Bespaar op energiekosten met dynamisch belichten
Geplaatst op 21 augustus 2023
Dat zegt Erik Stappers, plantspecialist voor groenten bij Signify, met een focus op hogedraadteelt. Stappers is nauw betrokken bij projecten in West-Europa en werkt samen met telers om de optimale oplossing voor hun gewas en situatie te bereiken. In een blog gaat hij in op de kansen van dynamisch belichten.
In het nieuwe denken en doen rond belichten staan twee begrippen centraal: kostenefficiëntie en flexibiliteit. Planten hebben Photosynthetic Active Radiation (PAR) nodig om te groeien. De kunst is immers om planten tegen de laagst mogelijke kosten voldoende PAR-licht in de juiste samenstelling (spectrum en intensiteit) te geven om goed te presteren. En zoals de stroomkosten geen constante zijn, maar van uur tot uur kunnen variëren, is ook de lichtbehoefte van een plant niet constant. Onderzoek en praktijk hebben al uitgewezen dat het zowel voor de plantontwikkeling als de energierekening gunstig kan zijn om licht te behandelen als een dynamische groeifactor. De tijd dat lichtinstallaties op vaste tijden altijd op vol vermogen draaiden, zal snel tot het verleden behoren, want je gaat tenslotte altijd op zoek naar optimalisatie van de productie per eenheid energieinput.
Vind de juiste bandbreedte
Kostenefficiënt kun je derhalve beschouwen als een dynamisch spel met verschillende variabelen, zoals de te geven PAR-lichtsom per etmaal of week, de benodigde hoeveelheden LED-licht om het natuurlijke daglicht tot die hoeveelheden aan te vullen. En ook de verdeling van de belichtingsmomenten en belichtingsduur over etmaal en week om die hoeveelheden zo voordelig mogelijk te realiseren. Om maximale energieefficientie te realieren kun je ook het aangeboden spectrum variëren om gebruik van minder efficiënte, maar soms noodzakelijk of wenselijke lichtkleuren (denk aan verrood en groen/wit licht), zo laag mogelijk te houden. De lichtinstallatie en software moeten hier uiteraard wel geschikt voor zijn. Tot slot zal praktijkonderzoek en ervaring moeten uitwijzen in welke bandbreedte gestuurd kan worden en welke besparing daadwerkelijk gerealiseerd kan worden
Gezond verstand
Hoe zouden telers met een traploos dimbare LED-installatie en het juiste stuurprogramma nu al kosten kunnen besparen? In de eerste plaats door afscheid te nemen van vaste patronen. Laat je leiden door het gewas en het al aanwezige daglicht, en vul dat aan naar behoefte. Zie licht als een dynamische groeifactor net als temperatuur. Je kunt daardoor met het volledig beschikbare vermogen belichten op de goedkope momenten per etmaal zoals ’s nachts en bepaalde momenten overdag, in plaats van de vroege ochtend en late middag. en zelfs meer in het weekend wanneer de elektraprijzen relatief lager zijn.
De proef op de som
In een vergelijkingsproef bij Botany hebben we het afgelopen seizoen de combinatie van timing en lichtsom op basis van de energieprijs getest in tomaat. Dat gebeurde in twee afdelingen, die op weekbasis dezelfde lichtsom ontvingen. In afdeling 1 werd belicht bij een constante lichtintensiteit van 220 µmol/m2/sec en een daglengte van 18 uur. In de naastgelegen afdeling werd dynamisch belicht bij een maximale lichtintensiteit van 300 µmol/m2/sec en werd ook gedimd. De minimale lichtintensiteit was tijdens de belichtingsperiode altijd 50 µmol/m2/s. Dit minimum is afhankelijk van o.a. ras, gewasstand en plantbelasting en kan afhankelijk van de fase en belasting iets hoger liggen. Sturing vond plaats op basis van stroomtarieven, waardoor in de weekenden en in de nacht de hoogste lichtintensiteiten werden toegepast. Dit maakte dat op hetzelfde moment ook de hoogste kastemperaturen werden gerealiseerd. Hierin zien we een verschil met de huidige teeltwijze. In de praktijk wordt veelal gestreeft naar een temperatuurpiek in de middag. In de proef wordt net wat extremer gestuurd dan in de praktijk gangbaar is om daarmee stap voor stap de bandbreedtes van dynamisch belichten te definieren.
Hoe ver kun je gaan?
In de loop van de teelt zagen we verschillen in teeltresultaat ontstaan. De energiekosten liggen, afhankelijk van hoe extreem gestuurd wordt, tot 8% lager, terwijl het gewas vergelijkbaar presteerde op gebied van zowel productie als kwaliteit. Doordat je belicht op goedkopere momenten, is de gemiddelde prijs per kwH lager en daarnaast wordt het armatuur efficienter als je dimt. Dat maakt het totale energieverbruik lager. We hebben geen verschil waargenomen in fotosynthese activiteit, daaruit concluderen we dat het groeipotentieel gelijk is. Wat verder opviel is dat het gewas in de dynamisch gestuurde afdeling iets gemakkelijker generatief gestuurd kon worden, waardoor dit gewas een iets betere balans had. Tot een productieverschil heeft dit echter niet geleid. We zien daarnaast dat op de dynamisch belichte afdeling de verdamping iets hoger was, maar dit gaf geen kwaliteitsverschil. Tot slot zagen we dat tussen beide afdelingen het vruchtgewicht tijdens de teelt verschilde ondanks het gelijkblijven van de productie. De assimiliatenbalans wordt blijkbaar beinvloed door het lichtschema.
