De nieuwe zonsopgang in de tuinbouw

09.06.2023 Niels van der Horst

“Als je in de tuinbouw bijvoorbeeld één hectare tomatenkas neemt, dan hangen daar gemiddeld genomen 900 lampen van om en nabij de 1000 Watt, dus dat wordt 900.000 Wh per uur of te wel 900 kWh. Tijdens het belichtingsseizoen staan deze lampen (een half jaar) lang 16 uur per dag te branden, dus dat wordt een kleine 15.000 kWh per dag. Een normaal huishouden verbruikt ongeveer 3000 kWh per jaar. Een tuinder heeft al snel 20 hectare aan kassen en het totaal aan glastuinbouw in Nederland is iets meer dan 10.000 hectare, dus je kan nagaan dat het om aardig wat energie gaat,” vertelt Ronald Gronsveld eigenaar van Rofianda Light Solutions.

“De zomer is vanwege de hitte in de kas niet het beste seizoen. Zodra de zon een beetje begint te komen, gaat de tuinder krijten. Dat is het wit kalken van de kas om de zon buiten te houden.” Wordt de zon nog sterker, komt daar een energiedoek bij, waardoor in totaal zo’n 80% van het zonlicht en de zonnewarmte wordt geblokkeerd. Tuinbouw of horticultuur is het op commerciële basis telen van groenten, eetbare paddenstoelen, fruit, bloemen, planten, bomen, bollen of zaden. Het zomerse half jaar gebeurt dat met natuurlicht, de andere helft met kunstlicht. Gronsveld heeft iets ontwikkeld wat het verschil qua licht erg klein heeft gemaakt.

Wkk
Een enigszins grote tuinder heeft vaak een warmtekrachtkoppeling (wkk). Dat is een installatie waar door gasverbranding warmte én elektriciteit wordt opgewekt. Mogelijk dat bij het vervangen van gas, waterstof een rol gaat spelen. “Vroeger waren tuinders verantwoordelijk voor ruim 15 procent van de energieproductie in Nederland. Via die wkk’s wekten zij meer op dan ze zelf gebruikten en leverden dat terug aan het net.” Gas was zo goedkoop dat er tuinders waren die de wkk’s lieten draaien en zo extra inkomsten genereerden.

Problemen tuinbouw
Toen de gasprijzen de pan uit begonnen te rijzen, zaten de tuinders met de handen in het haar. “Als de aardgaskosten zeven keer meer worden, kunnen jouw tomaten niet voor dezelfde prijs in de winkel liggen.” Sommige tuinders verkochten toen hun aardgasquota bij wijze van spreken voor de helft van de prijs aan een grotere buurman omdat het kweken niet meer rendabel was. Voor de buurman betekende dit weer dat hij goedkoper gas kon inkopen en op zijn grotere schaal nog net kon renderen. “Een derde van de bedrijven is gestopt, zoals bij de orchideeënkweek. Deels door faillissement, deels omdat ze aan zagen komen dat ze het niet gingen trekken. Dat geldt ook voor één van de grootste jonge plantenkwekers in Nederland die zo’n anderhalf miljard plantjes per jaar teelde. Die heeft dit jaar de stekker eruit getrokken en dat is echt wel een aderlating. Daar ligt nu veertig hectare tuinbouw stil, en 400 man die op straat staan. Ook degenen later in de keten, dus die de vruchten van die plantjes gingen maken, moeten ineens op zoek naar een alternatief," vertelt Gronsveld.

Seizoensomwisseling
In de zomer probeert een tuinder de zomer een beetje weg te houden, in de winter juist na te bootsen tot rond de twintig graden. Zo’n twintig jaar geleden ging men daartoe steeds meer licht inzetten. “Dat ging met natriumlampen die ook op straat werden gebruikt. Dat noemen we assimilatiebélichting, niet- vérlichting en heeft een oranje kleur. De overheid dwingt tuinders nu om te investeren en wil zo snel mogelijk de natriumlamp uit gaan faseren.” De bedoeling is een overstap naar ledlicht. In de sector wordt sindsdien via veel testen naarstig gezocht naar de wijze waarop het best met led gekweekt kan worden. “Het juiste recept werd niet gevonden. Men dacht dat het met rood en blauw licht kon, maar plantjes zitten veel ingenieuzer in elkaar dan men denkt.”

Nabootsen zonlicht
Gronsveld: “Als boven iemand ooit bedacht zou hebben dat rood en blauw beter zou zijn, hadden we buiten wel paars licht gehad. Wij zijn tien jaar geleden begonnen met testen ten opzichte van zonlicht en hebben er tien jaar over gedaan om een chip te maken die het zonlicht nabootst. Tuinders zeggen altijd dat plantjes opleven als bij het begin van het lenteseizoen de lampen uitgaan en het natuurlijke licht het over kan nemen. Wij hebben - als enige - samen met Seoul semiconductor uit Korea in 2019 een lamp op de markt gebracht die inderdaad spectraal gezien zonlicht nabootst. En wat we ook onder die lamp zetten, het groeit gewoon: koraal, algen, komkommer, lelies, cyclamen, groene planten, vanille en banaan.” Het enige wat bewust ontbreekt in het nagemaakte zonlicht is UVB straling. Dat is de straling waar we een kleurtje van krijgen en die vitamine D opwekt. “Dat zou heel interessant zijn natuurlijk voor bijvoorbeeld een champignon alleen mag je er als medewerker niet lang onder werken, vanwege mogelijke huidkankervorming,”

Risicoklasse 2
“Ik heb vijf jaar in de NEN gezeten en ben toen in Europa bezig geweest met de risico’s van blauw licht uit led, ledlicht dus. Ledlicht viel toen onder laserlicht.” Van laser kent men de risico’s wel, van led niet. “Led noemen we gewoon een lampje. Toch waren In 2007 de risico’s van led al wel bekend. Er zijn daarbij drie factoren van belang: de tijdsduur dat je er direct onder staat; de afstand van jou tot de lamp en tot slot de intensiteit van de straling.” Gronsveld legt uit dat alle sportverlichting in risicoklasse 2 valt. Klasse 2 houdt in dat een kwart tot 90 seconden genoeg is om schade aan het hoorn- en/of netvlies op te kunnen lopen. “Voor sporters is er totaal geen probleem, want de afstand tussen de lamp en de ogen is veel groter dan de risicoafstand. Maar installateurs zitten op nog geen meter van die lamp, dus die kunnen risico lopen. Wij adviseren dan ook om aan de achterkant van de lamp te gaan zitten als ze gaan testen.” Naast stadionlampen gelden deze risico’s ook voor straatlampen of lichtinstallaties op bijvoorbeeld een rangeerterrein. “In de theaterwereld - waar al die kleurtjes voorbij komen - zijn al schadegevallen bekend van mensen die brandvlekken op hun netvlies hebben gekregen. En dat is onomkeerbare schade.”

Hoge straalpiek
“Laser is een monochromatische lichtbron, het is één golflengte. Bij led zit de piek ook in een heel klein zogeheten nanometer-gebied. Een gewone standaard witte ledlamp wordt gemaakt vanuit een blauwe led. Die wordt bijgekleurd met fosfor. De blauwe led heeft een straalpiek – dat is de hoogste intensiteit - van meestal rond de 440, 441 nanometer. Dat is precies de golflengte waarop het snelst schadeontwikkeling op je netvlies plaatsvindt.” Led heeft net als laser een puntbron en kent een straaloppervlak van 120 graden. “Als je daar een lens voor plaatst van bijvoorbeeld 15 graden, wordt al dat licht gebundeld.”

Onveilig licht
“In de tuinbouw wordt vooral gekeken naar hoe we zo energiezuinig mogelijk een gewas kunnen kweken. Daarbij is helemaal niet gekeken naar de veiligheid van het licht. Daarom heb ik dat twee jaar geleden aangekaart bij de Stigas.” Dat is de arbodienstverlener van de agrarische en groene sector. “Over het paarse ledlicht, dat inmiddels wordt gebruikt, gaven kasmedewerkers aan dat ze er knettergek van werden. Toen is het hele verhaal in een stroomversnelling gekomen. Van dat paarse licht is 90 procent rood, 5 ver rood – dat is een soort donkerrood - en dus maar 5 procent blauw.” Alleen bleek die vijf procent blauw licht erg hard te zijn en dicht bij de 440 nanometer te liggen. Het blauw bleek veel duidelijker aanwezig en ook op een veel langere afstand gevaarlijk te zijn dan het rood. “Collega’s en concurrenten van mij vonden dat verhaal maar flauwekul en gingen hun lampen meten. Die schrokken nogal toen bleek dat de veilige werk afstand onder hun lampen zes meter was. Veel van de lampen die met kleuren werken, blijken in risicoklasse 2 te vallen. De enige die daar niet onder valt, is de onze, want die zit in risicogroep 1.” Rofianda gebruikt een coating voor de UVA-chip waarmee ze de samenstelling van het blauw kunnen regelen, waardoor er uiteindelijk genoeg blauw maar heel weinig schadelijk blauw in het licht zit.

Spanningsveld verduurzaming en veiligheid
Gezien zijn kennis vroeg Stigas vervolgens aan Gronsveld om over het blauwe ledlicht een document te maken en de tuinders te gaan helpen met wat ze moeten doen om medewerkers veilig te houden. De belangen zijn groot, want in tuinbouw gaat 900 miljoen om en hij ziet een spanningsveld tussen de veiligheid en de uitgeoefende druk om te verduurzamen. “Er zijn nog niet heel veel tuinders overgestapt of volledig overgestapt op led. Een hectare tuinbouw van ledlicht voorzien, kost al gauw rond de zes ton, dus het gaat voor een tuinder al snel om een paar miljoen." Waarom de zonne-ledlamp die Rofianda heeft ontwikkeld voor deze tuinders vooral interessant is, is omdat de opbrengst aan gewassen nogal verbetert. Op die manier zouden de resultaten en de benodigde besparingen hand in hand kunnen gaan.

Toename teelopbrengst
Met de led-zonnelamp kan 40 procent worden bespaard. Met alleen dat percentage ‘wint’ Rofianda het niet van de lampen met kleurtjes (rood en blauw) maar aangezien de toename aan opbrengst daar nog bij komt, lijkt de zonne-lamp een winnaar. “Dat klinkt commercieel maar van tuinders hoor ik dat het met onze lamp net is alsof je buiten staat, ook in de winter. De kleurechtheid is groter, afwijkingen in je plant zijn makkelijker te zien, tomaten hebben een hoger zoetgehalte, of te wel, er zijn heel wat zaken die beter gaan onder het nagebootste zonlicht.” Daarbovenop komt nog het toegenomen werkcomfort van de werknemers, die in normaal licht hun werk kunnen doen.

Welzijn voor mensen en dier
“We leveren ook aan zorginstellingen en hebben daar gezien dat we dementie een beetje kunnen remmen. Voor dementerende mensen hebben we het ochtendgloren en schemerduister. Dat gebruiken we op plekken waar mensen niet buiten komen. Daar laten we de lampen van warm rood en oranje naar activerend wit lopen. En later op de dag gaat het weer naar schemerlicht en schemerduister. Dus het licht van de dag wordt gevolgd. Voor het personeel is het onder het ‘zonlicht’ ook een stuk prettiger werken. Zij gaan lekkerder naar huis en hebben minder snel hoofdpijn.” Ook aan bedrijven waar ze dieren houden zijn de geluiden positief. “Over paardenstallen horen we bijvoorbeeld dat die dieren een stuk rustiger in de stal staan,” sluit GRonsveld af.