Ledbelichting in de praktijk nog onderbelicht

Plantengroei ontstaat in de natuur door fotosynthese oftewel assimilatie. Onder daglichtbeperkende omstandigheden – de zon schijnt namelijk niet altijd – is belichting de enige optie om de productie te verhogen en jaarrond telen van planten mogelijk te maken.

Assimilatiebelichting is de toepassing van kunstlicht voor de plantengroei. Vele tientallen jaren – en nog – worden hiervoor hogedruknatriumlampen, de SON-T-lampen, als belangrijkste lichtbron gebruikt in de glastuinbouw.

Stralingswarmte

De 'oude' assimilatielamp is redelijk uitontwikkeld voor wat betreft zijn efficiëntie. Deze is nu 1,85 micromol per watt qua lichtopbrengst. Een nadeel van deze lampen is de stralingswarmte die vrijkomt in de kas.

Een belangrijk alternatief en sterk in opkomst zijn ledlampen. Deze hebben een hogere efficiëntie. Rode ledlampen zitten op 3,5 micromol per watt en hebben daarmee een lagere warmteafgifte bij dezelfde intensiteit. Ook kan licht worden gegeven in specifieke kleuren.

Dit biedt de mogelijkheid de fotosynthese en groei te bevorderen en de ontwikkeling van de planten te sturen. Maar bij het gebruik van ledbelichting in hoogproductieve teeltsystemen zijn er veel aspecten nog niet uitontwikkeld.

Forse investering

Ondanks dat led veel energiezuiniger kan zijn, afhankelijk van de toegepaste golflengte, zijn er enkele forse belemmeringen. De investeringskosten zijn hoog. Grosso modo een factor drie tot vier hoger dan voor SON-T-lampen.

Dat hoeft niet per se een probleem te zijn, als de terugverdientijd maar vergelijkbaar is. Daarvoor moet goed duidelijk zijn wat de effecten van de installatie van ledlampen zijn voor het gebruik van elektriciteit en warmte en vooral wat de effecten zijn op groei en productie van het gewas.

Gemis aan warmtestraling

Maar het ontbreekt nog aan voldoende kennis over hoe om te gaan met het gemis aan warmtestraling van SON-T, zegt Dennis Medema, themaspecialist Energie bij Glastuinbouw Nederland.

'En ook over de effecten van het lichtspectrum op groei, ontwikkeling en plantvorm en van de werkingsmechanismen daarachter. Meer kennis is nodig over wat voor verschillende gewassen het geschiktste lichtspectrum is.'

Daarnaast willen ondernemers graag kennisoverdracht via demonstratie. 'Ze willen de effecten op grotere schaal zien dan in onderzoekskassen, voordat ze de stap zetten om op hun eigen bedrijf de overstap te maken naar ledbelichtingssystemen', constateert Medema.

Grote effecten

De afgelopen jaren is uit projecten waarin met ledlampen werd belicht, gebleken dat het spectrum van de belichting grote effecten kan hebben op de groei, ontwikkeling en plantvorm. Een aantal voorbeelden zijn roos (perfecte roos), tomaat (Carbon-led), chrysant en alstroemeria (led en zon).

In deze teelten is aangetoond dat een standaardspectrum – rood en blauw – kan leiden tot ongewenste verschijnselen in een gewas. 'Maar ook dat met een goed gekozen belichtingsstrategie een meerwaarde kan worden gecreëerd in die gewassen', duidt Medema.

Verschillende lichtkleuren

Verder hebben deze projecten aangetoond dat de effecten van verschillende lichtkleuren sterk kunnen variëren tussen diverse gewassen en tussen verschillende rassen van eenzelfde gewas. 'De mate waarin kennis aanwezig is over de effecten van lichtkleuren bij verschillende gewassen is eveneens nog zeer variabel.'

In een poging hier lijn in te scheppen, heeft het project 'Denkkader Licht' van Wageningen University & Research de bestaande kennis op een rij gezet. Projectleider Anja Dieleman: 'Enerzijds wil je ernaartoe om de mechanismen in de plant te ontrafelen.' Dit wordt bekeken in de projecten 'Duurzame teeltsystemen met leds' en 'Led it be 50 procent'.

Optimale lichtspectra

Daarnaast is het toch per gewas zoeken naar optimale lichtspectra, zegt Dieleman. 'Uiteindelijk zou je toe willen naar een optimaal lichtrecept per gewas en stadium, waarbij er ook dagvariatie is qua lichtspectrum als aanvulling op het zonlicht.'

Daarbij speelt bij hoogopgaande gewassen ook de verdeling van het spectrum over het gewas, zeker bij het toepassen van tussenbelichting. Doordat ledbelichting bijna geen warmtestraling heeft, kunnen de ledlampen dicht bij het gewas worden geplaatst.

Kennisoverdracht

'In het project 'Totaalconcept duurzame belichte tomatenteelt' en in het project 'Led it be 50 procent' wordt hier aandacht aan besteed', zegt Medema. Kennisontwikkeling is één ding, maar kennisoverdracht is ook cruciaal om dit in de praktijk te laten landen.
'Hiervoor is een begeleidingscommissie van telers. Daarnaast zijn er demo's van teeltconcepten en is er monitoring en begeleiding bij de eerste toepassingen van led in praktijk.'