Energiezuinig belichten in de glastuinbouw met led: een rendabele keuze

Soorten belichting

In de glastuinbouw kennen we verschillende soorten bijbelichting:

• Assimilatiebelichting: belichten met als doel extra groei te stimuleren
• Stuurlicht: men probeert het dag- en nachtritme van planten te wijzigen en hierdoor de plantontwikkeling bij te sturen

Omdat fotoperiodisch belichten (stuurlicht) slechts van zeer lage lichtintensiteiten gebruik maakt, gaat het uiteraard ook om kleinere totaalvermogens. We leggen de focus in onderstaande berekening daarom eerder op de assimilatiebelichting.

Veelal worden in de glastuinbouw hogedruknatriumlampen gebruikt om fotosynthese te bevorderen en zo de plantkwaliteit tijdens de winter te garanderen. Dit type lamp heeft een breed spectrum en een hoge warmteproductie. Hou er rekening mee dat de stralingswarmte van hogedruknatriumlampen overigens een weinig efficiënte manier van verwarmen is.
Een alternatief hiervoor kunnen leds met hoge lichtintensiteit zijn. Leds hebben een langere levensduur en een lager electriciteitsverbruik. Bij led wordt voornamelijk rood en blauw licht gegeven (met eventueel bijmenging van wit licht om een aangenamere werkplek te creëren). Hierdoor zijn deze lampen efficiënter voor de fotosynthese van de plant. Door de beperkte warmteproductie van de leds, dient er in sommige gevallen wel wat meer warmte in het LT-net te worden gestoken om de serretemperatuur op peil te houden, wat leidt tot een groter warmteverbruik.

Zijn er nog obstakels te overwinnen?

Het aanbod van ledlampen en hogedruknatriumlampen is heel divers. De leveranciers van de klassieke hogedruknatriumlampen zijn veelal gekend in de tuinbouwsector. De markt voor ledlampen is echter nog steeds aan het groeien, hier zijn heel wat leveranciers actief.

Er kan behoorlijk wat prijsverschil op ledlampen zitten, wat zich meestal uit in een verschil in duurzaamheid, lichtoutput, IP-klasse, robuustheid, … van de lamp.

Omdat bij ledlampen het spectrum in principe vrij te bepalen is, kan dit ook een moeilijkheid met zich meebrengen. Voor veel planten is immers niet altijd geweten wat het ideale lichtspectrum is voor het stimuleren van de groei of bloei.

Tenslotte moet ook de -meestal- duurdere investeringskost van ledlampen afgewogen worden tegen de variabele elektriciteitsprijs en de langere levensduur van de ledlampen. We maken hierna even de berekening.

Rendabiliteitsberekening

Omdat ieder bedrijf uiteraard uniek is, hanteren we voor de berekening algemene data. Concreet lichten we twee cases toe.

Case 1: koude slateelt op 10.000m² met een belichtingsduur van 13 uur/dag met een intensiteit van 70µmol/m²s van de lampen. De belichtingsperiode loopt van oktober tot en met maart.

Case 2: warme teelt van aardbeien op 1.900m² met een belichtingsduur van 14 uur/dag met een intensiteit van 166 µmol/m²s van de lampen. De belichtingsperiode loopt van oktober tot en met maart.

Overige gegevens voor beide cases:

-          Rente op investeringskost van 2.5%

-          Een afschrijvingstermijn van 6 jaar voor de belichtingsinstallatie

-          Energiekost = 0,20 euro/kWh (laagspanning) en 0,12 euro/kWh (middenspanning)

-          Gemiddelde inflatie van 3% op de energiekost

-          Efficiëntie hogedruknatriumlamp = 2,1 µmol/J (prijs van 245 euro) met 35.000 branduren

-          Efficiëntie ledlamp = 2,8 µmol/J (prijs van 390 euro) met 10.000 branduren

Er werd bij de berekening geen rekening gehouden met het al dan niet aanwezig zijn van een WKK op het bedrijf. Dit heeft uiteraard een invloed op de gehanteerde elektriciteitsprijzen. Er werd wel rekening gehouden met de noodzaak van het sneller vervangen van de hogedruknatriumlamp (ongeveer na 4 jaar, afhankelijk van de branduren).

Voor case 1 (slateelt) komen we aan 2.353 branduren op jaarbasis en een geïnstalleerd vermogen van 248 kW aan ledlampen.

Indien we een bestaande belichtingsinstallatie met hogedruknatriumlampen vervangen door een nieuwe installatie met ledlampen komen we tot volgende resultaten: 

Als het de investering in een volledig nieuwe installatie op het bedrijf betreft (dus geen belichting aanwezig tot op heden), komen we tot volgende resultaten: 

Voor case 2 (teelt aardbei) komen we aan 2.534 branduren op jaarbasis en een geïnstalleerd vermogen van 112 kW aan ledlampen.  

Indien we een bestaande belichtingsinstallatie met hogedruknatriumlampen vervangen door een nieuwe installatie met ledlampen komen we tot volgende resultaten: 

Als het de investering in een volledig nieuwe installatie op het bedrijf betreft (dus geen belichting aanwezig tot op heden), komen we tot volgende resultaten:

Wanneer we tenslotte voor beide cases even de CO₂-equivalente emissies uitrekenen voor zowel het gebruik van hogedruknatriumlampen als voor ledlampen, dan komen we voor beide cases aan een CO₂-winst van iets meer dan 25% voor de leds ten opzichte van de klassieke hogedruknatriumlampen.

Interesse?

Overweeg je na het lezen van deze informatie om hogedruknatriumlampen te vervangen door ledlampen of om een nieuwe installatie te plaatsen? Informeer je dan goed. Zoals hierboven werd aangehaald, zijn bovenstaande cases gebaseerd op typebedrijven en algemene gegevens. Elk bedrijf is echter anders, waardoor terugverdientijd, ROI en CO₂-equivalente emissies verschillend kunnen zijn van de hierboven vermelde getallen.