Lightlab: unieke meetfaciliteiten voor kasdek- en schermmaterialen

Het LightLab is onderdeel van de business unit Glastuinbouw. De metingen zijn daarom in eerste instantie gerelateerd aan de behoefte van gewassen en het kasklimaat, zoals glas, folie, kanaalplaten, schermdoeken, netten of tijdelijke coatings. Maar ook semi-transparante materialen voor gebouwen of PV kunnen doorgemeten worden.

Daarvoor hebben we een tiental apparaten in huis, die deels zelf ontwikkeld zijn en uniek in de wereld, anderen zijn juist gestandaardiseerd. De metingen zijn volledig onafhankelijk en objectief. WUR LightLab is het enige geaccrediteerde lab voor het bepalen van de optische eigenschappen van kasdek- en schermmaterialen volgens NEN2675. De opdrachtgever krijgt een meetrapport dat inzicht biedt in alle relevante eigenschappen.

Zonnestraling

De straling van de zon heeft een zeer breed spectrum. Het loopt van UV via zichtbaar licht naar nabijinfrarood. Het zichtbare licht valt vrijwel samen met PAR-licht, dat planten gebruiken voor hun fotosynthese. Wij zijn in staat al deze golflengtegebieden te meten. Dat is ook noodzakelijk omdat planten verschillend reageren op de verschillende golflengtes en dat geldt ook voor de energiehuishouding van de kas.

Lichthoeveelheid en hemisferische transmissie

De hoeveelheid PAR licht in een kas is direct gerelateerd aan de fotosynthese, groei en ontwikkeling van een gewas. De lichttransmissie van kasdek- en schermmaterialen is daarom erg belangrijk. In het verleden was het gebruikelijk de hoeveelheid licht te meten, die loodrecht door het materiaal valt: de loodrechte transmissie. Echter, loodrecht licht komt zo goed als niet voor op een kas, licht valt altijd onder verschillende invalshoeken op het kasdek of scherm. Daarnaast geeft de loodrechte transmissie bij bijna alle materialen, bijvoorbeeld diffuus glas of schermen, geen goed beeld van het beschikbare licht voor de plant in een kas. Daarom meet WUR LightLab volgens NEN2675 de transmissie onder alle invalshoeken van het licht en berekent hieruit de hemisferische transmissie.

Lichtverstrooiing en Hortiscatter

Wetenschappelijk onderzoek heeft laten zien dat veel tuinbouwgewassen baat hebben bij diffuus licht. In combinatie met een gelijke lichthoeveelheid leidt dit tot hogere productie en betere kwaliteit. Dit is de reden voor het gebruik van diffuus glas, schermen en coatings in de tuinbouw. Het heeft even geduurd voordat de meettechniek toegesneden was op de nieuwe ontwikkelingen, maar tegenwoordig kan er eenduidig gemeten worden volgens NEN2675:2018 +C1. De Hortiscatter-waarde geeft aan hoeveel het invallende licht wordt verstrooid door het materiaal.

WUR LightLab meet hoe het invallende licht wordt verstrooid, onder welke hoeken en berekent hieruit de Hortiscatter. De ideale lichtverstrooiing (diffusiteit) heet een zogenoemde Lambertiaanse diffusor. De Hortiscatter-waarde geeft aan welk percentage van dit ideaal gehaald wordt.

Andere metingen en berekeningen

Naast de metingen volgens NEN2675 ontwikkelt WUR LightLab continu nieuwe meettechnieken en werkt mee aan het opstellen van nieuwe meetprotocollen. Internationale normen en onderzoek zijn hierbij de leidraad. Daarnaast gebruiken wij meetresultaten en onze kennis over planten voor simulatiemodellen van lichtopbrengst en -verdeling (RAYPRO), kasklimaat- en gewasgroei (KASPRO & INTKAM) of kasontwerpen (adaptive greenhouse design).

Invloed condensatie

Het is gebruikelijk om de optische eigenschappen van materialen in droge toestand te bepalen. Maar is een tuinbouwkas is het vrijwel nooit droog. Voor de lichtdoorlatendheid maakt het wel uit op welke manier het vocht tegen het materiaal condenseert, dat kan bijvoorbeeld in de vorm van druppels (hydrofoob) of in de vorm van een waterfilm (hydrofiel).

De Transvision Wet apparatuur meet daarom de hemisferische reflectie van het kasdekmateriaal met condens gedurende meerdere uren achter elkaar. De ruit staat daarbij schuin zoals bij een kasdek gebruikelijk is. Vocht wordt opgewekt zoals dit ook in het geval van een kas met een gewas gebeurt. Vanuit de gemeten hemisferische reflectie in droge en natte toestand kan de verandering in hemisferische transmissie worden uitgedrukt in een percentage.

Energiebesparing

De energiebesparing van een materiaal wordt bepaald door de materiaaleigenschappen zelf en door het gebruik van de tuinder. De belangrijkste materiaaleigenschappen zijn de doorlatendheid van warmtestraling en de emissiviteit. WUR LightLab heeft hiervoor diverse apparatuur beschikbaar. Daarnaast is bij open materialen, zoals schermdoeken en netten, ook de luchtdoorlatendheid belangrijk. WUR LightLab kan deze ook bij zeer lage luchtsnelheden (zoals deze vaak voorkomen in een kas) meten. Ten slotte is de vochtdoorlatendheid relevant. Hiervoor wordt op dit moment samen met diverse bedrijven een nieuw meetapparaat ontwikkeld.