldwijd gerespecteerd leverancier van Integrated Growing Systems (componenten en service) afgestemd op markt en klimaat. Marktvraag buitenland Partijen extern: Telers, adviseurs, banken, lokale buitenlandse partners Aanbieders intern: - AVAG: Kassenbouw, Installatietechniek, Toeleveranciers; - Storeka (Beheer Casta) Kans: - Toenemende internationale vraag naar totaalconcepten, resource efficiency, voedselkwaliteit, protected horticulture; - Grote nieuwe markten (mid / low tech) - Potentie van IT (binding tussen btl en NL) - Vraag naar consortiumvorming Bedreiging: - Onduidelijkheid in buitenland: wat is GT NL? - Situatie btl sluit niet goed aan op NL expertise - Opkomst gevestigde markt Kans: - Samenwerking (o.a. de nieuwe kweker ) - Samenwerking met lokale partijen in het btl. - Meer externe investeerders Bedreiging: - Exportkredieten lastig te verkrijgen - Btl concurrentie op inferieure producten, financieringsvormen (subs.) - Kweker wordt manager (mist groene vingers.) - Interesse in btl bij telers mist + risico mijdend Sterk: - Kennis, hoogwaardige producten (Resource efficiency) - Sterke financiers, steun overheid - Goede kennis van aantal targetlanden Zwakte: - gebrek aan samenwerking / vertrouwen - concurrentie op prijs - duur imago - grote samenwerkingen risico kleine MKB ers - Hit and run : snelle sales in btl In ledenvergadering voorleggen: hoe gaan we samenwerken? Wie wil en kan meedoen? Analyse van de vraag Onderling commitment om gebruik te mogen maken van elkaars kennis / ervaringen Kwaliteit, afgestemd op vraag; zichtbaar maken, objectiveren Samenwerkende clusters: business modellen voor innovatie Werkgroepen maken per land / regio en kennis delen Holland kasontwerp systematiek (SIOM) Gezamenlijk label made in Holland Public Affaires Professionele lobby 2014 -> 2020 Wie financiert dit? Overheid?; Welke landen focus? China / Afrika Consensus over USP s. Ook voor NL Lobby rondom opbrengst en besparing Promotie van pilotprojecten à la Turkije; lage residuen Marketing! Holland Paviljoen (in China, Afrika, India) Optimaliseer communicatie / vertrouwen: bijv.: toeleveranciers moeten in vroeg stadium input kunnen leveren aan leads (concurrentie proof) Businessethiek heroverwegen: nu vnl. gesubsidieerde projecten Vraaggericht werken Servicepunt gemeenschappelijk; Lokaal. Ook voor Samenwerking / partnership lokale betrokkenen Keurmerk op ontwerp; Soms kweker verplichtstellen ter verkrijging van keurmerk Lokale kwekers opleiden advies Bundelen opleiding en service systemen (wkk, teeltadvies) Keurmerk voor totaal oplevering turnkey bedrijven Certificering? Door AVAG AVAG biedt adviseurs voor opstartfase; verplicht in bepaalde situaties - Groter segment in het buitenland - Meer technologieniveaus - Succesvolle samenwerking in de keten - Succesvolle samenwerking internationaal - Onderbouwing effecten additionele investeringen (Greenport Holland, Green Farming, etc.) - Succesvolle samenwerking tussen AVAG-leden - Thuismarkt als basis - Export: minimaal tien integrale concepten (low, mid, high tech) - Stimuleren en regiefunctie houden techontwikkeling btl. Energie / CO2; Sensoren; Water; Meervoudig ruimtegebruik; Robotisering Sterk: - Hoogwaardige producten; - Meer met minder, resource efficiënt - Water(management) - Innovatie dmv praktijkprojecten Valkuil: - Geëxporteerde tech bouwt voort op NL kennis/ producten, maar vereist btl praktijk - Mid tech kan hoogwaardig kennisniveau beschadigen - Downgraden voor kassenbouwers lastig - Pilotprojecten in btl schalen niet op Luchtkwaliteit -regeling / monitoring selectief scherm of kasomhullingsmateriaal foliekassen foliekasdekken hoge capaciteit ontvochtiging, energiearm innovatief kasdek geïntegreerd PV (buiten)scherm innovatieve kasconstructies energiearme ventilatie / koeling PV integratie schakelbare kasomhulling Licht licht doorlaat optimalisatie energiezuinige belichting waterreiniging luchtdichte isolerende schermen terugwinnen nutriënten gestapelde teelt lage temperatuur verwarming (LTV) slimme folies SIOM CO2 buffer koudebuffer Licht coatings doorlaat op kasomhulling optimalisatie telen op water gesloten plant factory plant in control model based control Uitwerken concept city farm; geen kas, gesloten teelt, lokaal selectief natrium verwijderen lean and mean Feedback prestaties operationele kassen richting kasontwerp 3D klimaatmodel biosensor ICTontwikkeling voor telen. op afstand - > regie vanuit NL. Inzet social media - Verbeterde ontwerpen / integrale concepten (Turnkey en deelconcepten) - Blijvend onderscheidend product en proceskwaliteit - Van A tot Z leveren Kennispartijen: TNO WUR AVAG-leden Sterkte: - Gouden driehoek - Hoog kennisniveau Zwakte: - Minder fundamenteel onderzoek binnen de sector vanwege wegvallen Productschap Tuinbouw - Steeds meer kennis nodig vanuit het btl (zoals bij veredeling) Programmalijn Kasconstructie Programmalijn Kasdek Programmalijn Materialen Programmalijn Kasklimaat Programmalijn Watertechnologie Programmalijn SIOM Gezamenlijke kennisbank per land: wat is in welk land nodig aan water, lichtopbrengst, etc. Ervaringen koppelen aan kennis Opleidingscentra meer integreren Sturen op inhoudsstoffen Kennisambitie: - Continue fundamentele kennisontwikkeling - Kennisontwikkeling o.g.v. bouwen en kweken in het btl.
TNO-rapport TNO 2013 R11425 12 / 18 4 Bijlage B Achtergronddocument Roadmap Dit document dient als achtergronddocument bij de AVAG TNO Roadmap Integrated Growing Systems. De achterliggende visie is hier te lezen, evenals het doel van de roadmap en de benodigde uitleg om de roadmap te kunnen lezen. 4.1 Visie en ambitie De toeleveranciers in de Nederlandse tuinbouwsector hebben wereldwijd een vooraanstaande rol door het produceren van technologisch hoogwaardige producten. De internationale vraag naar technologisch geavanceerdere kassen is in de afgelopen jaren sterk toegenomen en zal dat naar verwachting blijven doen. Uit ervaring is gebleken dat samenwerking hiervoor nodig is tussen toeleveranciers en kassenbouwers, de kennisleveranciers van innovaties, lokale organisaties in andere landen, telers en andere partijen. Andere klimaattypes vragen namelijk om nieuwe kasconcepten en bekendheid opbouwen in het buitenland werkt ook beter als daarin gezamenlijk wordt opgetrokken en een herkenbare goede kwaliteit wordt neergezet. Concurrentie uit andere landen ligt op de loer. Een gezamenlijke ambitie hebben, op elkaar afstemmen wie welke rol daarin vervult en inzien wat de toegevoegde waarde is van de samenwerking, draagt bij aan het onderling vertrouwen en hopelijk aan een versnelde samenwerking en innovatie. AVAG en TNO hebben gezamenlijk de volgende ambitie gedefinieerd: De ambitie is dat in 2020 Nederland een wereldwijd gerespecteerd leverancier is van Integrated Growing Systems (componenten en service) die afgestemd zijn op markt en klimaat. In drie workshops met AVAG-leden en TNO, en gefaciliteerd door TNO, is deze ambitie uitgewerkt tot de Roadmap Integrated Growing Systems. Gezamenlijk zijn de sterkte, zwaktes, kansen en bedreigingen gedefinieerd, de deelambities voor 2020, de uitdaging waar AVAG en TNO voor staan om de ambitie te bereiken, de ontwikkelrichtingen om daar te komen en benodigde technische kennis en oplossingen. 4.2 Doel van de Roadmap De roadmap, die is opgesteld door AVAG en TNO, brengt de gezamenlijke ambitie in beeld en de activiteiten die ondernomen moeten worden om deze ambitie te bereiken. De roadmap is bedoeld als discussiedocument en is met nadruk niet in beton gegoten. Het beeld helpt om gezamenlijk de discussie te voeren over de ambitie en de stappen die de partijen al dan niet in samenwerking zouden moeten nemen. TNO en de AVAG zijn gezamenlijk eigenaar van de roadmap en de bijbehorende documenten. 4.3 Uitleg van de tijdlijn Van links naar rechts De Roadmap wordt van links naar rechts gelezen. Links de huidige situatie in 2013 en rechts de ambitie voor 2020. In het midden de activiteiten die moeten worden ondernomen om de ambitie waar te maken.
TNO-rapport TNO 2013 R11425 13 / 18 Van boven naar beneden Helemaal bovenaan staat de uitdaging waar AVAG en TNO voor staan om in 2020 een wereldwijd gerespecteerd leverancier van Integrated Growing Systems te worden: De uitdaging is gezamenlijk geïntegreerde systemen te ontwikkelen en afstemmen op lokale situaties in binnen- en buitenland Van boven naar beneden zijn verschillende lagen waar te nemen. Landschap: Bovenin de meest abstracte laag met de maatschappij en trends en ontwikkelen. Markt: Daaronder de markt, waarbij onderscheid wordt gemaakt tussen de vraagkant in het buitenland en de aanbieders, onder te verdelen in de AVAG bedrijven en andere stakeholders, zoals telers, adviseurs, banken en lokale buitenlandse partners. Technologie: De technologielaag beschrijft technische innovaties en oplossingen die nodig zijn om de prestaties in het buitenland te verbeteren. Dit zijn zaken die de AVAG leden zouden moeten ontwikkelen om de ambitie te realiseren. Kennis: De kennislaag beschrijft de kennisontwikkeling en overdracht die optimaal de ambitie kunnen ondersteunen, gericht op technologie en innovatie. Het gaat hier om de kennis van partijen zoals TNO, Wageningen UR Glastuinbouw en kassenbouwers. Van linksboven naar rechtsonder Links staan per laag de kansen en bedreigingen beschreven van de maatschappij (de situatie in Nederland en het buitenland), van de markt in het buitenland en van externe partijen (dus buiten AVAG en TNO). Daaronder staan de sterkte en zwaktes beschreven van betrokkenen bij de roadmap: AVAG met de huidige technologische oplossingen en TNO samen met de aanwezige kennisbasis in Nederland. Rechts staat per laag de ambitie van AVAG en TNO beschreven. 4.4 Ontwikkelrichtingen In de drie workshops is gebrainstormd over ontwikkelrichtingen: wat is er aan technologie en niettechnologische ontwikkeling nodig om in het buitenland een goede naam op te bouwen en een gerespecteerd leverancier van Integrated Growing Systems te worden? Tijdens het brainstormen kwamen veel niet-technologische aspecten naar voren rondom marketing en overdracht van kennis en kunde. Ook het ontwikkelen van technische oplossingen die afgestemd zijn op het lokale klimaat vraagt verdere ontwikkeling. De volgende ontwikkelrichtingen zijn in de Roadmap verder uitgewerkt: Holland Branding, Hit and Stay en Technologische oplossingen voor verschillende klimaatzones. Holland Branding: het vermarkten van de Nederlandse ervaring en kennis op het gebied van kassen en teelt. Gezamenlijk de Nederlandse kwaliteit zichtbaar maken en een Nederlands kwaliteitsmerk neerzetten. In de roadmap zijn de bijbehorende acties met een oranje blokje weergegeven. Kijk voor de kleurcodering in de roadmap rechtsboven in het blauwe vlak. De acties richten zich op het gezamenlijk neerzetten van de Holland Brand: marketing, lobby en bewerken van de overheid (Public Affaires), toewerkend naar een label dat staat voor Nederlandse topkwaliteit. Ook het delen van kennis en het leren van elkaars ervaringen in het buitenland zijn nodig om de Nederlandse kwaliteit verder te ontwikkelen.
TNO-rapport TNO 2013 R11425 14 / 18 Holland Branding: Oranje blokjes (op de roadmap van boven naar beneden) Kwaliteit, afgestemd op vraag; zichtbaar maken, objectiveren: Holland kasontwerp systematiek (SIOM) Gezamenlijk label made in Holland Lobby rondom opbrengst en besparing Promotie van pilotprojecten à la Turkije; lage residuen Marketing! Holland Paviljoen (in China, Afrika, India) Public Affaires Professionele lobby 2014 -> 2020; Wie financiert dit? Overheid?; Welke landen focus? China / Afrika Samenwerkende clusters: business modellen voor innovatie Consensus over USP s. Ook voor Nederland In ledenvergadering voorleggen: hoe gaan we samenwerken? Wie wil en kan meedoen? Werkgroepen maken per land / regio en kennis delen Onderling commitment om gebruik te mogen maken van elkaars kennis / ervaringen Certificering? Door AVAG Uitwerken concept city farm; geen kas, gesloten teelt, lokaal ICT-ontwikkeling voor telen op afstand -> regie vanuit Nederland. Beschrijving Objectiveer wat kwaliteit is en maak zichtbaar hoe het resultaat aansluit bij de vraag. Eén systematiek gebruiken voor het definiëren van de totale kas, die de Hollandse kwaliteit garandeert. Eén herkenbaar label voor Hollandse kwaliteit. De belangen van Nederlandse glastuinbouw behartigen door aandacht te richten op opbrengst per m2, besparing van water en energie, voedselveiligheid, et cetera Dat is waar Nederland goed in is. In promotie-uitingen succesvolle voorbeeldprojecten laten zien en succesvolle resultaten zoals lage residuen. Veel marketing doen, zoals een Holland Paviljoen neerzetten in landen waar Nederland actief wil zijn (bijvoorbeeld China, Afrika en India). Het behartigen van de Nederlandse belangen bij de (lokale) overheid in landen waar Nederland actief wil zijn en blijven. Professionele belangenbehartiging is nodig, maar wie gaat dat financieren en in welke landen komt de focus van de lobby te liggen? Bedrijven (kassenbouwers en toeleveranciers) die met elkaar gaan samenwerken via nieuwe business modellen die gezamenlijke innovatie stimuleren. Overeenstemming krijgen over de Unique Selling Points, dus de unieke kwaliteiten van de Nederlandse glastuinbouw. Ook belangrijk voor de Nederlandse markt. Dit is een concrete actie om mee te starten op de ledenvergadering van AVAG. Concrete actie om kennis en ervaringen vanuit andere landen binnen AVAG met elkaar te delen en gezamenlijk te bedenken wat de te nemen stappen zijn in de betreffende landen. Werken aan vertrouwen en commitment tussen de AVAG-leden om hierin gezamenlijk op te trekken, want dat is voorwaarde voor succesvolle samenwerking. Als eenmaal overeenstemming is over wat wordt verstaan onder Nederlandse kwaliteit is certificering mogelijk om zichtbaarheid te geven aan deze kwaliteit. Zou AVAG dat moeten leveren, of een andere partij? Het terugbrengen van de tuinbouw naar de stad. Om service te kunnen verlenen in het buitenland is verdere ICT-ontwikkeling nodig om deze service
TNO-rapport TNO 2013 R11425 15 / 18 Feedback prestaties operationele kassen richting kasontwerp Inzet social media Gezamenlijke kennisbank per land: wat is in welk land nodig aan water, lichtopbrengst, etcetera Ervaringen koppelen aan kennis Opleidingscentra meer integreren Sturen op inhoudsstoffen vanuit Nederland te realiseren. Zo mogelijk is zelfs regie vanuit Nederland realiseerbaar. Meer leren van bestaande, in werking zijnde kassen, om het ontwerp van kassen te verbeteren. Meer gebruik maken van social media, voor marketing en lobby in het buitenland, voor service verlening op afstand, voor samenwerking, et cetera. Gezamenlijk kennis uitwisselen omtrent ervaringen in het buitenland. Dit professioneel aanpakken zodat de kennisuitwisseling voor een groot publiek toegankelijk is. Ervaringen onderbouwen met wat daarover bekent is in de wetenschap, zodat het meer waarde krijgt. Het samenvoegen van opleidingscentra zodat er meer samen wordt gewerkt. In de toekomst het sturen van de ontwikkeling van planten opdat er specifieke stoffen aanwezig zijn in deze planten. Hit and Stay: er moet iets gedaan worden rondom het fenomeen hit and run. In het verleden zijn veel kassen verkocht en neergezet in het buitenland, waarna de leveranciers vertrokken en de lokale partijen achterbleven zonder de benodigde kennis en kunde om het optimale uit de kassen te halen. We hebben deze ontwikkelrichting hit and stay genoemd, zie de licht grijze blokjes. Kijk voor de kleurcodering in de roadmap rechtsboven in het blauwe vlak. De acties richten zich op het luisteren naar de lokale klant, oplossingen bieden die passen bij zijn vraag en mogelijkheden, het nemen van verantwoordelijkheid om iets neer te zetten wat blijvend gebruikt wordt, het leveren van service (lokaal of op afstand) tijdens gebruik en goede samenwerking met bijvoorbeeld de teler ( Ook al staat er nog zulke goede technologie, een goede teler is nodig die weet wat de planten nodig hebben en weet hoe hij de technologie daarvoor kan inzetten.) Hit and Stay: de licht grijze blokjes (op de roadmap van boven naar beneden) Analyse van de vraag Vraaggericht werken Lokale kwekers opleiden Samenwerking / partnership lokale betrokkenen Optimaliseer communicatie / vertrouwen: bijvoorbeeld: toeleveranciers moeten in vroeg stadium input kunnen leveren aan leads (concurrentie proof) Keurmerk op ontwerp Soms kweker verplichtstellen ter verkrijging van keurmerk Beschrijving Goed luisteren naar wat de werkelijke vraag is. Wanneer de vraag helder is oplossingen genereren die voldoen aan de vraag. Zorgen dat lokale bevolking in staat is de (vaak high tech) kas te gebruiken. Veel aandacht besteden aan lokale samenwerking. Om samenwerking te realiseren is vertrouwen nodig. Om in vroeg stadium te kunnen samenwerking en te weten wat men aan elkaar heeft, zullen de partijen open moeten zijn over bijvoorbeeld specificaties van de aan te bieden technologie. Zonder vertrouwen wil men dit vaak niet kwijt aan elkaar. Een keurmerk kan er toe bijdragen dat kwaliteit wordt geleverd, zodat de lokale partij niet met slechte kwaliteit achter blijft. Soms zijn er kwekers die een kas willen maar daar zo weinig voor willen betalen dat goede kwaliteit niet te leveren is. Voor deze kwekers zou een keurmerk met garantie voor kwaliteit verplicht moeten zijn.
TNO-rapport TNO 2013 R11425 16 / 18 Keurmerk voor totaal oplevering turnkey bedrijven Business ethiek heroverwegen: nu voornamelijk gesubsidieerde projecten Servicepunt gemeenschappelijk; Lokaal. Ook voor advies AVAG biedt adviseurs voor opstartfase; verplicht in bepaalde situaties Bundelen opleiding en service systemen (wkk, teeltadvies) Een keurmerk zodat turnkey oplossingen gegarandeerd een bepaalde kwaliteit hebben. Veel projecten in het buitenland krijgen subsidie. Die subsidie is niet blijvend en vaak levert dit financiële problemen op voor de eigenaar wanneer de subsidie wegvalt. Dit kan men eigenlijk van te voren al aan zien komen. Deze ethische kwestie zou bediscussieerd moeten worden. Het is te kostbaar om op elke locatie een eigen servicepunt op te zetten. Dit zou daarom gezamenlijk moeten worden neergezet: een punt waar men ook advies kan krijgen. Vanuit AVAG zouden adviseurs moeten worden geleverd om de opstartfase van de gebruiker te ondersteunen. Mogelijk moet dit verplicht worden gesteld is bepaalde situaties, omdat een niet goed werkende kas slecht voor de Nederlandse reputatie is. Bij het leveren van service zou ook opleiding moeten worden gekoppeld, voor verdere ontwikkeling van bijvoorbeeld de manier van kweken, het verwarmingssysteem, et cetera. Technologische oplossingen voor verschillende klimaatzones: Nederland kent een zeeklimaat en de kassen in Nederland zijn daarop afgestemd en geoptimaliseerd. Een ander klimaat kent andere uitdagingen en kansen, denk aan het gebrek aan water in een warm woestijnklimaat en de kansen (en uitdagingen) die de grote hoeveelheid zon daar biedt. We hebben de klimaatclassificatie van Köppen aangehouden, zie de volgende afbeelding, en onderscheiden een tropisch, zon-, zee-, land- en poolklimaat. In de technologie-laag is per technologie-optie aangegeven in welk klimaattype deze oplossing relevant is om de prestaties van de teelt in het buitenland te kunnen verbeteren. Kijk voor de kleurcodering in de roadmap rechtsboven in het blauwe vlak. Dus bijvoorbeeld hoge capaciteit ontvochtiging, energiearm is relevant in een tropisch klimaat (bordeaux rood), een droogklimaat (licht geel) en een zeeklimaat (groen). Voor nieuwe technologische oplossingen is vaak nieuwe kennis nodig bij de toeleveranciers. In de onderste laag van de roadmap zijn Programmalijnen gedefinieerd die de kennisbasis vormen voor de nieuwe technische oplossingen. Deze programmalijnen zijn gericht op kennisopbouw en kennisoverdracht naar en tussen partijen zoals kassenbouwers en toeleveranciers (verwarmingsbedrijven, sensorleveranciers, scherminstallateurs, et cetera). Enkele onderdelen zijn meer fundamenteel van aard en vragen ook verder kennisontwikkeling door bijvoorbeeld TNO en
TNO-rapport TNO 2013 R11425 17 / 18 Wageningen UR Glastuinbouw. Via witte en grijze vlakken is de verbinding aangegeven tussen deze programmalijnen en de technische oplossingen in de technologielaag. De volgende programmalijnen zijn gedefinieerd: A. Kasconstructie: De programmalijn kasconstructie richt zich op de kennisuitwisseling en -ontwikkeling rondom glas en foliekassen, innovatieve kasconstructies, lichtdoorlaatoptimalisatie en gestapelde teelt. B. Kasdek: De programmalijn kasdek richt zich op glas en foliekasdekken, innovatie in kasdekken en de integratie van zonnepanelen (PV-panelen). C. Materialen: Richt zich op kasomhullingen en schermen, die geïntegreerd zijn met zonnepanelen, schakelbaar, slim en luchtdicht of isolerend. D. Kasklimaat: De programmalijn kasklimaat (waarbij dit gaat over het klimaat in de kas, dus niet te verwarren met klimaattypes buiten ) kent de volgende deelgebieden: 1. Efficiënt ontvochtigen: 50% van de warmtevraag van een kas komt voor rekening van ontvochtiging. Dimensionering en regeling is lastig door interactie met bijvoorbeeld verwarming en luchtramen. Kennisoverdracht over de te nemen stappen richting een goede dimensionering geeft partijen inzicht om energie te besparen. 2. Gelijkmatig klimaat: In het kader van energiebesparing, een constante productkwaliteit en het voorkomen van schimmel is een gelijkmatig klimaat belangrijk. Installaties om de verschillen te verkleinen vergroten echter de verschillen bij verkeerd gebruik. Kennisoverdracht om klimaatongelijkheid te beperken geeft partijen inzicht in mogelijke strategieën die af te stemmen zijn op specifieke situaties. 3. Lage temperatuur kasverwarming (LTV): De opkomst van duurzame bronnen zoals geothermie, WKO en restwarmte zorgt voor het niet meer optimaal functioneren van huidige systemen voor kasverwarming (buizen op de bodem van de kas en tussen het gewas). Lucht gebaseerde systemen bieden wel mogelijkheden voor inzet van duurzame bronnen. Kennisoverdracht maakt het mogelijk vanuit de warmtevraag een juiste strategie te bepalen voor een goed verwarmingssysteem. 4. Isolerende schermen: Overdracht van kennis rondom de benodigde eigenschappen van deze schermen en hoe men ze kan samenstellen om een goed isolerende werking van het energiescherm te realiseren terwijl er toch de nodige ontvochtiging is. 5. Luchtkwaliteit in de kas: Door ontwikkelingen is de ventilatie van de kassen beperkt, waardoor het risico op ophoping van ongewenste stoffen zoals NOx en ethyleen toeneemt. Kennisoverdracht rondom het op een beperkt aantal punten meten van de luchtkwaliteit en het inschatten van de situatie tussen deze punten geeft bedrijven inzicht in hoe de luchtkwaliteit kan worden verbeterd. E. Watertechnologie: Richt zich onder andere op het omgaan met water in waterarme gebieden, nieuwe reinigingstechnieken, het terughalen van nutriënten uit water, het telen op water en het selectief verwijderen van natrium. Ook opbouwen van kennis over de micro bacteriële kwaliteit van water zit in deze programmalijn. Specifiek wordt hier gekeken naar detectietechnieken en mogelijkheden om bij te sturen.
TNO-rapport TNO 2013 R11425 18 / 18 F. SIOM (staat voor SysteemIntegratie en Optimalisatie Model, TNO): De progammalijn SIOM richt zich op de systematiek om afzonderlijke onderdelen en technieken in een kas optimaal op elkaar af te stemmen en samen te laten werken, om een maximale teeltprestatie te realiseren.