Projecten - prof.dr.ir. LFM (Leo) Marcelis

SKY HIGH: Vertical farming, a revolution in plant production

We moeten een groeiende wereldbevolking van voedsel voorzien, terwijl steeds meer mensen in steden wonen, er vaak watertekorten zijn en de voedingswaarde van fruit en groenten al decennia aan het dalen is. Door planten in lagen boven elkaar te telen en ze te belichten met speciale ledlampen, kun je overal ter wereld en onder alle weers- of klimaatomstandigheden het hele jaar door verse groenten produceren.
Binnen het SKY HIGH programma gaan wetenschappers samen met onder andere lichtspecialisten, veredelingsbedrijven, telers, tuinbouwtechnologiebedrijven, architecten en leveranciers van voedingsmiddelen dit soort verticale landbouw goedkoper en energiezuiniger maken. Daarnaast is het doel om met dit soort verticale landbouw groenten en kruiden  te produceren met een betere smaak, houdbaarheid en voedingswaarde, en daarvoor extreem weinig water en meststoffen en geen bestrijdingsmiddelen te gebruiken.

Leo Marcelis is leider van dit NWO-Perspectiefprogramma waarin 17 PhD studenten en postdocs onderzoek verrichten.
Deelnemers: Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions (AMS), Bayer, Bosman Van Zaal, Certhon, Fresh Forward, Grodan, GrowX, Own Greens, Priva, Signify (Philips Lighting), Solynta,  Unilever, Van Bergen Kolpa Architecten, FFAR, Technische Universiteit Delft, Technische Universiteit Eindhoven, Universiteit Leiden, Universiteit Utrecht, Universiteit van Amsterdam, Wageningen Universiteit.

"LED it be 50%": Met LED-verlichting energiegebruik glastuinbouw halveren

Door gebruik te maken van LED-verlichting in kassen kan het energieverbruik van tomatentelers gehalveerd worden, In het LED it be project gaan acht promovendi en drie postdocs onderzoek doen om dit mogelijk te maken. Technologiestichting STW en tien bedrijven financieren dit onderzoek.

Overstappen van hogedruk natriumlampen naar LED-verlichting bespaart al 25 procent energie op de omzetting van elektriciteit in licht, en over enkele jaren waarschijnlijk zelfs 30 procent. Daarnaast denkt Marcelis nog eens 30 procent elektriciteit te kunnen besparen door de LEDs slim te plaatsen, de mogelijkheid te benutten van verschillende kleuren licht, op het juiste moment de juiste intensiteit te geven en gebruik te maken van rassen die aangepast zijn aan energiezuinige belichting. Op verlichting kan dus in totaal 60 procent elektriciteit bespaard worden. Verder kan door slimme toepassing van LED-licht bespaard worden op energiegebruik voor beheersing van luchtvochtigheid in kassen. Doordat LEDs weinig warmte afscheiden zal er echter wel wat meer gestookt moeten worden. Een netto energiebesparing van 50 procent is dus reëel, berekende Marcelis.

Licht en warmte straks ontkoppeld

Doordat LED-lampen niet heet worden, kunnen ze niet alleen boven maar ook tussen de tomatenplanten geplaatst worden. Door ook licht vanaf de zijkanten op planten te laten schijnen is veel winst te behalen. Welke kleur licht het best gebruikt kan worden tijdens verschillende fases, moet onderzocht worden. Voor de teler is natuurlijk belangrijk dat de plant de extra energie uit de geoptimaliseerde fotosynthese gebruikt om vruchten aan te maken, en niet alleen extra blad. Het ene tomatenras zal een andere lichtrespons hebben dan het andere ras, dus ook daar wordt door de onderzoekers naar gekeken. De opgedane kennis zal straks niet alleen voor telers van waarde zijn maar ook voor veredelingsbedrijven.

Vochthuishouding in kassen verandert

Ook de vochthuishouding in kassen zal veranderen bij gebruik van LED-verlichting. Gebruik van lichtkleuren beïnvloedt namelijk ook of planten hun huidmondjes open- of dichtzetten en het kan de weerbaarheid van planten tegen ziekten verhogen.

Bedrijfsprocessen veranderen door LED-verlichting

In een beslismodel voor tuinders , dat ook ontwikkeld wordt binnen dit project, zullen alle bedrijfsmatige processen meegenomen worden, van lichtkleurgebruik in verschillende fasen tot aan het managen van de vochthuishouding.

Deelnemers en financiers ‘LED it be 50%’

In het project, getiteld LED it be 50%, dat geleid wordt door Leo Marcelis werkt Wageningen University samen met de universiteiten in Utrecht, Leiden, Delft en Eindhoven. Binnen Wageningen University werken meerdere groepen aan dit onderzoek: de leerstoelgroepen Tuinbouw & Productfysiologie, Agrarische Bedrijfstechnologie en Wageningen UR Plant Breeding. Daarnaast wordt er samengewerkt met tuindersorganisatie LTO Glaskracht Nederland, LED-lampenproducent Philips, plantenveredelaars RijkZwaan, Nunhems en Bejo, automatiseringsbedrijven HortiMax en B-Mex, opkweekbedrijven Van der Lugt Plantenkwekerij en Westlandse Plantenkwekerij en onderzoeksinstituut Wageningen UR Glastuinbouw.