Een introductie tot de belichte teelt

Licht voor de plant

Voor de plant is licht een grondstof die nodig is om fotosynthese te laten plaatsvinden en is het bijgevolg van groot belang voor de groei, de ontwikkeling en de vruchtzetting van de plant. Enkel licht met een golflengte tussen 400 en 700 nm, de zogenoemde fotosynthetisch actieve straling (PAR), kan door een plant gebruikt worden om aan fotosynthese te doen. Aangezien fotosynthese afhankelijk is van de aard van de fotonen en het aantal opgenomen fotonen, moeten we bij het gebruik van assimilatiebelichting de intensiteit van het licht uitdrukken in mol fotonen/m².s en niet in J/m².s of lumen/m². Dit kan men vergelijken met verwarming waar we spreken over kWh in plaats van l/m² in het geval van verbranding van olie of Nm³/m² in het geval van verbranding van gas.

Als vuistregel kan aangenomen worden dat een tomatenplant 18 mol/m² per dag aan PAR-licht moet opnemen om voldoende productie te kunnen voorzien, al is deze waarde afhankelijk van verschillende parameters zoals het ras, de gewenste groeisnelheid en de stengeldichtheid. Afhankelijk van de lichttransmissie van de serre kan een aanzienlijk deel hiervan worden ingevuld door de zon.

Belichting

Onderstaande figuur maakt echter duidelijk dat het gebruik van zonlicht (bij een lichttransmissie van de serre van 80%) niet voldoende is om aan de lichtvraag van de plant in de wintermaanden te voldoen. Als men het jaarrond productie wil voorzien, is het gebruik van assimilatiebelichting dus een vereiste. In dit voorbeeld wordt de invloed van 2 verschillende belichtingssystemen bekeken: een systeem met een geïnstalleerd vermogen van 140 µmol/m²s dat enkel in de wintermaanden gebruikt kan worden en dat maximaal 18 u/dag werkt (in de praktijk komt dit overeen met belichting langs boven met hogedruknatriumlampen (HPS)) en een systeem met een lager geïnstalleerd vermogen (55 µmol/m²s), maar dat het hele jaar door gebruikt kan worden en tot 20 uur/dag werkt (dit komt overeen met horizontale LED-belichting tussen de planten). Hoeveel de fotonen, voorzien door deze belichting, kosten is afhankelijk van de éénmalige investeringskost van de belichtingsinstallatie en van de operationele kost.

Figuur 1: Verhouding tussen natuurlijke fotonen, fotonen via belichting boven de plant (140 µmol/m²s) en belichting tussen de plant (55 µmol/m²s).

Om de investeringskost in rekening te brengen wordt er rekening gehouden met de levensduur (branduren) van de belichting. De operationele kost daarentegen bestaat voornamelijk uit het energieverbruik. Om deze kost te bepalen is er bedrijfsspecifieke informatie nodig.

Een eerste factor is het energieverbruik. De benodigde energie is sterk afhankelijk van de lichtefficiëntie van de installatie. Daarnaast is de energieprijs ook sterk afhankelijk van het geïnstalleerde vermogen van de assimilatiebelichting. Dit vermogen is zowel belangrijk in situaties waarbij alle elektriciteit wordt aangekocht, als in situaties waar er gewerkt wordt met een WKK voor de elektriciteitsvoorziening. Een exacte bepaling van de energiekost voor een belichting is echter geen sinecure.

Advies op maat

Vandaar dat Thomas More in kader van het Lightman project een methode uitwerkt waarmee op basis van bedrijfsspecifieke parameters de fotonenproductie en de energiekost die hiermee gerelateerd is in kaart wordt gebracht. Op deze manier is het voor bedrijven mogelijk om gefundeerd te beslissen over de hoeveelheid belichting die op verschillende momenten best gebruikt wordt.

Bert De Schutter
Jeroen van Roy
Herman Marien
Thomas More, Kenniscentrum energie (KCE)

contact: jeroen.vanroy@thomasmore.be