“Binnen tien jaar wordt in de belichte tuinbouw op een enkele uitzondering na alleen nog maar gebruikgemaakt van ledbelichting”, voorspelt Sander Hogewoning van Plant Lighting. “son-t gaat nagenoeg verdwijnen en waarschijnlijk sneller dan veel mensen denken. Led is veel efficiënter en flexibeler en daarmee interessanter.”
Sander Hogewoning specialiseerde zich in Wageningen in fotosynthese en de belichting van planten en werkte een aantal jaar als onderzoeker aan de universiteit. In 2011 startte hij zijn eigen bedrijf: Plant Lighting. Het onderzoeksbedrijf in Bunnik is gespecialiseerd in de effecten van klimaat (lichtintensiteit, belichtingsduur, lichtspectrum, CO2, temperatuur en luchtvochtigheid) op fotosynthese, bloei en plantvorm. Inmiddels telt het bedrijf 8 medewerkers, waarvan 6 plantbiologen. Sander vertelt dat er rondom LEDbelichting in de tuinbouw nog veel indianenverhalen de ronde doen en neemt graag een aantal misverstanden uit de weg.
Helft minder elektriciteit
De efficiency van groeilicht is een belangrijk thema, waarbij LED volgens Sander aan het langste eind zal trekken. “De SON-T lampen, de hogedruknatriumlampen, hebben een opbrengst van ongeveer 1,85 micromol per Watt. Een rode LEDlamp zet daar ongeveer 3,7 tegenover en dat betekent dat een tuinder daarmee z’n elektriciteitsverbruik met bijna de helft kan verminderen. De SON-T lampen kunnen wellicht nog wat efficiënter worden, maar het eind van die efficiencycurve is absoluut in zicht. Misschien is 2 micromol nog haalbaar, maar 3 gaat het niet worden. En dus gaat LED deze wedstrijd winnen.”
Maar ook de efficiency van LEDlicht kan niet nog veel verder worden opgerekt. Sander legt uit dat de verschillende kleuren een theoretisch maximum hebben en dat de verkrijgbare LEDs daar al aardig in de buurt komen. “De rode LED is de meest efficiënte en heeft een theoretisch maximum van 5,5 micromol. De rode LEDs die nu op de markt zijn, hebben een opbrengst van rond de 3,7. Daar is dus nog winst te behalen, maar een verdubbeling is ondenkbaar. Dat zou de nobelprijs opleveren”, lacht hij.
Antioxidanten
Voor groeilicht gebruiken we de afkorting PAR: deze fotonen tussen 400 (blauw) en 700 (rood) nm gebruiken planten voor de fotosynthese. “Maar dat betekent niet dat fotonen met een golflengte onder de 400 of boven de 700 niet van waarde zijn”, aldus Sander. “Zo blijkt UV-licht, licht onder 400 nm, te zorgen voor de aanmaak van antioxidanten omdat de plant zich daarmee wil beschermen tegen dat schadelijke UVlicht. En juist die antioxidanten zijn voor de
mens heel gezond. Licht boven 700 nm, we noemen dat verrood licht, draagt onder meer bij aan een goede beworteling, strekking en bloei van een plant.
Spelen met licht
In de armaturen voor de tuinbouw worden in principe vier typen LEDs gebruikt: rood, blauw, wit en verrood. Rood vanwege de energetische hoge efficiëntie, blauw voor een goed functionerende fotosynthese en sturing van de plantvorm en verrood vooral vanwege z’n stuureigenschappen op bloei, bladstand en stengelstrekking. De witte LED is in feite een blauwe LED met een fosforlaagje en is veelal niet nodig voor de plant, maar zorgt voor een werkbare omgeving. Zonder wit kun je moeilijk kleuren onderscheiden: een rode tomaat lijkt dan bijvoorbeeld oranje. Sander: “Door de verschillende LEDs apart aan te sturen, kun je spelen met de verschillende lichteigenschappen. Zo hebben wij onderzoek gedaan bij Lisianthus. Daar zorgt verrood voor de nodige strekking van de plant, maar dat wil je aan het eind van de teelt juist beperken. Dan is het dus wenselijk dat je de verrood-LED kunt uitschakelen.” Naast de vier kleuren rood, blauw, wit en verrood zou er volgens Sander nog een UV-LED bij kunnen komen, maar in armaturen met wel tien verschillende LEDs gelooft hij zeker niet. “Dat toekomstbeeld wordt door sommigen wel geschetst: de ene LED gebruik je dan in het voorjaar, de andere in het najaar en de ene in de ochtend en de andere in de middag. Ik zie dat er niet van komen. Je gaat dan heel veel investeren in LEDchips en armaturen die je maar af en toe gebruikt en dat zal niet rendabel blijken.”
Economisch optimum
Dat brengt hem meteen bij een groot nadeel van LEDbelichting: de prijs. In vergelijking met bijvoorbeeld SON-T blijven LEDs naar alle waarschijnlijkheid ook de komende jaren relatief duur. En wat is dan een slimme keuze: de meest efficiënte, maar dure LEDs of de minder efficiënte en goedkopere LEDs? “Het is echt belangrijk om eens door te rekenen waar het economische optimum ligt”, adviseert Sander. “En hoe meer LEDs op een armatuur, hoe goedkoper de installatie. Maar door de warmteontwikkeling kan een hoog LEDvermogen wel ten koste gaan van de energetische efficiëntie.” Hij vertelt dat er nu vooral luchtgekoelde LEDs gebruikt worden. “Watergekoelde LEDs zijn in principe efficiënter, omdat ze een compactere armatuur hebben en omdat je de warmte kunt hergebruiken. Maar in de praktijk is dat complexer: je hebt een koelsysteem, leidingen en pompen nodig. Daardoor is het eigenlijk alleen interessant als je een nieuwe kas neerzet en het in het totaalsysteem past.” Samenvattend besluit Sander: “LED is hoe dan ook de toekomst, maar er zitten nog genoeg aspecten aan om eens kritisch te bekijken, zeker als we praten over stuureigenschappen van licht. Hoe beïnvloed je groei en vruchtzetting bijvoorbeeld? Voldoende gespreksstof dus.”