Scenario’s voor dynamische klimaateisen glastuinbouws voor dynamische... · dr.ir. Frank van der...

Scenario’s voor dynamische klimaateisen glastuinbouw

EOS LT CAGIM

Datum

April 2011

TU Delft, Faculteit Bouwkunde,

Ir. Siebe Broersma, dr.ir. Hans Hubers,

dr.ir. Frank van der Hoeven,

prof.dr.ir. Andy van den Dobbelsteen

In nauwe samenwerking met Wageningen UR,

Ir. Gert-Jan Swinkels, dr.ir. Theo Gieling,

In opdracht van Agentschap NL (nu Rijksdienst voor

Ondernemend Nederland)

Publicatienr

RVO-175-1501/RP-DUZA

www.rvo.nl

EOS-CAG:IM - Bijdrage en aanpak BK TU Delft

Climate-Adaptive Greenhouses: Inverse Modeling WP1.3 en WP1.4 Definitieve versie 3.1, 21 april 2011

Geschreven door: TU Delft, Faculteit Bouwkunde Ir. Siebe Broersma Dr.ir. Hans Hubers Dr.ir. Frank van der Hoeven Prof.dr.ir. Andy van den Dobbelsteen In nauwe samenwerking met Wageningen UR Dr.ing. Theo Gieling Ir. Gert-Jan Swinkels

3

EOS CAG:IM wordt als onderzoeksproject uitgevoerd en ondersteund door de volgende partijen:

4

Inhoud

Lijst van afkortingen ........................................................................................................................................ 6 1 Opdracht .................................................................................................................................................. 7 2 Kasklimaatkarakteristieken van enkele teelten (WP1.1 en 1.2) ............................................................... 8 3 Technieken om in eisen van kassen te voorzien ................................................................................... 11

3.1 Introductie kassen .......................................................................................................................... 11 3.2 Warmte ........................................................................................................................................... 12

3.2.1 Vraagreductie .......................................................................................................................... 12 3.2.2 Inzet reststromen ..................................................................................................................... 12 3.2.3 Duurzame opwekking .............................................................................................................. 12 3.2.4 Opslag ..................................................................................................................................... 13 3.2.5 Transport en afgifte ................................................................................................................. 16

3.3 Koude ............................................................................................................................................. 17 3.3.1 Vraagreductie .......................................................................................................................... 17 3.3.2 Inzet reststromen ..................................................................................................................... 18 3.3.3 Duurzame opwekking .............................................................................................................. 18 3.3.4 Opslag ..................................................................................................................................... 19 3.3.5 Transport en afgifte ................................................................................................................. 19

3.4 Elektriciteit ...................................................................................................................................... 19 3.4.1 Duurzame opwekking .............................................................................................................. 19

3.5 CO2 ................................................................................................................................................. 20 3.5.1 Inzet reststromen ..................................................................................................................... 20 3.5.2 Duurzame opwekking .............................................................................................................. 22 3.5.3 Opslag ..................................................................................................................................... 24

3.6 Licht ................................................................................................................................................ 24 3.6.1 Vraagreductie .......................................................................................................................... 25 3.6.2 Opwekking (optimalisatie) ....................................................................................................... 25

3.7 Water .............................................................................................................................................. 28 3.8 Biomassa ........................................................................................................................................ 29

3.8.1 Inzet reststromen ..................................................................................................................... 29 3.8.2 Opwekking ............................................................................................................................... 29

4 Innovatieve toepassingen in de schil van kassen .................................................................................. 30 4.1 Kasdekmaterialen ........................................................................................................................... 30 4.2 Translucente isolatie ....................................................................................................................... 31 4.3 Nanogel .......................................................................................................................................... 32 4.4 Dynamische schil ............................................................................................................................ 32 4.5 Variabele isolatie ............................................................................................................................ 33 4.6 Lichtafsluiting/reflectie .................................................................................................................... 33

5 Kasconcepten ........................................................................................................................................ 34 5.1 Conventionele kasconcepten ......................................................................................................... 34 5.2 Vernieuwende bestaande kasconcepten ........................................................................................ 35

5.2.1 Gesloten Kas ........................................................................................................................... 35 5.2.2 Klimrekkas ............................................................................................................................... 36 5.2.3 F Clean Kas ............................................................................................................................. 36 5.2.4 Elkas ........................................................................................................................................ 37 5.2.5 Fresnelkas ............................................................................................................................... 37 5.2.6 Drijvende kas ........................................................................................................................... 37 5.2.7 PneuKas .................................................................................................................................. 38

5.3 Vernieuwende (nog) niet bestaande kasconcepten ....................................................................... 40 5.3.1 ModuulKas en TentdakKas ..................................................................................................... 40 5.3.2 DakKas en SynSerre ............................................................................................................... 40 5.3.3 Gevelkas ................................................................................................................................. 41 5.3.4 ISI Kasconcept ........................................................................................................................ 42 5.3.5 Aquatop kasdek ....................................................................................................................... 43

5

6 Kascombinatieconcepten (scenario’s) ................................................................................................... 44 6.1 Karakteristieken (gebouw)functies ................................................................................................. 44

6.1.1 Algemeen – klimaat ................................................................................................................. 45 6.1.2 Energiekarakteristieken Kassen .............................................................................................. 46 6.1.3 Energiekarakteristieken woningen .......................................................................................... 48 6.1.4 Energiekarakteristieken utiliteitsbouw ..................................................................................... 51 6.1.5 Energiekarakteristieken vergeleken ........................................................................................ 53

6.2 Kascombinatiemogelijkheden ......................................................................................................... 54 6.2.1 Kas-Woning ............................................................................................................................. 55 6.2.2 Kas-Kantoor ............................................................................................................................ 55 6.2.3 Kassen op wegen .................................................................................................................... 56 6.2.4 Kas-Supermarkt ...................................................................................................................... 57 6.2.5 Drijvende kas ........................................................................................................................... 57 6.2.6 Kas-School .............................................................................................................................. 57 6.2.7 Kas-Veehouderij ...................................................................................................................... 57 6.2.8 Kas als geluidsscherm ............................................................................................................ 58

7 Keuze scenario’s ................................................................................................................................... 60 7.1 PneuKas ......................................................................................................................................... 62 7.2 Losse, te integreren ideeën ............................................................................................................ 63

8 Referenties ............................................................................................................................................ 65

6

Lijst van afkortingen COP Coefficient of Performance. Een maat voor efficiëntie van warmtepompen. FIR Far Infra Red (above 3000 nm). Dit is puur warmtestraling (niet onderdeel van zonlicht). IMAG Instituut voor Mileu- en AGritechniek, ondertussen opgegaan in WUR LAI Leaf Area Index. Voor de fotosynthese is blad oppervlak nodig. Optimaal is 3 m2 per plant. LEI Landbouw Economisch Instituut LNV Ministerie Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit NIR Near Infra Red (700-3000 nm. Het lichtspectrum dat planten nauwelijks nodig hebben. PAR Photosynthese Active Radiation (400-700 nm). Het lichtspectrum dat planten hard nodig

hebben om suikers te maken. PCM Phase Change Material. Een materiaal dat karakteristieke effecten heeft rond het

stollingspunt. PPM Parts Per Million. Een maat voor concentratie van fijnstof zoals CO2. In lucht komt 10.000

ppm overeen met 1volume %. SIGN Stichting Innovatie Glastuinbouw WUR Wageningen Universiteit en Researchcentrum

7

1 Opdracht Het project heeft betrekking op thema 8 van het EOS-LT programma (Kas als Energiebron), speerpunt 25 (Systeembenadering Glastuinbouw, inclusief warmtehuishouding). In dit programma is voor 2020 een aantal ambities vastgelegd: In nieuwbouwkassen wordt in 2020 klimaatneutraal en economisch rendabel geteeld. De CO2 emissiereductie moet dan 48% bedragen. Het aandeel duurzame energie moet dan 20% zijn en de glastuinbouw zal leverancier zijn van duurzame warmte en elektriciteit. Het onderzoeksvoorstel “Climate Adaptive Glastuinbouw: Inverse Modelling” zal een substantiële bijdrage leveren aan de energietransitie: energiebesparingen van meer dan 70-84% worden verwacht bij CAKS. Modellen resulterend uit het onderzoek zullen het mogelijk maken om optimale dynamische eigenschappen van schil, installaties en gehele concepten te bepalen die zullen leiden tot energieneutrale, exergieneutrale of duurzame energieproducerend glastuinbouw. In het project wordt voorzien in een uitgebreid onderzoek naar het implementatietraject. Het doel van het complete onderzoek is om eigenschappen van Climate Adaptive Kassensystemen (CAKS) voor de glastuinbouw te modelleren, rekening houdend met de complexe binnenklimaateisen van teelt en teeltcombinaties. Om dit te bereiken, wordt gebruik gemaakt van inverse modelling Dat is in wezen een backcasting model: niet de materiaal- of installatieeigenschappen zijn vaste parameters, maar de gewenste uitkomst: binnenklimaateisen en een energiescenario (b.v. energieneutraal, of duurzame energieproductie). Op dezelfde wijze worden de toekomstige eigenschappen van installaties (rendementen en verhoudingen warmte/koude/elektriciteit) bepaald. Omdat het gebruiken van CAKS vergaande implicaties heeft op de klimaat- en energie-installaties, wordt ook onderzocht hoe toekomstige regelstrategieën tussen CAKS en klimaat- en energie-installaties eruit zullen moeten zien en gemodelleerd kunnen worden. In het project wordt uiteindelijk onderzoek gedaan naar het toekomstig implementatiepad. Dit rapport beslaat de werkpakketten WP1.3 en WP1.4. WP1.3: Het verkennen van mogelijkheden van clustering van teelten met warmte/koude overschot met woonwijken, kantoren of data centers (WUR, TUD), alsmede exergy mapping tussen glastuinbouw en gebouwde omgeving op lokaal en regionaal niveau (TUD). Exergy mapping houdt rekening met de relatieve kwaliteit van energiebronnen en aanbod en vormt een zeer geschikte voor de analyse van regionale energieplanning. WP1.4: Uitgaande van de verschillende scenario’s van WP1.1, 1.2 en 1.3, zullen verschillende toekomstbestendige scenario’s ontwikkeld worden voor de optimale koppeling (vanuit exergetisch oogpunt) van energieproducerende en energievragende gebouwen/industrieën. (TUD, WUR). Dit onderzoek moet de volgende resultaten opleveren: • Scenario’s voor dynamische klimaateisen aan verschillende plantenteelten (R1, WP1) • Scenario’s voor de clustering van teelt en de optimale koppeling van glastuinbouw en gebouwde

omgeving/industrie (R1, WP1)

8

2 Kasklimaatkarakteristieken van enkele teelten (WP1.1 en 1.2) In dit hoofdstuk wordt kort beschreven wat de resultaten zijn van de onderzoeksbijdrage van de Wageningen UR Glastuinbouw aan dit CAGIM-project 1

. Dat onderzoek bestaat uit WP 1.1 en WP 1.2 en is gelijktijdig uitgevoerd met WP 1.3 van dit onderzoek gedaan. WP 1.4 is door beide partijen uitgevoerd en in beide rapporten verwerkt.

In WP 1.1 en 1.2 van project CAGIM worden de randvoorwaarden aan het binnenklimaat vastgelegd door middel van een literatuurstudie en interviews (met plantendeskundige). Dit levert een “blauwdruk” voor het vereiste kasklimaat op. Deze blauwdruk definieert wat de klimaateisen van een drietal typen plantenteelt zijn en de bijhorende energievraag voor een optimale productie, optimaal uit oogpunt van opbrengst en optimaal uit oogpunt van energie. Daarnaast worden ook scenario’s ontwikkeld voor bij elkaar horende plantenteelt en daarbij passende energievraag van de omgeving. De matching van de energiebehoefte en het energieoverschot van tuinbouwbedrijven onderling (verschillende teelten) en tuinbouwbedrijven met andere functies blijken niet eenvoudig te zijn zoals ook uit dit onderzoek blijkt. Op de bronbedrijven en de vraagbedrijven in het matching probleem is gedurende het gehele jaar op beide bedrijfstypen een gelijktijdigheid in de warmtevraag en op beiden een gelijktijdigheid in het warmteoverschot. Het warmte tekort van het vraagbedrijf valt gedurende het jaar niet samen met het warmteoverschot van het bronbedrijf. De 3 teelten die in het onderzoek gebruikt zijn, zijn tomaten, chrysanten en phalaenopsis. De komende figuren geven de belangrijkste energiekarakteristieken van deze teelten, waarmee in dit onderzoek ook is verder gewerkt om deze naast energiekarakteristieken van verschillende gebouwfuncties te leggen. Tomaat Voor het gewas tomaat zijn de eerste 2 diagrammen van belang. De PAR straling op gewasniveau is weergegeven in 1. De warmte wordt in de kas gebracht door verwarmingsbuizen, die als een rail in de paden tussen het gewas zijn aangebracht. In 3 wordt de warmte input via dit buisrailsysteem gegeven.

jan feb mrt apr mei jun jul aug sep okt nov dec0

20

40

60

80

100[MJ/m2.week]

Figuur 1: PAR (Photosyntetic Active Radiation) op niveau van gewas binnen in de kas.

9


5

10

15

20

25

30

35[MJ/m2.week]

Figuur 2: Warmte input van verwarmingssysteem via de buisrail

De tomaat heeft in een standaard kas geen koelvraag. Chrysant Voor het gewas Chrysant gelden onderstaande grafieken.


30

40

50

60

70

80

90[MJ/m2.week]

Figuur 3: PAR straling op gewasniveau bij Chrysant (zelfde als bij tomaat) inclusief lampenergie


10

12

14

16

18

20[MJ/m2.week]

Figuur 4: Warmteinput via buisrail bij Chrysant

10

Phalaenopsis Voor Phalaenopsis gelden onderstaande 3 grafieken.

jan feb mrt apr mei jun jul aug sep okt nov dec4.5

5

5.5

6

6.5

7

7.5[MJ/m2.week]

Figuur 5: Energie op gewasniveau Phalaenopsis inclusief lampenergie


24

26

28

30

32

34

36[MJ/m2.week]

Figuur 6: Warmteinput via buisverwarming in Phalaenopsis

Phalaenopsis heeft gedurende de teelt naast een warmtevraag ook een koudevraag.


10

12

14

16

18

20

22[MJ/m2.week]

Figuur 7: Koelvraag bij Phalaenopsis

In paragraaf 6.1 over energiekarakteristieken van gebouwen, worden deze gegevens vanuit WP 1.1 verder gebruikt om mogelijke combinaties met andere gebouwfuncties te inventariseren.

11

3 Technieken om in eisen van kassen te voorzien

3.1 Introductie kassen Het is van belang om eerst duidelijk te maken over welke kassen we het hebben en in welke context2. De totale agrarische sector levert 10% van het nationaal product en werkgelegenheid. De glastuinbouw neemt hiervan globaal 20% voor haar rekening. De groeiende wereldbevolking van 6 naar 8 miljard in 2025 vraagt dringend om verhoging van de productie. De sector concentreert zich in de Greenports Westland, Oostland, Aalsmeer en Venlo. Nieuwe gebieden zijn in ontwikkeling. Kassen worden steeds groter en er komen minder tuinders. De sierteelt is wereldwijd toonaangevend. In 2004 waren er in totaal 6.400 (5.784 in 20103

3

) glastuinbouwbedrijven: 2.940 bedrijven met snijbloemen, 2.050 bedrijven met glasgroenten en 1.410 bedrijven met pot- en perkplanten (in 2010 was dit resp. 1.355, 1.257, 994 en 2.178 overige ). De gemiddelde bedrijfsgrote gaat de komende tijd naar 3 ha. In tabelvorm geeft dit het volgende beeld.

Tabel 1: Aantal glasbouwbedrijven en hun oppervlakte

2006 2010 gemiddeld aantal aantal m2 m2 snijbloemen 2.940 46% 1.355 23% 44.448.866 43% 32.804 glasgroenten 2.050 32% 1.257 22% 23.357.750 23% 18.582 pot- en perkplanten 1.410 22% 994 17% 17.794.809 17% 17.902 overig (boomkwekerij) 2.178 38% 16.794.659 16% 7.711 6.400 5.784 102.396.084 17.703

Er is dus een inderdaad een flinke verschuiving geweest, en met name de snijbloembedrijven zijn vergroot en verminderd in aantal. De drive achter deze ontwikkeling komt vanuit People en Profit, maar Planet blijft helaas achter in de overwegingen. De glastuinbouwsector in Nederland gebruikte in 2008 113,7 PJ aan fossiele energie. Dit is praktisch volledig aardgas dat gebruikt wordt in warmtekracht installaties. Dit is 82% van de totale agrarische sector en ruim 4% van het totale verbruik van Nederland4

.

De energieverliezen binnen conventionele kassen komen ongeveer voor 50% transmissie door transmissie en voor 50% door ventilatie. Kassen hebben nauwelijks massa en reageren dus extreem snel op wisselende buiten- en binnenomstandigheden. De schatting is dat door het gebruik van CABS (Climate Adaptive Building Shells) een energiebesparing van 70 a 84% voor de warmte en koudevraag te bereiken is5

.

In de volgende paragrafen worden de verschillende stromen die bij teelt in kassen komen kijken besproken, waarbij per stroom in principe wordt gekeken naar de vraagreductie(mogelijkheden), de inzet van reststromen, mogelijkheden van duurzame opwekking, opslag en naar de transport en afgiftesystemen.

12

3.2 Warmte

3.2.1 Vraagreductie Vraagreductie betreft in eerste instantie vooral passieve, bouwkundige en ruimtelijke oplossingen waarvoor geen aanvullende techniek nodig is. Dus het gaat vooral om isolatie van de kasschil, slimme indeling van kassen (2D en 3D) in meer versus minder warmtebehoevende teelt, of bijvoorbeeld ruimteverkleinende maatregelen in de winter. Klimaatschermen worden gebruikt om ’s nachts de warmte bij het gewas te houden. Er zijn verschillende schermen in de handel. Zie bijvoorbeeld 6

.

3.2.2 Inzet reststromen Reststromen van warmte en/of koude kunnen worden tijdelijk worden opgeslagen in warmte- en koudeopslag (WKO) in combinatie met warmtepompen, voor gebruik in de winter van overschotten aan zomerwarmte en in de zomer van koudeoverschotten in de winter. De warmtepompen verhogen, onder verbruik van een geringe hoeveelheid elektriciteit of gas, de temperatuur tot een in de kas bruikbaar niveau. Industriële restwarmte kan zondermeer worden ingezet, maar de vraag is altijd hoe lang deze levering veilig is als de restwarmte afkomstig is van processen gebaseerd op fossiele energiebronnen. De uitwisselingsprincipes die verderop in hoofdstuk worden besproken zijn hier ook een voorbeeld van.

3.2.3 Duurzame opwekking Zonnecollector + opslag Duurzame warmte kan op gebouwniveau m.b.v zonnecollectors worden opgewekt. Omdat de opwekking vooral plaatsvindt wanneer er de minste vraag is naar warmte (als de zon de meeste kracht heeft), moet de opgewekte warmte om later in de kas in te kunnen zetten nog tijdelijk worden opgeslagen, dat kan d.m.v. seizoensopslag in aquifers. In geval van kassen zullen zonnecollectoren wel licht wegnemen wanneer deze op de glasdaken geplaatst worden. Een van de winnaars van de ‘Kas als Energiebron’ prijsvraag stelt draaibare zonlicht absorberende lamellen voor op koperen buizen waar het opgewarmde water door stroomt7

. Het wordt als seizoenbuffer onder de kas opgeslagen. Onduidelijk is hoe dit een winnend concept kan zijn, want een enorme licht- en daardoor productiereductie lijkt onontkoombaar, maar voor gemakkelijke schaduw minnende planten als de potanthurium is het wellicht een goede oplossing.

Figuur 8 De ZonWindKas7

13

Geothermie Diepe aardwarmte is op 2 tot 4 kilometer diepte is het gehele jaar beschikbaar en geschikt inzetbaar voor verwarming van kassen. Een geothermie-doublet is wel kostbaar en de risico’s van een mislukte boring zo groot dat de investeringskosten zeer hoog kunnen uitvallen en zeer onzeker zijn. Een tomatenteler maakt al gebruik van aardwarmte dat gewonnen wordt op 1,7 km diepte met water van 60°8

en is hiermee de eerste in Nederland.

Figuur 9 Schema van aardwarmte winning8.

Biomassa Een andere mogelijkheid om warmte op te wekken is d.m.v. verbranding van biobrandstof. Dit kan in een bio-WKK met biogas waarbij tegelijk warmte en elektriciteit wordt opgewekt zoals dat nu met WKK’s op aardgas gebeurt of met een hout gestookte boiler. Er bestaan ook voorbeelden van hout-WKK’s die ook elektriciteit en warmte opwekken, hiervan is het elektrische rendement wat lager dan bij een gasgestookte WKK. Brandstofcel WKK De continue beschikbaarheid van biomassa biedt ook de mogelijkheid om warmte en elektriciteit op te wekken met een relatief nieuwe techniek, de Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC). Met behulp van stoom en een katalysator kan uit het methaan in biogas op hoge temperatuur (650ºC) waterstof worden gewonnen, wat vervolgens de brandstofcel voedt. De brandstof-tot-elektriciteit energieconversieratio is hoog, meer dan 50%, en het omvormproces kan met biogas van uiteenlopende samenstelling omgaan. Bovendien kan de restwarmte verder ingezet worden. In Europa houden het Duitse MTU CFC en het Italiaanse AnsaldoFuelCells zich met deze techniek bezig. 9 10

3.2.4 Opslag Er zijn verschillende mogelijkheden voor warmteopslag: in de grond, in de massa van het gebouw, in materialen die hun stollingstoestand veranderen (PCM, Phase Change Materials) en in thermochemische verbindingen. Bij dat laatste worden chemische stoffen gescheiden die warmte genereren als ze weer bij elkaar gevoegd worden, maar “de hoge temperaturen die ermee gemoeid zijn, vormen echter nog een belemmering voor toepassing in de glastuinbouw.”11

14

In de grond is sowieso warmte opgeslagen die te gebruiken is door rond een meter onder de grond horizontale buizen aan te brengen en er ventilatielucht door te voeren. ’s Winters warmt de lucht dan op en ’s zomers koelt hij af. In 14 worden berekeningsmethoden genoemd. De massa van een gebouw kan ook worden gebruikt om warmte op te slaan. Kanalen in betonnen vloeren is een voorbeeld. Dit wordt vaak gebruikt om ’s nachts koele buitenlucht door te voeren. Dus meer om te koelen dan om te verwarmen. De Trombemuur is een bekend voorbeeld waarbij de zonnewarmte van overdag de muur opwarmt, die dan ’s avonds zijn warmte weer afgeeft.

15

Voor langere termijnopslag is de aquifer een bekende oplossing. De warmte wordt dan opgeslagen in grondlagen met een geringe grondwaterstroming. Dit wordt bijvoorbeeld toegepast in het Zonneterp project12. Het is een bewezen techniek en al verschillende keren toegepast. Technische details van aquifer en andere opslagmedia zijn te vinden in 13

.

Figuur 10 Zonneterp systeemopzet12

In een rapport van de International Energy Agency subgroep Energy Conservation in Building & Community Systems14

is de state-of-the-art beschreven van Phase Change Materials (PCM). Er zijn verschillende materialen die rond omgevingstemperatuur smelten en daarbij warmte gebruiken. Als ze later worden afgekoeld, komt de warmte weer vrij bij het stollen. Ze worden bijvoorbeeld verwerkt in gevel- of vloerelementen die door de zon opwarmen maar door het smelten van het PCM nauwelijks in temperatuur stijgen. Als later de temperatuur buiten daalt, of als er koele lucht of water door wordt gevoerd, dan stolt het PCM, maar koelt nauwelijks af. Er is dus een dempend effect. Een prima oplossing voor lichte constructies die anders te grote temperatuur fluctuaties kennen. Er is nog wel onderzoek nodig naar lange termijneffecten. Bijvoorbeeld is bekend dat sommige zoutoplossingen hun stollingsvermogen na een aantal cycli verliezen.

16

Figuur 11 Phase Change Materials14

Commerciele producten zijn Rubitherm15, Racus16, GlassX®crystal17

dat ook een zekere mate van transparantie heeft (8-44%). Andere kenmerken: U-waarde: 0,48 W/m2K, gewicht 95 kg/m2, max afmetingen elementen 6 m2, 3m, opslag 1185 Wh/m2, tempbereik 26-28 °C.

Figuur 12 GlassX17 (de zijpanelen)

3.2.5 Transport en afgifte In conventionele kassen geschiedt het transport en de afgifte van warmte via buizen die door de kassen lopen. Er bestaan duurzamere technieken. Fiwihex De FiWiHex maakt gebruik van een lage temperatuur warmtewisselaar (Fine Wire Heat Exchanger). Dat verlaagt wel het energiegebruik, maar is minder geschikt voor gewassen die met een piek warmtevraag beschermd moeten worden tegen plotselinge afkoeling. Hij is in 2006 toegepast bij Aad Cornelissen in Berlicum en bij Stef Huisman in Huissen18 in resp. 1.000 en 2.500 m2. Maar er zijn geen praktijkgegevens opgenomen in de publicatie, alleen verwachtingen. In Roza (2006)87 worden wel spectaculaire besparingen gemeld van deelexperimenten. De fabrikant van de Fiwihex18 meldt een energiebesparing van 70% t.o.v. traditionele kassen en een gemiddelde productieverhoging van 10-20%, voornamelijk door de hoge CO2 en relatieve vochtigheid bij hoge zoninstraling omdat de ramen door het koelen met de Fiwihex gesloten kunnen blijven. Het is wel vreemd dat op actuele websites van de betrokken instanties geen gewag meer wordt gemaakt van de Fiwihex19. En wel bijvoorbeeld van de FlowDeckKas en de SunergieKas, die een veel bescheidener innovatie heeft in de vorm van antireflectie coating op glas (GroGlass) en geavanceerde schermen. En de ZonwindKas, die gebruikmaakt van zonnecollector lamellen tussen het dubbele glas op de zuidzijde van het dek.

17

Figuur 13 FiWiHex warmtewisselaars worden per sectie van 40-502 geplaatst20

.

3.3 Koude

3.3.1 Vraagreductie De koude vraag ontstaat doordat de zon de kas opwarmt boven de voor de teelt toegestane temperatuur. De voor de hand liggende manier om deze vraag te reduceren is dus te voorkomen dat de zon binnenkomt of een teelt of activiteit te kiezen die minder kritisch is. Voor de plantenteelt is een deel van het zonlicht (PAR) nodig voor de fotosynthese. Een ondoorzichtig lamellen systeem is daarom niet adequaat. Het andere deel (NIR) zou bij kans op oververhitting het best buiten de kas worden gehouden. De Elkas doet dit (zie 5.2.4) met een NIR reflecterende folie. Dit reduceert de warmtelast met ongeveer 50%21. Recent onderzoek maakt deze gegevens echter onzeker22

omdat de huidige NIR filters ook het door de planten weerkaatste NIR tegenhoud en zo een NIR-val veroorzaakt.

Figuur 14 Berekende warmtelast op 2 Juni in De Bilt voor traditionele kas (a) en kas met NIR reflectie (b)21

Het zou ook beter zijn om bij een warmtevraag het NIR niet geheel tegen te houden. Een adaptieve NIR reflecterende oplossing zou ideaal zijn. Er bestaan raamsystemen die hun transparantie kunnen aanpassen. Het Fraunhofer Institute doet hier onderzoek naar23. Maar op de website staat dat “Initial samples with solid electrolyte change their visible transmittance from 62 % to 1.6 %, their solar transmittance from 41 % to 0.8 %. The time for colouring and bleaching is about 10 minutes.“ Dat lijkt niet erg toepasbaar in kassen.

18

3.3.2 Inzet reststromen De analogie met industriële restwarmte is restkoude uit bijvoorbeeld LNGterminals (LNG: liquified natural gas), waar vloeibaar gas uit schepen (op -163oC) bij aanlanding weer verwarmd moet worden, terwijl het afvoeren en nuttig gebruiken van de koude ook een optie kan zijn.

3.3.3 Duurzame opwekking Koeling kan plaatsvinden door oppervlakken af te koelen (absorptie warmtestraling), door verdamping en/of door ventilatie. In de bouw is het creëren van grote oppervlakken met klein temperatuurverschil recent ontwikkeld (low temperature heating and high temperature cooling). Het betekent dat er een hoge dichtheid van leidingen door een groot oppervlak wordt gevoerd (meestal de vloer). Het energieverlies wordt hierdoor kleiner. Veel gebruikt is de koeltoren. Hier zijn verschillende open of gesloten types van. Figuur 15 verklaart de verschillende werkingen.

Figuur 15 Verschillende types koeltoren24

Ook zijn er de gewone airco’s. Het principe is gelijk aan de koeltoren.

19

Figuur 16 Gewone airco’s al of niet verbonden met luchtslurven25

Tenslotte vermelden we het besproeien van daken of het creëren van een waterfilm op de dakhuid. Door de verdamping koelt de oppervlakte af (zie ook de Klimrekkas 5.2.2). In kassen wordt vaak simpelweg geventileerd met buitenlucht via te openen ramen. Helaas is er dan weinig controle over temperatuur, CO2 gehalte en RV en zijn er extra schaduwwerpende raamframes nodig.

3.3.4 Opslag Bij 3.2.4 is opslag in de grond al behandeld. Meer informatie is te vinden bij26

. In principe is er geen verschil tussen warmte of koude opslag.

3.3.5 Transport en afgifte Transport en ook afgifte kan op gelijke wijze geschieden als bij warmte (koude is in feite een vorm van warmte).

3.4 Elektriciteit De vraagreductie van elektriciteit zal voornamelijk gerealiseerd kunnen worden door de vraagreductie van kunstlicht en wordt verder besproken in §3.6.1. Het gebruik van HR-pompen en –ventilatoren is strikt genomen geen vraagreductie maar kan het gebruik van elektriciteit verminderen door de verbeterde efficiency. Elektriciteit bestaat niet als reststroom. De opslag van elektriciteit wordt hier verder ook niet besproken. Dit zou op het schaalniveau van de kas alleen in accu’s kunnen. Transport en afgifte mag voor elektriciteit als bekend beschouwd worden.

3.4.1 Duurzame opwekking Het direct omzetten van zonlicht in elektriciteit heeft de voorkeur boven gebruik van fossiele brandstof, zoals in een WKK of de meeste centrales (dat laten we hier buiten beschouwing). PV technologie is volop in ontwikkeling. Meest interessant in dit verband zijn methodes die PAR doorlaten voor de planten en NIR gebruiken voor PV. Het moet mogelijk zijn PV folies te ontwikkelen die dit doen. Wat dat betreft is de Helianthos proeffabriek veelbelovend27. Andere interessante PV-mogelijkheden zijn beschreven bij 5.2.4 en 5.2.5.

20

Figuur 17 PV folie aan de rol 27

Elektriciteit is ook op te wekken door windmolens, getijdeverschillen, stromend water e.d. Maar dit staat los van kassen en wordt daarom verder niet behandeld. Als drijvende kassen in zee een optie is, dan verdienen deze vormen van energieopwekking wel aandacht.

3.5 CO2 Voor de optimale teelt van gewassen is een hoog CO2-gehalte gewenst, reductie van CO2 betekent verminderde productie.

3.5.1 Inzet reststromen CO2 wordt geproduceerd bij verschillende processen. Mensen en dieren produceren CO2 door adem te halen. Verbrandingsmotoren in bijvoorbeeld auto’s produceren CO2. Het CBS geeft voorlopige cijfers van 2009 van de verschillende bronnen en hoeveelheden28 §3.5( ). Het is duidelijk dat energiecentrales, industrie en wegverkeer interessante reststromen hebben. De eerste twee worden al op flinke schaal toegepast29

30 (zie onderaan in het document). OCAP levert bijvoorbeeld al ruim

300 kton CO2 per jaar aan ruim 500 glastuinbouwbedrijven .

21

Figuur 18 CO2 levering van OCAP30

Het wegverkeer zou een rol kunnen spelen als wegen worden overdekt en CO2 gewonnen uit de uitlaatgassen. Maar verder is lokale combinatie interessant met landbouw (waarschijnlijk vormen de huidige WKK installaties in de glastuinbouw al een groot deel), raffinaderijen, chemische industrie, huishoudens en kantoren. We moeten ons echter wel realiseren dat duurzame CO2 oplossingen bij een duurzame energievoorziening problematisch zijn en wellicht niet passen bij een scenario voor climate adaptive greenhouses.

22

Figuur 19 CO2 emissie in mln kg28 (leesbaarheid bewerkt).

3.5.2 Duurzame opwekking CO2 is een kleurloos, reukloos, onbrandbaar en niet giftig gas. Alleen in concentraties tussen 5 en 10% worden mensen duizelig, krijgen hoofdpijn en ademhalingsmoeilijkheden en daarboven is bewusteloosheid en zelfs verstikking mogelijk31. Op de website van CO2isnee wordt 4% al als gevaarlijk beschouwd en zou men boven de 8% al binnen 30-60 min. overlijden32 36. In wordt een concentratie boven 1% (10.000 ppm) giftig genoemd. In de lucht zit momenteel rond 400 ppm. In kassen streeft men gemiddeld naar 1000 ppm. Dat is ongeveer ook de concentratie die in een goed geventileerd klaslokaal wordt gemeten33. Een viervoud van deze concentratie komt in slecht geventileerde klaslokalen ook voor, maar de prestaties van de studenten zijn dan aantoonbaar lager. Het Bouwbesluit hanteert 1200 ppm als norm. De raad voor de gezondheidsdienst stelt voor om in klaslokalen een verschil van 800 ppm met buiten als norm te stellen34

.

Het verband tussen productie en CO2 concentratie vinden we in 35, waar ook enkele berekenvoorbeelden worden gegeven.

23

Figuur 20 Invloed op de productie van CO2 concentratie. Buitenlucht van 360 ppm is 100% gesteld35.

In 36

worden enkele feiten genoemd en onderstaand schema van de kringloop van CO2 gegeven.

Figuur 21 CO2 Kringloop36

24

In traditionele kassen wordt vaak buisverwarming toegepast en de CO2 die vrijkomt bij de verwarmingsketel, of de laatste tijd de WKK, wordt via zogenaamde darmen (geperforeerde buizen) de kas ingeblazen. Met ramen in het dak wordt verder de temperatuur en luchtvochtigheid geregeld. Maar dat betekent dat soms gestookt wordt om CO2 te krijgen, terwijl de ramen open moeten om de temperatuur te verlagen, waardoor de CO2 ook weer verdwijnt. Nieuwere kassen gebruiken daarom CO2 van de industrie die via een pijpleiding wordt aangevoerd. Deze CO2 is minder vervuild dan die uit de WKK, maar bij open ramen heeft dat natuurlijk weinig effect. Bij toepassing van steeds meer duurzame energie zou er een tekort kunnen ontstaan aan CO2. In 37 vinden we een gedetailleerde studie naar deze problematiek. Biomassa kan door compostering, verbranding of vergisting duurzame CO2 leveren. Onduidelijk is of dit voldoende zal zijn. TNO doet onderzoek naar rookgaszuivering waarbij zuiver CO2 ontstaat. In het CCS book38

(CO2 Capture and Storage,) blijkt dat het state-of-the-art (dec. 2009) CO2 afvangproces bij elektriciteitscentrales zoveel energie vraagt dat het rendement van de centrale met 20% zou dalen (blz 45). Kortom CO2 productie is problematisch en nog volop in onderzoek.

3.5.3 Opslag CO2 kan worden opgeslagen in de grond, bijvoorbeeld in lege gasvelden. Het blijkt alleen in Barendrecht door bewoners niet te worden geaccepteerd. Het kan lokaal worden opgeslagen in tanks (Figuur 22).

Figuur 22 Lokale opslag van CO237

3.6 Licht Het is goed om eerst de gegevens van licht in relatie tot kassen op een rijtje te zetten. Hemming et al. geeft een overzicht39

• “De stralingsintensiteit van de globale straling varieert in Nederland van gemiddeld 70 W m-2 (320 μmol m-2 s-1) in de winter tot 270 W m-2 (1250 μmol m-2 s-1) in de zomer; de lichtsom is gemiddeld 4500 Wh/m2 (20730 μmol m-2) in de zomer en 600 Wh/m2 (2770 μmol m-2) in de winter.

; een selectie:

• Het stralingsspectrum van de globale straling bestaat uit UV-B (300-315 nm), UV-A (315-400 nm), PAR (400-700 nm), NIR (700-3000 nm); straling boven de 3000 nm is warmtestraling (FIR).

25

• De daglengte varieert in Nederland van rond 8 uur in de winter tot 16.5 uur in de zomer; binnen de tuinbouwgebieden in Nederland zijn nauwelijks verschillen in daglengte.”

• Er is een complexe relatie tussen soorten planten, groeifase en effecten van de soorten straling. Er zijn ook grote verschillen in transmissie, absorptie en reflectie bij de verschillende kasdekmaterialen voor de genoemde stralingsgebieden (voor details, zie de publicatie).

• De lichteigenschappen van kunststoffen kunnen het gemakkelijkst aangepast worden; bijv. door additieven bij de fabricage. Maar ook de micro en macrostructuur van bijv. glas is aanpasbaar (resp. met een coating of door zig-zag en orientatie).

• “Door fluorescentie kunnen bepaalde golflengtes worden verschoven naar andere golflengtes. Dit kan zelfs leiden tot een hogere PAR transmissie.

• Nieuwe technieken zoals fotochromisme, thermochromisme, electrochromisme en gaschromisme staan in de kinderschoenen en bieden misschien op lange termijn een optie.”

3.6.1 Vraagreductie LED De glastuinbouw maakt voor de assimilatiebelichting gebruik van SON-T lampen. Dat zijn hogedruk natrium lampen. Sinds 2007 vinden tevens experimenten plaats met LED-verlichting. De veronderstelde voordelen van LED verlichting zijn:40

Hoog omzettingsrendement Zeer lange levensduur (50.000 - 100.000 uur, afhankelijk van uitvoering en belasting) Lichtkleur kan optimaal worden afgestemd op de behoefte van de plant (rood/blauw) LED’s zenden koud licht uit (er zit geen warmtestraling in het licht) Warmteproductie kan relatief gemakkelijk worden opgevangen Schokbestendig Door lagere temperatuur van het lichtgevende element is de kans op brandgevaar laag Zeer veel mogelijkheden voor vormgeving armaturen Het lichtniveau van LED’s is eenvoudig regelbaar met behoud van het hoge omzettingsrendement LED’s zijn klein waardoor er goede mogelijkheden zijn deze componenten op slimme wijze in armaturen en mogelijk in kasconstructies te verwerken

Verschillende bronnen geven tevens aan dat LED verlichting leidt tot minder lichtvervuiling. Sinds 2010 verschijnen berichten over succesvolle experimenten met meer gewasopbrengst en minder energieverbruik.41

3.6.2 Opwekking (optimalisatie)

Het optimale gebruik van zonlicht staat voorop in de glastuinbouw. Zonlicht is gratis. Een van de optimalisaties is het tegengaan van reflectie als de zon niet loodrecht op de omhulling valt. Een van de winnaars (de ZoWaKas)42 van de Energie producerende Kas prijsvraag43

doet dit met een antireflectie coating. Tegenwoordig heet deze kas SunergieKas.

Figuur 23 ZoWaKas met antireflectie gecoat glas

26

Licht Licht is een basisvoorwaarde voor de kweek van gewassen. Tuinbouwers gebruiken de stelregel dat 1% licht overeenkomt met 1% productie. Die aanname is wat aan de hoge kant en tevens afhankelijk van het type gewas, zie tabel 1. Er bestaat echter een duidelijk en aantoonbaar verband tussen de lichtdoorlatendheid van de kas en het economisch rendement ervan.

De lichtdoorlatendheid van de kas wordt bepaald door het materiaalgebruik van de kas (doorgaans glas of folie) en de constructie die dat materiaal bijeenhoudt.

Transmissie kasdekmaterialen Allereerst speelt de PAR transmissie van het kasdekmateriaal een belangrijke rol. Een overzicht van kasdekmaterialen en hun eigenschappen is weergegeven in tabel 2.

Tabel 2: Afname van productie in kassen bij 1% lichtafname

Afname van de productie (oogstbare biomassa) bij 1% lichtafname voor verschillende gewassen op basis van literatuurstudie, praktijkgegevens en interviews met tuinders.

Gewasgroep Gewas Afname productie

Opmerkingen

grond gebonden groenten

sla 0,8% Effecten van lichtafname gelijk voor vers- en drooggewicht

radijs 1% Licht beïnvloedt de spruit/knol verhouding; effecten van lichtafname op de knol zijn groter dan op de spruit en kunnen bij lage lichtniveaus groter worden dan 1%

vruchtgroenten komkommer

0,7-1% Droge-stofpercentage van de vrucht wordt verlaagd bij lichtafname; effecten van lichtafname op versgewicht zijn dan kleiner dan op het drooggewicht van vruchten

tomaat 0,7-1% Lichtafname heeft een groter effect op het versgewicht van de vruchten dan op het drooggewicht van de plant

paprika 0,8-1%

snijbloemen

roos

0,8-1%

Licht beïnvloedt zowel het aantal stelen als het takgewicht (één onderzoek uitgezonderd); effecten van 1% lichtafname zijn in de winter groter en in de zomer beduidend kleiner

chrysant

0,6%

bolbloemen

freesia

0,25-1,25%

Gegevens waren te beperkt voor een algemene lichtregel

lelie

0,25-1,25%

Gegevens waren te beperkt voor een algemene lichtregel

bloeiende potplanten

poinsettia saintpaulia kalanchoë

0,5-0,7%

Met uitzondering van poinsettia is voor deze gewasgroep de lichtregel niet goed op te stellen door gebrek aan literatuur. Daarnaast beïnvloedt licht de kwaliteit. Kwaliteit is minstens zo belangrijk als biomassa productie, maar is niet uit te drukken in een algemene lichtregel

niet-bloeiende potplanten

Ficus benjamina dracaena

0,65%

Effecten van lichtafname zijn gelijk voor vers- en drooggewicht; in winter is bij ficus voldoende licht essentieel om bladval te voorkomen

27

Kasconstructie Naast de transmissie van de kasdekmaterialen is de fysieke constructie van de kas een element van overweging. De tabel met betrekking tot de kasdekmaterialen laat zien dat de transmissie van geoptimaliseerde materialen soms slechts enkele procenten van elkaar schelen. In zulke gevallen wordt het relevant te kijken naar de mate dat de fysieke constructie licht tegenhoudt. Dat is vaak zo'n tien procent. Het minimaliseren van de schaduwwerking van de materialen die geen licht doorlaten is een belangrijke richting waarin optimalisatie gezocht kan worden. In feite moet het samenspel van kasdekmateriaal en bijbehorende constructie beschouwd worden om een goed beeld te krijgen van de lichtdoorlatendheid van de kas.

Tabel 3: Lichtdoorlatendheid van glassoorten

Lichtdoorlatendheid van glassoorten

Glas PAR-transmissie Levensduur

Prijs

Materiaal % direct licht

% diffuus licht

UV-A UV-B jaar euro/m²

Float glas (enkelglas)

89 82 Ja Nee 25 5

Getrokken glas Ja Nee

Gegoten/gewas glas 89 71 Ja Nee 25 10

Gehard glas 89-91 82 Ja Nee 25 10

‘witglas’ (diamantglas)

90-92 84 Ja gedeeltelijk 25 10

Horitplus 84 69 25 10

Hortifrost 87 80

Hortilight 91 91 Ja Afhankelijk van glastype

AR multilaags gecoat glas

95-98 86-88 Ja Afhankelijk van glastype

>15

AR enkellaags gecoat glas

95-98 86-88 Ja Afhankelijk van glas type

>15 10

Assimilatiebelichting Glastuinbouw maakt op grote schaal gebruik van assimilatiebelichting. De toepassing van kunstlicht is seizoensgebonden. Kunstlicht wordt meer toegepast in de wintermaanden. De lichtbehoefte is eveneens afhankelijk van het gewas dat gekweekt wordt.

De toepassing van kunstlicht heeft een effect op de omgeving in de vorm van lichtvervuiling of lichthinder. Dit is een hardnekkige vorm van overlast die de glastuinbouwsector een slecht imago geeft. Bovendien verbruikt het verlichten van gewassen energie. Daarmee draagt verlichting bij aan de uitstoot van zogenaamde broeikasgassen, waaronder CO2.

Verlichting zorgt tevens voor warmte. Deze warmte komt met name in de winter ten goede aan de kweek van gewassen en is niet direct als negatief aan te merken.

28

Tabel 4: Lichtdoorlatendheid van kunststoffen

PET =

Polyetheentereftalaat PC = Policarbonaat PVDF= Polyvinylideenfluoride44

3.7 Water

In het begin van deze eeuw zijn twee pogingen ondernomen om grootschalige concepten voor meervoudig ruimtegebruik en glastuinbouw te realiseren. Het betrof de pilot-projecten Glaskasteel te Bleiswijk en de Glazen Stolp te Gemert waarbij een combinatie werd gezocht tussen kantoren, bedrijfshallen en kasconstructies. Het is echter niet gelukt om één van de twee projecten van de grond te tillen. Een en ander liep stuk op de verhouding tussen kosten en baten. Kostentechnisch en constructief biedt het meer kansen om te kijken naar een combinatie van (regen)wateropslag en kassen. De meeste kassenbedrijven beschikken over een of meerdere omvangrijke bovengrondse regenwaterbassins. De omvang van die bassins bedraagt zo'n 5 á 10%. Het potentieel op 10.000 hectare glastuinbouw in Nederland is daarmee aanzienlijk. Er zijn specifieke producten op de markt die het bebouwen van de regenwateropslag mogelijk maken. Gaasboxx is een zo'n dergelijk product: Het gaasboxx-systeem bestaat uit losse kunststof blokken (90x60x45 cm) met een honingraatstructuur, die in een waterdichte folie zijn ingepakt. De gaasboxx is onbeperkt koppelbaar, zowel in lengte als in diepte, al naar gelang de gewenste inhoud van de wateropslag. Speciale gaasboxxen voeren de aan- en afvoerleiding door het systeem heen. De gaasboxx is gemaakt van polypropyleen. Deze kunststofsoort is in een donkere omgeving (in dit geval onder de grond) levenslang houdbaar. Daarnaast scheidt Polypropyleen geen stoffen af aan het water, is het 100% recyclebaar en heeft het een aanzienlijke restwaarde. De honingraatstructuur heeft een optimale materiaal-volume-sterkte verhouding. Niet voor niets dat deze structuur in de natuur veelvuldig voorkomt. De uiterst efficiënte benuttinggraad van de gaasboxx van maar liefst 94% zorgt voor een grote opslagcapaciteit met een minimale hoeveelheid materiaal. De gaasstructuur biedt tevens de mogelijkheid om grote hoeveelheden water in korte tijd aan het systeem aan te voeren of te onttrekken.45

Eenmaal afgedekt kan deze honingraatstructuur zware lasten dragen zoals bijvoorbeeld geparkeerde vrachtwagens.

De aanwezigheid van de waterbuffer kan tevens benut worden om (tijdelijk) warmte vast te houden in het medium water.

Lichtdoorlatendheid van kunststoffen

Kunststof PAR-transmissie UV-A UV-B Levensduur

Prijs

Materiaal % direct licht

% diffuus licht

jaren euro/m²

PC dubbel 73 60 Nee Nee 15 13-18

Zigzag dubbel 88 74 Nee Nee 15 32

Zigzag enkel 94 88 Nee Nee 15

PVC 87-91 10-15 0.70

PE 89-91 81 Afhankelijk van folietype

Afhankelijk van folietype

1-5 0.50-0.80

PE-IR 89-91 81 Afhankelijk van folietype

Afhankelijk van folietype

4-5 0.60-0.80

ETFE 93-94 88 Ja Ja 15-20 10-12

PVDF 93-94 85 Ja Ja 12 10

TPU 91 5 Nee Nee 6

PET 89 40-60 1

29

3.8 Biomassa

3.8.1 Inzet reststromen De biomassareststromen die overblijven na de teelt zijn zeer gering en komen één of soms tweemaal vrij per jaar in één keer. Vaak worden, bijvoorbeeld bij tomatenteelt de planten tijdens het einde van de groei behandeld zodat alle laatste energie uit de plant wordt gehaald om de teelt van de laatste tomaten te optimaliseren. Hierdoor blijven er weinig resten over. Veel resten worden uiteindelijk ook door de grond heen vermengd. Het geringe gedeelte dat over blijft kan uiteraard wel bijdragen in de energievoorziening bij verbranding of vergisting, hiervan moet niet te veel verwacht worden.

3.8.2 Opwekking De toepassing van WKK-installaties is een belangrijke techniek om de energie-efficientie van glastuinbouw te verhogen. WKK-gasmotoren produceren warmte en CO2 (meststof) voor de kas en scheiden als 'restproduct' weer elektriciteit af. Deze stroom kan dan weer aan het net geleverd worden of gebruikt worden voor het eigen productieproces (voor assimilatiebelichting bijvoorbeeld). Andere energieconcepten voor kassen (zoals de gesloten kas) gaan uit van het onttrekken van overtollige warmte in de zomer door middel van warmtewisselaars om deze energie op te slaan (in aquifers bijvoorbeeld). In de winter is deze dan weer aan te wenden. De warmte die op deze wijze gewonnen wordt, is ruimschoots voldoende om de warmtebehoefte van de eigen kas te dekken. De overtollige warmte kan geleverd worden aan andere kassen of woningen in de directe nabijheid van het bedrijf. In beide situaties blijft het bedrijf energie importeren, zowel voor de WKK-installatie als voor de warmtewisselaar. De laatste jaren is er veel aandacht voor de kweek van algen voor de productie van biodiesel. Die productie kan plaatsvinden in open bassins. Wanneer hoge rendementen nagestreefd worden ligt de productie in een gesloten omgeving meer voor de hand. Eind 2008 demonstreerde Valcent46

De productie van biobrandstoffen in een gesloten kasomgeving zou de energiecirkel rond kunnen maken. WKK-installaties kunnen dan aangedreven worden met biobrandstoffen waarmee de sector zelfvoorzienend wordt en transformeert in producent van energie. De opwekking van biodiesel uit algenkweek in kassen kan hierin voorzien.

het principe van een algae bioreactor. Het principe gaat uit van een specifieke algensoort die een hoge opbrengst heeft. Om besmetting met andere algen en verdringing te voorkomen gaat de bioreactor uit van een gesloten circuit. Dat heeft mede als voordeel dat er geen water verloren gaat als resultaat van verdamping. Het principe kreeg kortstondig veel aandacht van de media. Op dit moment gaat de aandacht uit naar cyanobacteriën and fotosynthetische bacteriën. Deze leveren meer energie op, groeien sneller, en bij lagere temperaturen.

30

4 Innovatieve toepassingen in de schil van kassen Met de schil van kassen, wordt de buitenomhulling bedoeld. Technieken die we hierin tegenkomen, variëren van raamtechnieken tot geavanceerde folies die alleen het voor planten nodige PAR door laten. De vraag in dit hoofdstuk is of er ook andere technieken te bedenken zijn die nuttig kunnen zijn voor een climate adaptive greenhouse. Maar eerst volgt een inventarisatie van bestaande kasdekmaterialen.

4.1 Kasdekmaterialen Hieronder enige gegevens van gebruikte kasdekmaterialen.

Figuur 24 Overzicht kasdekmaterialen47

Een meer recent (mei 2008) maar minder compleet overzicht geeft50. Het matglas is nieuw. Het kasdek heeft verschillende functies. Het moet het gewas (en de tuinders) beschermen tegen teveel zon, teveel afkoeling, teveel water, tegen sneeuw en hagel en tegen schadelijke insecten. Afgezien van de insecten, zou het er dus soms helemaal niet moeten zijn, terwijl het op andere momenten een goed isolerende deken moet zijn die de warmte vasthoudt. Maar de schadelijk insecten leiden er toe dat een gesloten kas de betere oplossing is. Vervolgens ontstaat het probleem van condens. Als het kasdekmateriaal kouder wordt dan het condensatiepunt (afhankelijk van de RV), ontstaan er druppels die niet in de kas mogen vallen. Door het glas onder een hoek van minimaal 20°48 77 te plaatsen (7° bij PMMA, of bij anticondenspreparaat 5° blz. 13 en 39) kunnen de druppels naar een goot rollen. Maar die neemt licht weg en condens vervuilt het kasdek, kan bevriezen, en beïnvloedt de transparantie nadelig (10% bij glas e.d., 0% bij gecoat polycarbonaat en AR en geëtst glas)49. Een isolatiedeken die boven het gewas kan worden getrokken, lost dit probleem niet op tenzij het dampdicht en vlak onder het kasdek zit. Een betere oplossing is dus om

31

de RV niet tot het condensatiepunt te laten komen. Dit kan door de ventilatielucht te drogen of door enkele koude oppervlakken aan te brengen waar de condensatie geen kwaad kan.

Figuur 25 Enkele eigenschappen van recente kasdekmaterialen50

Overigens blijkt dat het optimale kasdek afhangt van de teelt en op welk moment maximale lichttransmissie gewenst is. TNO onderzoek47 toont aan dat voor Anti Reflectie glas een N-Z georiënteerd zadeldak onder een hoek van 26° optimaal is (Figuur 26). In voor en najaar is een O-W oriëntatie echter iets beter. In dit onderzoek is er veel aandacht voor de beste meetmethode om de directe en diffuse transmissie te bepalen en veel informatie over de verschillende materialen.

Figuur 26 Transmissie van verschillende dekmaterialen bij N-Z oriëntatie. 26AR betekent Anti-Reflectie glas onder een hoek van 26° met het horizontale valk. OW betekent Oost-West oriëntatie, N betekent Noord oriëntatie van het

vlakke deel van de shed47.

4.2 Translucente isolatie Een isolatie die licht doorlaat lijkt een ideaal materiaal voor kassen. Okalux51 maakt verschillende transparante hoog isolerende materialen. Okagel is bijvoorbeeld een product met een isolatiewaarde van 0,3 - 0,6 W/m2 K en een licht doorlatendheid van 59 %. Dat laatste is te laag voor kassen. En de diffuusheid is een probleem als bestuiving met bijen of hommels plaatsvindt.

32

4.3 Nanogel Nanogel is een aerogel van Cabot, het is een lichtdoorlatende gel is met een zeer hoge isolatiewaarde. Toegepast in panelen is het geschikt om in gebouwen en dus in kassen te gebruiken. De isolatiewaarde is ruim 2 maal hoger dan dat van minerale wol. Cijfers over de lichttoetreding zijn in onderstande tabel af te lezen.

Figuur 27 Eigenschappen van Nanogel52

4.4 Dynamische schil In de huidige situatie wordt overmatige lichttoetreding en uittreding gereguleerd in kassen door middel van scherming. Scherming wordt eveneens ingezet om warmte binnen of buiten te houden. Spectraal selectieve folie Zelfkoelende daken kunnen worden gecreerd met een spectraal selectief membraan, dat het zonlicht reflecteert. Het principe is eenvoudig. Wanneer we het energiespectrum van het zonlicht dat uiteindelijk de aarde bereikt bekijken, dan zien we een onderverdeling in ultraviolette straling, zichtbare lichtstraling en infrarode straling. Het zelfkoelende dakmateriaal moet het zonlicht grotendeels direct reflecteren, maar omgekeerd de infrarode warmtestraling van de aarde naar de heldere hemel doorlaten. Er ontstaat zo een kunstmatige nacht, overdag. Het zelfkoelende dak is van oorsprong een TNO-uitvinding53, rapport no. 86060 "Kunstijsbanen en Energiebesparing", van onder andere drs. Dick Mennink MBA. Het principe werd het eerst uitgetest op een ijsbaan in Haarlem (zie figuur 28) en gebruikt in het ontwerp voor ijsbaan De Scheg in Deventer, van Architecten- en Ingenieursbureau Kristinsson. Daar bleek de halfoverkapping één facet, de zelfkoeling een tweede item, en een snelle koeling met dun, helder, snel ijs een derde optie. Zeer belangrijk was efficiënt dweilen. Om geen rijp op het ijs te krijgen was er luwte gecreëerd met een gaasafscheiding. Deze maatregelen tezamen bleken goed voor 75% energiebesparing 54

Er is één nadeel. Bij 100% relatieve vochtigheid (dauwpunt) ontstaat er een waterfilm aan de onderkant van het foliedak waardoor het zelfkoelende vermogen afneemt.

.

Er zijn spectraal selectieve folies die alle voor specifieke planten benodigde lichtfrequenties doorlaten, terwijl andere geweerd worden. Dat kan handig zijn als bijvoorbeeld PV-folie op een kas wordt toegepast dat toch nog lichtdoorlatend moet zijn zodat de productie niet achteruit gaat. Een onderwerp dat nader onderzoek verdient.

33

Figuur 28 Proefopstelling een zelfkoelend dak in de jaren '90 (links, zie waar het ijs smelt waar het dak ophoudt). En het lichtspectrum en wat daaruit werd gefilterd door de spectraal selectieve folie (rechts) [Kristinsson, 2002].

Dubbele schil De aanwending van ETFE kussens kan in dit opzicht een belangrijke bijdrage leveren. De dubbele folielaag met lucht daartussen heeft een zeer goede isolerende waarde. In principe is het mogelijk om zelfs drie lagen ETFE toe te passen. De boven en onderlaag zullen dan doorgaans 200µm dik zijn en de middelste laag 100µm. Enkellaags membraam ca. 5.1 W/m²K Dubbellaags membraam ca. 3.5 W/m²K Drielaags membraam ca. 2.0 W/m²K 55

De hoge isolatiewaarde gaat vanzelfsprekend weer ten koste van de daglichttoetreding. Deze trade-off vraagt specifieke aandacht.

Dynamische schil Wanneer twee van de drie lagen met een patroon bedrukt worden (of voorzien worden van PV-folie?) dan kan bij de juiste patronen de lichtdoorlatendheid gereguleerd worden door het variëren van de druk tussen de beide holtes. Het spreekt wellicht voor zich dat deze benadering niet van toepassing is voor de meeste (lichtbehoevende) gewassen.

4.5 Variabele isolatie Hiermee wordt isolatie of een schil bedoeld die, afhankelijk van het seizoen of het weer, in warmtedoorlatendheid kan variëren. Op eenvoudige wijze is hiervan sprake als in het winterseizoen isolerende panelen worden geplaatst in de kas, of – zoals nu al gebeurd – verhangbare reflecterende schermen. Opblaasbare of ‘leeglaatbare’ isolatie is echter ook een mogelijkheid, die bijvoorbeeld kan worden gecombineerd met de later besproken pneukas.

4.6 Lichtafsluiting/reflectie Er bestaan verschillende soorten schermen56: voor energiebesparing, zonwering, verduistering en groeilicht. De eerste dient om de warmte binnen te houden. De tweede om teveel zonlicht te weren en de derde om de lengte van de dag voor bepaalde planten te regelen. De groeilicht schermen zijn om lichtvervuiling in de omgeving tegen te gaan en om een beter rendement van de assimilatieverlichting te verkrijgen.

34

5 Kasconcepten

5.1 Conventionele kasconcepten Huidige kassen zijn in te delen naar drie hoofdtypen57: De Venlo, de Breedkapper en de foliekas. De Venlo wordt gebruikt voor teelt van groenten, bloemen en planten. Standaard afstanden tussen de kolommen 8 (2x4)m of 9,6 (2x4,8)m. Standaard hoogten zijn 4,5 en 5 m. De prijs/prestatie verhouding van deze kas is het meest gunstig en daarom is hij het meest toegepast. De Breedkapper wordt vooral gebruikt voor plantgoed en kleine groenten, vanwege de betere luchtverversing en de hogere lichtopbrengst. Standaardafmetingen: 8 en 12,8 m tussen de kolommen en 5m hoog. Wordt ook vaak gebruikt voor tuincentra e.d. vanwege de vrijere indeelbaarheid. Foliekassen worden vooral in warmere landen gebruikt. Enkele redenen hiervoor worden genoemd in 58: Condens, warmte en vocht blijft hangen, verzekeren is duur, kraaien maken de folie kapot, folietunnels zijn niet mooi waardoor schoonheidscommissies vergunningen weigeren, folie is toch statisch en moet 3x per jaar gereinigd worden. Maar dit lijken bezwaren die slechts aan enkele specifieke toepassingen en gebruikte materialen kleven. Toch zijn er wel enkele interessante voorbeelden59

Figuur 31. En de kosten-baten analyse toont dat een foliekas voor sommige gewassen zeker

kan concurreren met een glaskas ( ).

Figuur 29 v.l.n.r. De Venlo60en de breedkap61

Figuur 30 Dubbel opgeblazen foliekas in Zaltbommel59 Figuur 31 Kosten-baten analyse radijs in (€/m2)58

35

5.2 Vernieuwende bestaande kasconcepten

5.2.1 Gesloten Kas De GeslotenKas© is een ontwikkeling van Innogrow. Het wordt gekenmerkt door een slangensysteem voor luchtconditionering onder de teeltgoten. Het voordeel hiervan is dat de slangen geen licht wegnemen. Het nadeel is dat de slangen onder de teelt niet bij alle gewassen mogelijk is. In 2006 gebruikten 4 tomatentelers dit concept. Bijvoorbeeld Themato in een kas van 1,4 ha in Berkel en Rodenrijs62

De gesloten kas heeft recent veel belangstelling gekregen. Een onderzoek van Desert Greenhouse

. In 2005 bleek de productie 22% hoger dan normaal. Dit is voornamelijk toe te schrijven aan het constante CO2-niveau van 700 ppm. Maar ook de constante relatieve vochtigheid speelt een rol. In de gesloten kas hadden de pruimtomaten gemiddeld 7 trossen per plant, terwijl de open kas er 5 had. Maar de gegevens in deze publicatie komen van de installateurs en zijn dus niet onafhankelijk.

63

naar 4 verschillende concepten wijst uit dat de meerinvestering in warmte/koudeopslag, warmtepomp, luchtbehandelingssysteem en IR-schermen bij trostomaten in het beste geval een terugverdientijd heeft van 6,5 jaar als warmteoverschot kan worden geleverd aan derden en 9,5 jaar als dat niet het geval is. De 4 concepten waren verschillende combinaties van de genoemde items. Het beste concept had een IR-scherm en een elektrische warmtepomp die draaide op een gasmotor.

Figuur 32 Beste gesloten kas concept63

36

Figuur 33 Energiestromen beste gesloten kas concept63.

Interessant in dat onderzoek zijn de gegevens over o.a. CO2, productieverhoging en de relatie met de lichthoeveelheid.

Figuur 34 Relatie CO2, licht en fotosynthese

5.2.2 Klimrekkas KlimrekKas is een kas met een grote tralie (9,6m) en vakmaat (9,6m) en daardoor grotere lichtopbrengst64. De grotere goot wordt opgevangen door trekstangen. In het Klimrek EnergieScherm wordt een transparante folie toegepast boven in de kas waar een waterfilm overheen loopt; hierdoor ontstaat eigenlijk een eenvoudige warmtewisselaar65. De FlowDeckKas doet dit direct over PMMA platen66

(misschien goed te noteren dat Maurice Kassenbouw uit Horst hierbij betrokken is en Climeco Engineering uit Beuningen voor de installaties).

5.2.3 F Clean Kas De F Clean Kas is een kas met ETFE folie dat een lichttransmissie heeft van 94%.

37

Figuur 35 Venlo kas met F Clean folie67

5.2.4 Elkas Elkas en Fresnelkas worden ontwikkeld door Wageningen UR Glastuinbouw68 Figuur 36( ). De Elkas heeft een cirkelvormig gekromde dakhelling op het zuiden met een spectraal selectieve reflecterende coating op de acrylplaten. De Photosynthese Active Radiation (PAR) wordt doorgelaten. Een automatisch zich in het brandpunt plaatsende buis met PV-cellen vangt de gereflecteerde ‘Near Infrared Radiation’ (NIR) op en zet dit om in elektriciteit. Dit is ongeveer 50% van het totaal invallende zonlicht. Er wordt zo 16 KWh/m2 per jaar elektrisch geleverd en 54 KWh/m2 per jaar thermisch. Het vervolgonderzoek verwacht dat de opbrengst naar 25 KWh/m2 per jaar zal gaan69

.

5.2.5 Fresnelkas De Fresnelkas heeft een dek van een speciale kunststof lens die het zonlicht concentreert in een brandpunt. De PV-cellen zitten ook hier weer op een verplaatsbare buis, maar nu binnen. De opbrengst is 30-35 KWh/m2 per jaar elektriciteit en 200-240 KWh/m2 per jaar warmte.

Figuur 36 Elkas en Fresnelkas 68

5.2.6 Drijvende kas Er bestaat al een demo drijvende kas in Naaldwijk. Op de website http://www.drijvendekas.nl/ is meer informatie.

http://www.drijvendekas.nl/�

38

Figuur 37 Demo drijvende kas in Naaldwijk.

Onderzoek wordt voorgesteld naar drijvende pneumatische kassen van dubbellaags ETFE in lange banen van 4,5x100m, met drijvende balken van EPS en ook drijvende mobiele teelt units70

.

Figuur 38 Drijvende pneumatische kassen.

5.2.7 PneuKas Toen we startten met dit onderzoek, vroegen we ons meteen af waarom er geen pneus werden gebruikt in de tuinbouw. Aangezien het zo belangrijk is dat er geen constructie licht wegneemt liggen opblaasconstructies zoals de bekende tennishallen voor de hand (Figuur 39).

39

Figuur 39 Pneumatische tennishal van Poly-Ned101

Er zijn wel enkele voorbeelden van pneumatische kassen. Er is een Nasa project voor opblaaskassen op Mars71

. Het betreft een kleine cilindervormige kas bedoeld om aan een centrale gang te koppelen. Een dergelijk systeem vergroot echter het warmte verliezend buitenoppervlak.

Figuur 40 De MarsKas van Nasa72 73 en gepatenteerde gepuntlaste dome .

Er is zelfs een US patent voor een Inflatable Greenhouse73

Figuur 40. Het betreft een gepuntlaste dome van

twee lagen ETFE ( ). Andere bekende toepassingen van ETFE kussens zijn: Beijing Olympisch zwembad (PTW), Allianz Arena in Munchen (Herzog & de Meuron), Eden project (Nicholas Grimshaw), Burgers Zoo (ABT al in 1982). De meeste van deze toepassing zijn trouwens door de firma Vector Foiltec74 gemaakt, alleen de Allianz is van Covertex (nu Seele75). De bekendste merknamen van ETFE zijn Tefzel® van DuPont, Fluon® van Asahi Glass Company en Neoflon® ETFE van Daikin. Monticelli heeft een analyse gemaakt van de duurzaamheidsaspekten van ETFE76

. Als er een coating met inkt of metalen is toegepast (Corona geheten) is het recyclen van ETFE nog problematisch, maar anders zijn er gespecialiseerde fabrieken in Duitsland en Italië.

40

In 59 vinden we zelfs een complete pneukas maar het bijschrift is de enige informatie die erover is gegeven: “Het ideaalbeeld van een foliekas totaal zonder lichtonderscheppende constructiedelen is deze kas gebouwd in de Verenigde Staten. Echter heeft deze door lucht gedragen kas weer andere nadelen (Foto’s Waaijenberg)”. Per e-mail noemde Hemming, de tweede auteur, de volgende nadelen: • foliematerialen tot nu toe beschikbaar hebben in dubbele uitvoering altijd een (te) lage

lichttransmissie voor tuinbouwproductie • logistiek in deze kassen is beperkt, want de te halen overspanningen zijn beperkt, opschaling

beperkt • er is elektriciteit nodig voor het opblazen van de folie, brengt ook risico's met zich mee als

stroom uitvalt • kas heeft geen natuurlijke ventilatie, geforceerde ventilatie nodig, hierdoor energieverbruik hoger

Figuur 41 Pneukas in VS59

5.3 Vernieuwende (nog) niet bestaande kasconcepten

5.3.1 ModuulKas en TentdakKas De TU Delft deed in 1984-1986 het multidisciplinaire Kassenproject77

met dit doel en ontwikkelde de ModuulKas en de TentdakKas. De eerste had een golfdak van PMMA en isolatiepanelen die bij voldoende licht en temperatuur onder, tussen het gewas werd opgeborgen en met een hijsconstructie boven het gewas kon uitklappen. De TentdakKas had een dak van EVA-folie dat tussen toppen en dalen was gespannen. Er is jaren aan gerekend en verbeterd. Helaas is het nooit tot een pilot gekomen. Wel bestaat de indruk dat her en der verschillende ideeën in de praktijk zijn overgenomen.

5.3.2 DakKas en SynSerre In 2010 heeft een groep onderzoekers van de TU Delft en Wageningen UR samen met een tuinder, een architect, een constructieadviseur en een aannemer een onderzoeksvoorstel ontwikkeld om kassen op bestaande platte daken te ontwerpen: het DakKas project. Later is dit voorstel uitgebreid tot het SynSerre project78

met een vergelijkbaar Italiaans team en adviseurs uit Berlijn en Leuven.

41

Figuur 42 ModuulKas en TentdakKas77

Figuur 43 SynSerre project

5.3.3 Gevelkas De ‘gevelkas’ is voor te stellen als serre tegen de zuidgevel van een gebouw. Dit zal vooral een optie zijn in noordelijke landen met een vaak laagstaande zon. Of er grote productie mee gehaald kan worden voor een commercieel bedrijf is natuurlijk zeer de vraag; het gaat hier dan vooral om een soort van wintertuin voor de bewoners, warmtebuffer, uitlaatklep en verticale moestuin.

42

5.3.4 ISI Kasconcept In het ISI concept wordt een gekromd, vrijdragend kunststof kasdek toegepast om zowel warmteverlies te verminderen als binnengekomen warmte efficiënt te winnen. De hoogte van de kas zorgt voor een gematigde zone voor teelt, en hogere temperaturen in de tongewelven, geschikt om warmte te winnen. Via de tongewelven komt warme lucht uit in een centrale galerij, waar deze met warmtewisselaars kan worden afgevangen. De versterkende trekelementen in het kunststof dek zijn zo geplaatst dat invallend zonlicht niet gehinderd wordt, danwel alsnog de kas in gekaatst. Met fresnellenzen is het bovendien mogelijk om op warme dagen het zonlicht te concentreren op PV-strips, en daarmee een deel van de warmtelast om te zetten in elektrische energie. Het ISI Kasconcept is ontwikkeld door De la Rive Box Design Management.79

43

5.3.5 Aquatop kasdek Het Aquatop kasdek voorziet de kas van een laagje water (de Energypool), dat als warmtebuffer werkt, en in de zomer, voorzien van een opgeloste lichtfilterende stof, de zoninstraling vermindert. Het onderliggende snel schakelende en adaptieve Smartdek laat vervolgens licht dat bijdraagt aan de plantengroei (PAR licht) door, en weerkaatst licht dat zou bijdragen aan de warmtelast weer terug naar de bovenliggende waterlaag. Het Aquatop kasdek wordt op dit moment ontwikkeld door TNO, KEMA, Ideeuwes en Bosvariant.80

44

6 Kascombinatieconcepten (scenario’s) De doelstelling van dit hoofdstuk is om energievraagpatronen van verschillende gebouwfuncties inzichtelijk te krijgen. Hiermee wordt bedoeld hoe de totale energievraag verdeeld is over het jaar. Gelijktijdig werkt de WUR binnen workpackage 1.1 aan vergelijkbare energiekarakteristieken voor gewassenteelt. De energiepatronen voor gewassenteelt verschillen per teelt en kunnen bestaan uit verwarming en koeling, soms zelfs gelijktijdig binnen één teeltsoort. De vraag naar koude en warmte hangt van verschillende factoren af, waarbij de teeltsoort van groot belangrijk is en er tijdens het groeiproces specifieke eisen van groeitemperaturen zijn. Daarnaast zijn het klimaat en bouwkundige eigenschappen van een kas van invloed op de energievraag. Bij de warmte- en koudevraag van kassen is juist de gewassenteelt een factor van invloed die niet speelt bij andere gebouwfuncties. Hierdoor kan verwacht worden dat er bij gewassenteelt tijdens een periode in het jaar een tegengestelde of andere energievraag is dan bij een andere functie. Er kan een koudevraag zijn, terwijl er bij een andere gebouwfunctie gelijktijdig een warmtevraag is of andersom. Uitwisseling van warmte en koude zou dan het totaal van de energievraag van beide functies kunnen verlagen.

Figuur 44 Voorbeeld van energiekarakteristiek van gewassenteelt81

6.1 Karakteristieken (gebouw)functies Deze paragraaf verkent de energetische karakteristieken van verschillende gebouwfuncties. Door deze te vergelijken met de karakteristieken van gewassenteelt wordt er naar combinatiemogelijkheden in het algemeen gekeken, terwijl 6.2 vooral ingaat op fysieke combinaties. Met de informatie van 6.1 zijn bijvoorbeeld ook combinaties te maken van grootschalige kassen die een energiesysteem met woningen delen zonder een fysieke koppeling te hebben (alleen infrastructuur voor het uitwisselen van warmte en koude, bijvoorbeeld).

45

De energievraag van gebouwen bestaat uit de elektriciteitvraag, de warmtevraag en (soms) de koudevraag. De warmtevraag vervult in Nederland meestal het grootste aandeel van de totale energievraag. De warmtevraag in een gebouw is geen vast gegeven maar is afhankelijk van een aantal parameters, o.a.: 1. de isolatie van het gebouw 2. de benutting van zonnewarmte 3. de interne warmteproductie 4. de mate van warmteterugwinning uit de ventilatielucht 5. buitenklimaat Hiervan worden de eerste 4 punten door de techniek in en aan het gebouw bepaald, het laatste punt is niet beïnvloedbaar. Deze zal voor Nederland in de navolgende subparagraaf kort beschreven worden wat betreft de temperatuur en zoninstraling. Deze zijn van invloed op de warmte- en of koudevraag van gebouwen.

6.1.1 Algemeen – klimaat De globale straling van de zon bepaalt grotendeels de temperatuur in een gebied, al zijn er ook andere invloeden zoals het soort klimaat, golfstromingen en weersinvloeden. Figuur 45 Globale straling in Nederland in kWh/m2 per maandtoont de globale straling in Nederland die het horizontale oppervlak bereikt. In Figuur 46 is de globale straling tegen de gemiddelde etmaaltemperatuur in Nederland uitgezet. Hier zijn de eenheden weggelaten omdat deze verschillend zijn. Duidelijk is te zien dat de temperatuur vertraagd op de globale straling reageert.

kWh/m2-mnd horizontaal(NL - 1000kWh/m2-jaar)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

jan feb mrt apr mei jun jul aug sep okt nov dec

Figuur 45 Globale straling in Nederland in kWh/m2 per maand

46

glob. straling en temperatuur

jan feb mrt apr mei jun jul aug sep okt nov dec

glob. stralingtemperatuur

Figuur 46 De globale straling uitgezet tegen de gemiddelde etmaaltemperatuur in Nederland (eenheden zijn

weggelaten)

Zoals te zien is in Figuur 46, wordt het hoogtepunt van de zonnestraling eerder bereikt dan de gemiddelde etmaaltemperatuur. Dit heeft te maken met het accumulatievermogen van het oppervlak van de aarde, dat nog langer warmte blijft uitstralen.

6.1.2 Energiekarakteristieken Kassen

Figuur 47 Typische setup van tomaten teelt67

De energiekarakteristiek wordt bepaald door de hoeveelheden en soorten energie die kassen in en uit gaan. Alle kassen bestaan grotendeels uit transparant materiaal (glas of kunststof) met een geringe warmteweerstand. Er komt dus veel zonlicht de kas binnen en ’s zomers ook warmte. Koeling en beschaduwing is dan belangrijk. Koeling gebeurt nu vaak door ramen open te zetten en beschaduwing door het witkalken van het glas of door interne schermen. Een alternatief dat momenteel onderzocht wordt is dak-bevloeiing82

.

‘s Winters is de situatie anders. Dan is bij bijna alle teeltsoorten verwarming nodig. De warmtetransmissie is dan van binnen naar buiten terwijl zonlicht zelden te veel is. Vaak wordt de warmte als warmwater via buizen onder of boven het gewas verspreid. De buizen hebben tegelijk een dragende (en soms zelfs transport-) functie voor het gewas. De warmte wordt opgewekt met

47

een gasgestookte ketel, vaak met een warmtekrachtkoppeling. In het laatste geval wordt het teveel aan elektriciteit afgegeven aan het net. Tenslotte wordt bij sommige snijbloemen, maar ook steeds meer bij vruchtplanten, assimilatieverlichting gebruikt. Dan komt er dus veel elektriciteit de kas binnen die voor een groot deel als licht ook weer de kas verlaat. De hoeveelheden hangen af van de gebruikte type kassen. Een andere indeling voor energiekarakteristieken is de typering naar temperatuur83. Er is de onverwarmde kas (kan vriezen), de koude kas (5-8 °C), de gematigde kas (12-15 °C) en de warme kas (winter: 18 °C). De onverwarmde kas wordt alleen vanaf maart gebruikt voor alpiene planten. De koude kas is voor subtropische planten die een ‘winterslaap’ nodig hebben. De gematigde kas is voor tropische planten met een ‘winterslaap’. Vaak is een hoge luchtvochtigheid nodig. De warme kas is voor vruchtgroenten als tomaten, komkommers, paprika’s en veeleisende tropische planten als orchideeën e.d. Zablitz84

63 geeft andere, algemene, optimale temperaturen: 22-28 °C overdag en

15-20 °C ‘s nachts. 1-2,5 KWh/m2 zonlicht per dag is wenselijk. Desert Greenhouse geeft weer andere waarden, en lijkt het meest betrouwbaar. De waarden zijn gemiddelden. Planten kunnen best korte tijd een flinke afwijking aan. Met zogenaamde temperatuurintegratie85

in de regeltechniek wordt gezorgd dat een korte periode van afwijkende temperatuur wordt gecompenseerd. Ook zijn per soort flinke afwijkingen mogelijk. Komkommer kan bijvoorbeeld een max. temp van 29 °C aan.

Figuur 48 Richttemperaturen meeste vruchtgroenten, roos, anthurium en diverse potplanten (overgenomen uit 63)

De gebruikte materialen leveren een andere energiekarakteristiek. Glas is het meest gebruikt (95-98%) van de 10.500 ha. PC en PMMA kunststof kanaalplaten worden in 10-15% van de nieuwbouw kassen (40-45 ha per jaar) toegepast86

Figuur 24. Folies worden zelden toegepast in Nederland. Voor een

overzicht zie .

Een andere indeling naar energiekarakteristiek wordt verkregen door naar de klimaatregeling te kijken. In traditionele kassen wordt vaak buisverwarming toegepast en de CO2 die vrijkomt bij de verwarmingsketel wordt via zogenaamde darmen (geperforeerde buizen) de kas ingeblazen. Met ramen in het dak wordt verder de temperatuur en luchtvochtigheid geregeld. Maar dat betekent dat soms gestookt wordt om CO2 te krijgen, terwijl de ramen open moeten om de temperatuur te verlagen, waardoor de CO2 ook weer verdwijnt. Nieuwere kassen gebruiken daarom CO2 van de industrie die via een pijpleiding wordt aangevoerd. Maar bij open ramen heeft dat natuurlijk weinig effect. De hoogte van de kassen heeft een grote invloed op het energiegebruik, maar ook op de plantengroei. Sommige gewassen hebben meer “lucht” nodig dan andere57. Toch lijkt het dat hier veel te winnen valt. Stef Huisman die de eerste Kas als energiebron pilot huisvestte bevestigt dit87

(overigens een zeer leerzame publicatie over het ontwikkeltraject).

Hieronder volgende de resultaten vanuit WP 1.1 nogmaals, nu samengevoegd in 1 grafiek, Hierbij is al te zien dat de verschillende teelten wel verschillende energievragen hebben maar ook dat deze gelijktijdig hun minimum of maximum hebben liggen (de maximale koudevraag is wanneer er minimale warmtevraag is).

48

energievraag van enkele gewassen

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52

weeknummer

MJ/

m2-

wee

k

warmtevraag tomaat

warmtevraagchrysant

warmtevraagphalaenopsys

koudevraagpahalaenopsys

Figuur 49 De energievraag van enkele teelten (naar gegevens van 1)

6.1.3 Energiekarakteristieken woningen De gemiddelde gasvraag voor woningen bedraagt nu 1650 m3 A.e.88

Figuur 50

. Dit is echter niet de warmtevraag voor ruimteverwarming alleen maar ook voor warm tapwater. Dit komt overeen met 40 GJ per woning. Hiervan is gemiddeld 9 GJ voor warm tapwater. Nieuwbouwwoningen hebben echter een veel lagere warmtevraag voor ruimteverwarming, de warm tapwatervraag blijft wel hetzelfde. Een nieuwbouwwoning met een EPC van 1,0 heeft gemiddeld een warmtevraag van 20 GJ voor ruimteverwarming. De warmtevraag van woningen wordt vrijwel altijd uitgedrukt in de jaarlijkse vraag, zoals in dit gedaan is voor het gasverbruik.

Figuur 50 Gemiddeld gasverbruik per woning naar type89

49

Om de mogelijkheden van energie-uitwisseling met kassen te onderzoeken is het van belang om meer over het energievraagpatroon verdeeld over het jaar te weten. In de literatuur is hierover veel minder te vinden. Wel bestaan er verschillende simulatieprogramma’s waarin een specifiek gebouw ingevoerd kan worden. Toch is een gemiddeld energievraagpatroon voor ruimteverwarming in principe af te leiden aan het aantal graagddagen en de verdeling hiervan over het jaar. Graaddagen Een graaddag is relatief ten op zichte van een referentie temperatuur, meestal die waarbij geen verwarming meer nodig is (typisch 18 graden Celsius)90

. Een graaddag is gedefinieerd als referentie temperatuur minus de gemiddelde temperatuur over de gehele dag, geminimaliseerd op 0.

De gemiddelde temperatuur over een dag is in Nederland typisch gemeten bij het KNMI in de Bilt. Als de gemiddelde temperatuur over een bepaalde dag 10 graden Celsius was, dan heeft die dag een equivalent van 8 graaddagen. Als de gemiddelde temperatuur hoger ligt dan de referentie temperatuur (bijvoorbeeld 20 graden), dan is er typisch geen verwarming nodig; het aantal graaddagen is dan 0 (en niet -2). Typisch worden graaddagen over een heel jaar gesommeerd. In Nederland zijn er ongeveer 3000 graaddagen per jaar, 2785 graaddagen in 2008 (boven 18°C). Zoals graaddagen er voor de warmtevraag zijn, zijn er ook koeldagen wanneer er gekoeld moet worden om een comfortabele binnentemperatuur te houden (ook gekoppeld aan de referentietemperatuur van 18°C, typisch 100koeldagen per jaar). Een graaddag kan als rekeneenheid gebruikt worden om de (variërende) temperatuur op een eenvoudige manier mee te kunnen nemen in berekeningen over energieverbruik. Ongewogen graaddagen geven niet de meest ideale relatie met het gasverbruik omdat warmtapwaterbereiding weersonafhankelijk is en omdat geen rekening wordt gehouden met weerseffecten van wind en zoninstraling. Om deze invloeden mee te nemen, zijn er gewogen graaddagen ingevoerd. Hierbij wordt het aantal graaddagen met een correctiefactor verrekend: 1,1 voor de wintermaanden november t/m februari, 1,0 voor maarte ne oktober 0.8 voor de zomermaanden april t/m september. Door nu de gemiddelde warmtevraag van een gemiddelde woning evenredig te verdelen over het aantal graaddagen waarbij de een gemiddelde woning verwarmd moet worden (onder 18°C90), wordt een energievraagpatroon verkregen voor ruimteverwarming. De vraag naar warm tapwater is evenredig over het jaar verdeeld. Gegevens graaddagen Bij de vereniging van energieproducenten, EnergieNed, is voor abonnees een database beschikbaar met hierin alle gegevens van graaddagen van de afgelopen decennia, waarbij ook de referentietemperatuur in te stellen is91

Hier is echter verder gerekend met de gegevens van KWA-bedrijfsadviseurs.

92

Met deze gegevens is het gemiddeld aantal graaddagen per week bepaald bij een referentietemperatuur van 18°C en de gemiddelde weektemperaturen voor deze periode. Hierbij zijn er wel de grootste onregelmatigheden handmatig uit gehaald. In

van graaddagen van 2000-2009 (de database van EnergieNed zou voor dit onderzoek niet tijdig beschikbaar kunnen zijn).

Figuur 51 zijn gegevens tegen elkaar uitgezet.

50

Figuur 51 gewogen graad- en koeldagen uitgezet tegen de temperatuur

De warmtevraag van een gemiddelde woning met een EPC van 0.8 heeft een energieverbruik van 50GJ voor ruimteverwarming en 14 GJ voor warm tapwater. Door het energieverbruik door ruimteverwarming evenredig te verdelen over de graaddagen, kan de warmtevraag evenredig over het jaar verdeeld worden. Voor warm tapwater is dit gedaan door de vraag gelijkmatig over het jaar te verdelen, dit levert de volgende grafiek op waarin de warmtevraag per week door het jaar heen is af te lezen.

warmtevraag gemiddelde woning EPC 0.8 (MJ/week)

0

500

1000

1500

2000

2500

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

week

MJ/

wee

k

warmtevraagwarm tapwatervraag

Figuur 52 Energieverbruik per week van een gemiddelde woning met een EPC van 0.8

51

6.1.4 Energiekarakteristieken utiliteitsbouw Het gemiddelde energieverbruik van verschillende gebouwfuncties is bij AgentschapNL bekend en per verbruiker onderverdeeld naar functie. In de grafiek van Figuur 53 is te zien hoe deze energievraag verdeeld is naar functie.

Figuur 53 Energieverbruik per functie per m2, verdeeld naar functie93

In de volgende grafieken is deze energievraag voor een vierkante meter van een gemiddeld kantoor, van een gemiddeld ziekenhuis en een gemiddelde supermarkt over het jaar verdeeld. Naast het energieverbruik voor ruimteverwarming is dit ook gedaan voor het energieverbruik voor warm tapwater, voor koeling en productkoeling bij de supermarkt. Hierbij is het verbruik door warm tapwater en de productkoeling gelijkmatig over het jaar verdeeld (de vraag is wisselt niet gedurende het jaar) en de vraag naar koeling evenredig naar de koeldagen.

52

warmte-en koudevraag gemiddeld kantoor NL (MJ/m2)

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

week

MJ/

m2-

wee

k

WarmtevraagKoudevraagWarm tapwatervraag

Figuur 54 energievraag van een gemiddeld kantoor

warmte- en koude vraag gemiddeld ziekenhuis NL (MJ/m2-week)

-15.0

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

week

MJ/

m2-

wee

k

warmtevraagkoelvraagwarm tapwatervraag

Figuur 55 Energievraag van een gemiddeld ziekenhuis

53

warmte- en koelvraag gemiddelde supermarkt (MJ/m2-week)

-50.0

-40.0

-30.0

-20.0

-10.0

0.0

10.0

20.0

30.0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

week

MJ/

m2-

wee

k warmtevraagkoelvraagwarmtap watervraagproductkoelvraag

Figuur 56 Energievraag van een gemiddelde supermarkt

6.1.5 Energiekarakteristieken vergeleken Door de verschillende energiekarakteristieken van de teelten die in WP 1.1 zijn bepaald en die uit de voorgaande paragraaf samen te voegen, kan bekeken worden of er energetisch interessante matchen zijn te maken. In de samengestelde grafiek is te zien dat er zich nooit echt tegengestelde vragen voordoen op dezelfde tijdstippen, die dus zonder seizoensopslag verbonden kunnen worden.

54

Warmte- en Koudevraag van kasplanten en gebouwfuncties per m2

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

weeknummer

MJ/

wee

k

tomaat W-vraag

chrysant W-vraag

phalaenopsys W-vraag

woning (EPC 0,8) W-vraag

supermarkt/kantoor W-vraag

ziekenhuis W-vraag

kantoor K-vraag

superm. K-vraag voorproductenphalaenopsys K-vraag

Figuur 57 Energiekarakteristieken van verschillende geboufuncties uitgezet tegen energiekarakteristieken van

verschillende teelten

6.2 Kascombinatiemogelijkheden Voor deze grootschalige glastuinbouwbedrijven is combinatie met andere functies alleen mogelijk via lange leidingen. Er wordt bijvoorbeeld al op grote schaal gebruikgemaakt van CO2 uit andere industrieën. Overtollige energie uit warmteopslag of van PV-cellen zou naar stedelijke gebieden kunnen worden gebracht. Als we over combinatie met andere functies willen nadenken, is het verstandig de kritische voorwaarden voor glastuinbouw te kennen. Fransen (2003)94

Figuur 58

geeft op blz.6 e.v. een samenvatting over de factoren die de groei van een plant beïnvloeden In het kort: voedingszouten via de wortels zorgen samen met suikers, die via de fotosynthese uit CO2, water en zonlicht worden gevormd, voor celdeling in de groeipunten van de plant, terwijl celstrekking ontstaat door het oppompen van de celwanden met water plus wat suikers en minerale zouten om de celwand verder uit te bouwen. Verder is van belang dat een plant ademhaalt om de processen op gang te houden, hierbij verbranden suikers. Het verschil tussen fotosynthese en ademhaling is de droge stof productie (in

het groene deel). De verdamping van het water in de plant is hierbij van groot belang, als bijvoorbeeld de aanvoer van water via de wortels de verdamping niet bij kan houden gaat de plant slap hangen en andersom kan er ook onherstelbare schade ontstaan.

55

Figuur 58 Fotosynthese en ademhaling gewassen en verdamping in gr/m2*h94

Kleinschaligere kassen zijn te combineren met functies in de steden. Zij kunnen bijvoorbeeld geplaatst worden op daken van gebouwen (zie Figuur 43). En vele bestaande daken kunnen worden omgebouwd tot dakkas. Dakkassen hebben de volgende voordelen: 1. Dakkassen dragen bij aan een compactere stad omdat zij boven op daken worden geplaatst. 2. Het ontlast de groenzones tussen de steden. 3. Er ontstaat toegevoegde waarde door dubbel grondgebruik. 4. Het brengt werkgelegenheid in vaak problematische wijken. 5. Dakkassen leveren energie. 6. Planten binden CO2. 7. Plantproductie in steden leidt tot minder vervoer. 8. Regenwater wordt opgevangen en vastgehouden. 9. Gezinnen van daktuinders profiteren van de stedelijke voorzieningen. 10. De tuinder onderhoudt ook het groen op en rond het gebouw.

6.2.1 Kas-Woning Kaswoningen (met kas op het dak) zijn vooral interessant wat betreft de functie van de kas als extra isolatielaag voor de woningen ofwel omgekeerd, gratis warmte voor de planten, filtering van afvallucht uit woningen en privaat of educatief groen – moestuin nieuwe stijl – maar hoogstwaarschijnlijk niet voor een commercieel bedrijf.

6.2.2 Kas-Kantoor Hiervoor geldt hetzelfde als bij kaswoningen, al is een moestuin hier niet aan de orde, maar kan wel worden gedacht aan vergaderfaciliteiten (CO2-productie per kuub is groot in gemiddelde vergaderruimten) en een restaurant/bar in de ruw geklimatiseerde ruimte van een kas. In die zin is het wellicht exploitabel te maken, maar dus niet als groot productiebedrijf.

56

6.2.3 Kassen op wegen Nieuw te bouwen grootschalige kassen zouden gecombineerd kunnen worden met (nieuwe) wegen. Het GreenRoad project deed daar onderzoek naar95

1. Dubbel grondgebruik. . De voordelen hiervan zijn:

2. Gebruik CO2 uit uitlaatgassen. 3. Afscherming van de weg van sneeuw en ijzel. 4. Afscherming omgeving van geluid en vervuiling van de weg.

Figuur 59 GreenRoad95

Een voorbeeld van een kas-weg-combinatie is het ontwerp van Doepel Strijkers Architecten voor een luchtzuiverend kasgebouw over de snelweg. Rekening houdend met het gewicht van verschillende gassen die op een snelweg worden geproduceerd, biedt het gebouw op verschillende hoogten planten die elk hun type gas zuiveren.

Figuur 60 Ontwerp voor een luchtzuiverend kasgebouw over de snelweg [DSA].

57

6.2.4 Kas-Supermarkt In het perspectief van veel gratis warmte voor groeiprocessen is deze fysieke combinatie een geschikte. Het idee van een kas op een supermarkt past goed bij ketens als Marqt, die zich baseren op lokaal geproduceerd voedsel, waarbij winkelen in de een kruidentuin of groentetuin op het dak een passend concept is. De vraag is echter: komt er voldoende CO2 uit de lucht in de supermarkt? Het ventilatievoud is in ieder geval hoog (rond 10).

6.2.5 Drijvende kas Een drijvende kas maakt in eerste instantie weliswaar geen gebruik van uitwisseling van energie of andere reststromen maar er kan wel aan meervoudig ruimtegebruik plaatsvinden in geval van een waterbergingsgebied. Daarnaast kan het drijflichaam ingezet worden om kortstondig warmte in op te slaan. TNO heeft een vooronderzoek gedaan waarin dit concept financieel-economisch haalbaar lijkt.

Figuur 61 Drijvende kas96

6.2.6 Kas-School Aangezien in scholen veel CO2 en warmte wordt geproduceerd, dat goed leren in de weg staat, valt een goede combinatie te maken met een kassendak. Die zal bij een gemiddelde school niet interessant genoeg zijn voor commerciële exploitatie, maar de school krijgt er een extra isolatielaag op en kan in de kas een nieuwe vorm van schooltuintjes introduceren, naast natuurlijk functies als kantine en overlegplek in een 'ruw' klimaat.

6.2.7 Kas-Veehouderij In de prijsvraag ‘Kas als energiebron’ combineerde het Agrosphere - IV voorstel de varkenshouderij met kassen97

.

58

Figuur 62 Agrsphere - IV97

Hier gaat het om 'multifunctionele agrarische kassen', naast dit prijsvraagidee zijn wellicht meer combinaties te bedenken: kas-kippenstal, met kippenmest voor bepaalde planten of voor vergassing kas-koeienstal, met koeienmest voor bepaalde planten of voor vergisting en inclusief filtering van

methaan uit lucht voordat het naar de kas gaat kas-paardenstal, met paardenmest voor bepaalde planten of voor vergisting

6.2.8 Kas als geluidsscherm In 1994 werden al ideeën gelanceerd voor kaswoningen langs de snelweg in Drachten [Kristinsson, 2002]. De functies van deze kassen lagen vooral in de huiselijke aard (en ze waren nog als geluidwerend object), maar denkbaar is dat (hoge) kassen ook een rol kunnen vervullen in de geluidsscheiding van weg en achterland, terwijl uitlaatgassen er wellicht in gefilterd of geconsumeerd kunnen worden (mechanisch of natuurlijk, door planten).

59

Figuur 63 Schets van kaswoningen als geluidsscherm, voor de Stadsrandvisie Drachten [Kristinsson, 2002].

60

7 Keuze scenario’s De onderzoeksvragen zijn gericht op het vinden van zinvolle scenario’s voor Climate-Adaptive Greenhouses, die door TU Eindhoven worden doorgerekend met Matlab. Het is niet de eerste keer dat er wordt nagedacht over scenario’s waarbij kassen gecombineerd worden met andere functies. Mecanoo (2003)98 heeft schetsen gemaakt van combinaties met wonen in het Westland, werken in de haven en sport en recreatie in de Zuidplaspolder. En Bahlotra et al. deden dit al in 199299

. Maar het betreft vrij globale en niet altijd realistische ideeën; geen uitgewerkte scenario’s.

Figuur 64 Schets van combinatie Supermarkt en Kas98

Behalve scenario’s om de warme kas zo energie-efficiënt mogelijk te krijgen, is het misschien verstandig dat in Nederland minder warme kassen worden gebruikt en de teelt zich meer richt op gewassen die een koude of gematigde kas verdragen. Anderzijds is het verstandig te onderzoeken of gesloten kassen ontwikkeld kunnen worden die louter duurzame energie gebruiken en wellicht zelfs produceren en bij welke energieprijzen dit interessant wordt. Alvorens na te denken over combinatie met andere functies, is het goed een inventarisatie te maken van ideeën over nieuwe energie-efficiënte kasontwerpen. Voor de scenario's die verder worden uitgewerkt, kunnen besluiten worden genomen op verschillende vlakken: Welke functies zijn energetisch zinvol om te combineren? Welke gebouwen kunnen worden gecombineerd met kassen? Welke innovaties kunnen worden toegepast in de schil en techniek van kassen? Welke andere teeltopties zien wij voor de glastuinbouw in de nabije toekomst? Welke functies zijn energetisch zinvol om te combineren? Hoewel nog lang niet alle ruimtelijk mogelijke functies zijn bestudeerd en energetisch vergeleken met de energiepatronen van kassen, geeft paragraaf 6.2 hier al aardig antwoord op. De beste match op energiegebied is die van kassen met supermarkten of andere koeltebehoevende functies. Wat dat laatste betreft is een kas direct gekoppeld aan een koelopslag van groente of fruit een interessante combinatie, waarbij een warmtepompsysteem de warmtevraag in de kas en de koudevraag in de koeling grotendeels kan reguleren. Een (kleinere) WKO voor overschotten in zomer en winter blijft daarbij waarschijnlijk nodig.

61

Welke gebouwen kunnen worden gecombineerd met kassen? Hierbij gaat het om de fysieke combinatiemogelijkheden, niet noodzakelijkerwijs alleen ingestoken om energieredenen. Energetisch een goede combinatie zou de net genoemde supermarkt of koelopslag (distributiecentrum?) met een kas op het dak kunnen zijn. Welke innovaties kunnen worden toegepast in de schil en techniek van kassen? Deze worden genoemd in 7.1 en 7.2: de pneukas en andere losse technische ideeën. Welke andere teeltopties zien wij voor de glastuinbouw in de nabije toekomst? Wat betreft mogelijke nieuwe vormen van teelt kan worden gedacht aan verschillende nieuwe functies, die nu in een brainstormstadium verkeren, maar wellicht voor nader onderzoek interessant zijn: Algen: groene algen kunnen dienen om afvalwater te zuiveren, waarbij ze veel licht en warmte nodig hebben. Kassen kunnen daarvoor de ideale condities creëren, waar algenvijvers nu in de buitenlucht of in buizen in een gevel worden toegepast. Groene algen kunnen als eindproduct proteïnen bieden (denk aan de ruimtevaart), geraffineerd worden tot biodiesel, of als restproduct nutriënt voor de land of glastuinbouw dienen. Onderstaand plaatje laat zien dat deze 'algenbioreactors' al bestaan.

Figuur 65 Algenbioreactor100

Bacteriën: hiermee wordt bedoeld het opkweken van bepaalde bacteriën voor de medische industrie, vooral waar licht en warmte weer een rol spelen. Energiegewassen: niet de hoogste voorkeur (omdat men voor de opwekking van energie ruimtematig beter gebruik kan maken van wind en zon), maar ook teelt van gewassen die niet direct als voedsel dienen maar een rol kunnen spelen bij een vergistingsproces met hoog rendement of met een hoge verbrandingswaarde. Beter is het om voedselgewassen te kweken waarbij het restproduct ook nog een hoge waarde vertegenwoordigt voor de energievoorziening, hetzij als vergistingsproduct of als vergassings- of verbrandingsproduct.

62

Figuur 66 Het afvalproduct stro van de landbouw wordt op het Deense eiland Samsø verbrand in een hypermoderne oven, waarmee dorpen worden voorzien van 'stads'warmte.

Biomassa voor producten: hiermee wordt bedoeld het telen van gewassen die als biotisch materiaal kan worden gebruikt in bioplastics, bouwmaterialen of consumentenproducten. Mooier is het als voedselproductie als restproduct biomassa geeft die ook nog hoogwaardig kan worden ingezet in de productie van materialen en goederen. Denk bijvoorbeeld aan de vele voormalige functies van agrarische restproducten als stro, jute, riet etc. Garnalen of (tropische) vissen: er waren ooit plannen voor het gebruik van restwarmte uit een kolencentrale voor de kweek van garnalen nabij de Maasvlakte. In kassen kan de benodigde warmte veel beter bewaard blijven en ook andere condities beter gecontroleerd. Viskweek – in China groter dan vangst op zee – is een economische sport die in Nederland nog weinig wordt beoefend, maar waar veel potentie ligt. In kassen kunnen dan vooral de wat warmer water behoevende soorten worden gekweekt.

7.1 PneuKas Het is belangrijk te weten dat een vuistregel in de teelt is dat 1% meer licht gelijk staat aan 1% meer productie. Bestaande kassen hebben een gemiddelde lichtdoorlatendheid, inclusief constructiedelen van 76%. Bij moderne, ‘lichte’ kassen is dit zo’n 82% (tabel 3). Zo groot mogelijke transparante vlakken en zo weinig mogelijk constructie is dus heel belangrijk, waarbij dient te worden opgemerkt dat verticale constructiedelen, mits reflecterend, geen licht wegnemen. Dit leidt tot het idee om pneumatische kassen van aaneengeregen ETFE kussens te onderzoeken. Temeer omdat gesloten kassen met CO2 inblaas om andere redenen interessant zijn: hogere CO2 concentratie, minder ziektedruk en minder gewasbeschermingsmiddelen, minder watergebruik. Wel moeten we dan bedenken dat elke laag licht tegenhoudt. Bij twee lagen ETFE met 94% lichttransmissie zitten we al op 88,4% en bij drie lagen op 83,1%! Maar als er verder geen constructieonderdelen licht

63

tegenhouden is het toch een onderzoek waard. Ook de oriëntatie van de omhulling t.o.v. de zon is belangrijk voor de licht inval. Verder is belangrijk de optimale verhouding van m2 omhullend oppervlak per m2 teeltoppervlak, i.v.m. met warmteverlies. En de kosten niet te vergeten! En het verbinden van kasdelen. Het is de vraag of een luchtdruk van 2,5-4 mbar (25-40 mm waterkolom, 250-400 pascal), gebruikelijk bij pneumatische tennishallen101

71

problematisch kan zijn voor sommige planten of andere factoren. Het Nasa Marsproject laat zien dat de uiterste grens voor plantgroei 59,2 kPa is . Bijvoorbeeld ook rekening houden met bestuiving door bijen of hommels. In Kempkus (2006)102

is aangetoond dat als bijen en hommels de zon niet duidelijk kunnen zien (UVstraling belangrijk), zij gedesoriënteerd raken en hun werk niet doen en zelfs na een tijdje niet overleven. Verder denken aan vervuiling, condens (mag niet druppelen op gewas), reflectie tgv oriëntatie.

Figuur 67 Vergelijking tussen dakconstructies76

Per kg komt ETFE er niet goed vanaf, maar als een gehele dakconstructie in ogenschouw genomen wordt (met primaire staatconstructie en secundaire aluminium raamconstructie), blijkt de totale energie-inhoud van een 5 laagse ETFE kussenconstructie 315 MJoule/m2 en daarmee beter dan dubbel glas (Figuur 67). De 5 lagen waren nodig om een vergelijkbare warmteweerstand te krijgen met dubbelglas (1,2W/m2K). De CO2 emissie bij de fabricage is echter wel veel hoger, evenals de bijdrage aan het ozon-probleem. Daarentegen draagt het minder bij aan verzuring van het milieu en aan eutrofiëring (verrijking van water met mineralen als fosfor en stikstof). Al met al zijn de auteurs van mening dat ETFE een zeer goed alternatief is voor glas. Door de kussens op te bouwen uit meerdere lagen met een speciale coating kan doormiddel van het wijzigen van de druk in de verschillende kamers een flexibel zonweringssysteem ontstaan dat tevens het voor planten niet nuttige zonlicht spectrum (NIR) kan reflecteren naar PV cellen. De vraag is dan wel of er niet teveel licht wordt tegengehouden. Dit scenario is een combinatie van de Elkas, het zonweringssysteem van het hoofdkantoor van Festo in Stuttgart (maar dan met een spectraal selectieve coating) en de alom bekende pneumatische tennishallen. Maak hem drijvend (eigenlijk niet nieuw, is al voorgesteld70). Het lost meteen ook het probleem van waterbuffers op (dubbel grondgebruik). Op grotere schaal in zee is het te combineren met getijde- en golfenergie. Zet hem op bestaande platte daken (eigenlijk niet nieuw, is al voorgesteld door DakKas en SynSerre). Zet hem over een weg.

7.2 Losse, te integreren ideeën Gebruik op Arduino gebaseerde sensoren tussen het gewas om de installaties en gebouwonderdelen via een draadloos netwerk te laten zorgen voor een optimaal groeiklimaat. Als alternatief kan gekeken worden naar het Twentse Ambient systeem103

.

64

Alles bij elkaar leidt dit tot het idee van een zeer transparante dubbele huid die ’s nachts gevuld kan worden met isolatiemateriaal en bij teveel zon met een gas dat NIR in stuurbare hoeveelheden absorbeert. Er zijn experimenten gedaan met ETFE kussens die ’s nachts gevuld werden met EPS korrels en overdag er weer uit geblazen. Maar er waren problemen met het statisch kleven van de korrels en de hoeveelheid opslag die nodig was. Maar dit lijkt toch een interessante onderzoeksrichting. Door de juiste keuze van de materialen moet statische elektriciteit te voorkomen zijn en de opslagruimte lijkt ook oplosbaar. Wel is grote aandacht nodig om de korrels niet in de omgeving te verspreiden, want ze degraderen heel langzaam. Prof. Miro Zeman, die het solar cell lab leidt van Delft Institute of Microsystems and Nanoelectronics, ontwikkelde de dunne flexibele PV cel. Het lijkt hem niet onmogelijk om transparante PV-folie te ontwikkelen die PAR doorlaat en de rest van het zonnespectrum absorbeert. Maar dat vergt nog veel onderzoek. Een ander idee is om een enkele ETFE huid indien nodig te overtrekken met een extra huid. Een tunnelvorm is dan voor de hand liggend.

Figuur 68 De ideale kas

In het kort werkt het als volgt: Bij hoge PAR transmissie is er geen dek, maar schadelijke insecten blijven buiten en nuttige

binnen, evenals CO2. Het is een enkellaagse ETFE pneu. Bij teveel zon kan NIR-PV folie worden toegepast (Prof. Miro Zeman, TU Delft). Bij condens kan gedroogde lucht worden Ingeblazen. Bij kou kan een extra isolerende laag over de kas worden getrokken. Met andere woorden, dit betreft een dynamisch adaptieve foliekas die nadere uitwerking verdient. Concluderend liggen er vele mogelijkheden open voor nieuwe concepten voor kassen, zowel in gebruik als technische uitwerking. In het vervolg van het EOS-CAG:IM-project zullen deze ongetwijfeld nader aan bod komen.

65

8 Referenties 1 Ginkels, G.L.A.M, Gieling, Th. H. et al. Rapportage CAGIM-werkpakket 1; 2011 2 Postbus 51 Brochure 2006 “Kiezen voor de landbouw: glastuinbouw” Ook beschikbaar op http://www.rijksoverheid.nl/documenten-en-publicaties/publicaties-pb51/kiezen-voor-landbouw-glastuinbouw.html 3 http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?DM=SLNL&PA=80782NED&D1=0,295,338-339,360,363-364&D2=0-5,7-10,12-13,15,17,19,21-25,28,30-32,34-35,41-42,44&D3=a&HDR=T,G2&STB=G1&VW=T 4 http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?DM=SLNL&PA=80382ned&D1=1,4,6,9&D2=a&D3=(l-2)-l&VW=T 5 Itard L.; Model projectplan EOS-LT CAG:IM; Haagse Hogeschool, Delft, 2010 6 http://www.valksystemen.nl/ 7 http://documents.plant.wur.nl/wurglas/posters/Poster%2048_Zonwinkas_nieuw.pdf 8 http://www.tuinbouw.nl/files/page/Stappenplan-aardwarmte_november_2010.pdf 9 Bischoff, M. 2006. Large stationary fuel cell systems: Status and dynamic requirements. Journal of Power Sources, Volume 154, Issue 2, 21 March 2006, Pages 461-466. Ook beschikbaar op http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775305014163 10 Bischoff, M. 2006. Molten carbonate fuel cells: A high temperature fuel cell on the edge to commercialization. Journal of Power Sources, Volume 160, Issue 2, 6 October 2006, Pages 842-845. Ook beschikbaar op http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775306007403 11 http://www.tno.nl/content.cfm?context=thema&content=inno_case&laag1=896&laag2=916&item_id=1115 12 http://www.zonneterp.nl/ 13 www.tuinbouw.nl/showdownload.php?node=178623&destination 14 Aschehoug, Ø. and Andresen, I., editors (2008). Annex 44 - Integrating Environmentally Responsive Elements in Buildings. IEA - ECBCS. Ook beschikbaar op http://www.ecbcs.org/docs/Annex_44_SotAr_Vol_1.pdf 15 http://www.rubitherm.com/ 16 http://www.datumphasechange.com/index.php?products 17 http://glassx.ch/index.php 18 http://www.hsh-fiwihex.com/index.php?option=com_content&view=article&id=57&Itemid=73&lang=nl 19 http://www.kasalsenergiebron.nl/fileadmin/user_upload/Kas_als_Energiebron/docs/Brochure_IDC.pdf en http://www.innovatienetwerk.org/nl/concepten/view/63/Agrocentrum.html en http://www.ltonoordglaskracht.nl/Publicaties.17389.0.html 20 http://www.fiwihex.nl/ 21 Sonneveld, P.J., G.L.A.M. Swinkels, G.P.A. Bot and G. Flamand. 2010. Feasibility study for combining cooling and high grade energy production in a solar greenhouse. In Biosystems Engineering, Volume 105, Issue 1. Ook beschikbaar op (http://www.sciencedirect.com/science/article/B6WXV-4XNDB9Y-1/2/06a1aea140defebb39614bc3c8a88b86). 22 http://www.glastuinbouw.wur.nl/NL/thema/energie-klimaat/kasdekmaterialen/NIR-filter/ 23 http://www.ise.fraunhofer.de/veroeffentlichungen/nach-jahrgaengen/2004/new-photoelectrochromic-window/view?searchterm=transparent 24 http://www.aquacareeurope.com/service/tech_werking.php 25 http://www.wvds.nl/NLD/kaskoeling/luchtslurven 26 http://nl.wikipedia.org/wiki/Warmtepomp 27 http://www.nuon.com/nl/pers/persberichten/20090624/index.jsp 28 http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?DM=SLNL&PA=70946ned&D1=0&D2=a&D3=0,1,2,7,(l-1)-l&VW=T 29 http://www.ecn.nl/fileadmin/ecn/units/bs/Optiedoc_2005/factsheets/co2-ovg-01.pdf 30 http://www.ocap.nl/index.php?option=com_content&view=article&id=25&Itemid=21 31 http://www.ocap.nl/index.php?option=com_content&view=article&id=8&Itemid=7 32 http://www.co2isnee.nl/index.php?mod=content&section=Tien+redenen 33 http://www.tno.nl/downloads/Frisse%20scholen%202008.pdf 34 http://www.gezondheidsraad.nl/sites/default/files/samenvatting%20201006.pdf 35 http://www.kasklimaat.nl/136-Groei+en+productie.htm 36 http://www.tno.nl/downloads/presentatie%20CO2%2020090917%20i-demo%20dagen.pdf 37 http://edepot.wur.nl/138956 38 http://www.tno.nl/content.cfm?context=thema&content=inno_publicatie&laag1=895&laag2=911&item_id=610

http://www.rijksoverheid.nl/documenten-en-publicaties/publicaties-pb51/kiezen-voor-landbouw-glastuinbouw.html�

http://www.rijksoverheid.nl/documenten-en-publicaties/publicaties-pb51/kiezen-voor-landbouw-glastuinbouw.html�

http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?DM=SLNL&PA=80782NED&D1=0,295,338-339,360,363-364&D2=0-5,7-10,12-13,15,17,19,21-25,28,30-32,34-35,41-42,44&D3=a&HDR=T,G2&STB=G1&VW=T�

http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?DM=SLNL&PA=80782NED&D1=0,295,338-339,360,363-364&D2=0-5,7-10,12-13,15,17,19,21-25,28,30-32,34-35,41-42,44&D3=a&HDR=T,G2&STB=G1&VW=T�

http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?DM=SLNL&PA=80382ned&D1=1,4,6,9&D2=a&D3=(l-2)-l&VW=T�

http://www.valksystemen.nl/�

http://documents.plant.wur.nl/wurglas/posters/Poster%2048_Zonwinkas_nieuw.pdf�

http://www.tuinbouw.nl/files/page/Stappenplan-aardwarmte_november_2010.pdf�

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775305014163�

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775306007403�

http://www.tno.nl/content.cfm?context=thema&content=inno_case&laag1=896&laag2=916&item_id=1115�

http://www.zonneterp.nl/�

http://www.tuinbouw.nl/showdownload.php?node=178623&destination�

http://www.ecbcs.org/docs/Annex_44_SotAr_Vol_1.pdf�

http://www.rubitherm.com/�

http://www.datumphasechange.com/index.php?products�

http://glassx.ch/index.php�

http://www.hsh-fiwihex.com/index.php?option=com_content&view=article&id=57&Itemid=73&lang=nl�

http://www.kasalsenergiebron.nl/fileadmin/user_upload/Kas_als_Energiebron/docs/Brochure_IDC.pdf�

http://www.innovatienetwerk.org/nl/concepten/view/63/Agrocentrum.html�

http://www.ltonoordglaskracht.nl/Publicaties.17389.0.html�

http://www.fiwihex.nl/�

http://www.sciencedirect.com/science/article/B6WXV-4XNDB9Y-1/2/06a1aea140defebb39614bc3c8a88b86�

http://www.sciencedirect.com/science/article/B6WXV-4XNDB9Y-1/2/06a1aea140defebb39614bc3c8a88b86�

http://www.glastuinbouw.wur.nl/NL/thema/energie-klimaat/kasdekmaterialen/NIR-filter/�

http://www.ise.fraunhofer.de/veroeffentlichungen/nach-jahrgaengen/2004/new-photoelectrochromic-window/view?searchterm=transparent�

http://www.ise.fraunhofer.de/veroeffentlichungen/nach-jahrgaengen/2004/new-photoelectrochromic-window/view?searchterm=transparent�

http://www.aquacareeurope.com/service/tech_werking.php�

http://www.wvds.nl/NLD/kaskoeling/luchtslurven�

http://nl.wikipedia.org/wiki/Warmtepomp�

http://www.nuon.com/nl/pers/persberichten/20090624/index.jsp�

http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?DM=SLNL&PA=70946ned&D1=0&D2=a&D3=0,1,2,7,(l-1)-l&VW=T�

http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?DM=SLNL&PA=70946ned&D1=0&D2=a&D3=0,1,2,7,(l-1)-l&VW=T�

http://www.ecn.nl/fileadmin/ecn/units/bs/Optiedoc_2005/factsheets/co2-ovg-01.pdf�

http://www.ocap.nl/index.php?option=com_content&view=article&id=25&Itemid=21�

http://www.ocap.nl/index.php?option=com_content&view=article&id=8&Itemid=7�

http://www.co2isnee.nl/index.php?mod=content&section=Tien+redenen�

http://www.tno.nl/downloads/Frisse%20scholen%202008.pdf�

http://www.gezondheidsraad.nl/sites/default/files/samenvatting%20201006.pdf�

http://www.kasklimaat.nl/136-Groei+en+productie.htm�

http://www.tno.nl/downloads/presentatie%20CO2%2020090917%20i-demo%20dagen.pdf�

http://edepot.wur.nl/138956�

http://www.tno.nl/content.cfm?context=thema&content=inno_publicatie&laag1=895&laag2=911&item_id=610�

66

39 Hemming, S., D. Waaienberg, G. Bot, P. Sonneveld, F. de Zwart, T. Dueck, C. van Dijk, A. Dieleman, N. Marissen, E. van Rijssel en B. Houter. 2004. Optimaal gebruik van natuurlijk licht in de glastuinbouw. WUR. Wageningen. Ook beschikbaar op http://edepot.wur.nl/119988 . 40 [http://www.groeiservice.nl/Led-licht.15922.0.html] 41 [http://www.energiek2020.nu/zoeken >> zoeken op 'LED'] en [http://www.youtube.com/watch?v=tjADUUCNI7Y] 42 http://documents.plant.wur.nl/wurglas/posters/Poster%206_Zowakas.pdf 43 http://www.rijksoverheid.nl/documenten-en-publicaties/rapporten/2007/03/07/beoordelingscommissierapport-ontwerpwedstrijd-energieproducerende-kas.html 44 [http://www.groeiservice.nl/Kasdekmaterialen.15920.0.html] 45 [http://www.gaasboxx.nl/gaasboxx-systeem.htm] 46 [http://www.youtube.com/user/ValcentProductsInc] 47 Janssen, E.G.O.N., H. Oversloot, W.D. van der Wiel en L. Zonneveldt. 2006. Optimaal Kasdek. TNO. Delft. Ook beschikbaar op http://edepot.wur.nl/117203. 48 Janssen, E.G.O.N., H. Oversloot, W.D. van der Wiel en L. Zonneveldt. 2006. Optimaal Kasdek. TNO. Delft. Ook beschikbaar op http://edepot.wur.nl/117203. 49 http://www.energiek2020.nu/transitiepaden/licht/kasdek-isolatie-schermen/meer/detail/condensatie-aan-het-dek-voorkomen-of-bevorderen/ 50 http://documents.plant.wur.nl/wurglas/OG-MEI-5-08-lr-10-11.pdf 51 http://www.okalux.de/ 52 http://www.cabot-corp.com/wcm/download/en-us/ae/daylighting%20brochure%20final%209_09.pdf 53 Mennink D. et al.; Kunstijsbanen en Energiebesparing, TNO-rapport no. 86060 54 Kristinsson J.; Integraal Ontwerpen – Vitale Architectuur; Aeneas, Best / Kristinsson-Reitsema, Deventer, 2002 55 [http://www.plastemart.com/upload/Literature/ETFE-fluoropolymer-membrane-excellent-clarity-cost-reduction-Transparent-ethyl-tetrafluorethylene-foils.asp] 56 http://www.venloprojecten.com/index.php?page=311 57 http://www.agriholland.nl/dossiers/kassenbouw/standtechniek.html?prn=1 en http://avag.isklaarvoordetoekomst.nl/page/58/kassenbouw 58 Raats, P.H., S. Hemming, M. Ruijs en J. Janse. 2006. Haalbaarheid optimale foliekassen voor energie extensieve teelten.KEMA, Arnhem. 59 Waaijenberg, D. en S. Hemming. 2006. Haalbaarheid optimale foliekassen voor energie extensieve teelten. Deelrapport. PRI Wageningen. Ook beschikbaar op http://edepot.wur.nl/120159 60 http://www.buchner-kassen.nl/menu/Kassenbouw.html 61 http://mbmintergroup.com/prod01.htm 62 Oei, P en K.J. Braber. 2006. Een kas voor elke woonwijk. InnovatieNetwerk. Utrecht. ISBN: 90-5059-314-3. TUD bibliotheek 8517498G. 63 http://www.senternovem.nl/mmfiles/Fully_Controlled_Klimaatkas_tcm24-219827.pdf 2004 64 http://www.klimrek.com/klimrek-kas-kassenbouw-lichtdoorlaat-par-plantengroeil 65 www.klimrek.com 66 http://www.kasalsenergiebron.nl/innovatie-en-democentrum/flowdeckkas/ 67 http://www.venloprojecten.com/index.php?page=201.php 68 http://www.glastuinbouw.wur.nl/NL/thema/energie-klimaat/elektriciteitsleverende-kas/ 69 http://www.glastuinbouw.wur.nl/NL/nieuwsagenda/archief/nieuws/2010/elkas130110.htm 70 InnovatieNetwerk. 2010. Kassen in de toekomst. ISBN: 978 – 90 – 5059 – 411 – 0. http://www.ecoboot.nl/ecoboot_new/wp-content/uploads/2010/09/drijvende_lichtgewicht_kassen_kaft.pdf 71 Hublitz, I., D.L. Henninger, B.G. Drake en P. Eckart. 2004. Engineering concepts for inflatable Mars surface greenhouses. In Advances in Space Research 34 (2004) 1546–1551. Ook beschikbaar op http://www.marshome.org/files2/Hublitz1.pdf. Zie ook http://www.marshome.org/files2/Hublitz2.pdf 72 http://www.agrospaceconference.com/sperlonga2006/11%20Pirolli%20-%20inflatable%20greenhouse.pdf 73 http://www.freepatentsonline.com/6061969.html 74 http://www.vector-foiltec.com 75 http://www.seele.com/history.html 76 Monticelli, C., A. Campioli en A. Zanelli. 2009. Environmental load of ETFE cushions and future ways for their self-sufficient performances. In Proceedings of the International Association for Shell and Spatial Structures (IASS) Symposium 2009, Valencia. Ook beschikbaar op http://dspace.upv.es/xmlui/bitstream/handle/10251/6735/PAP_MONTICELLI_754.pdf?sequence=1 77 Noord, J. de, D. van Paassen. 1984-86. Kassenproject delen 1-4. TU Delft.


http://documents.plant.wur.nl/wurglas/posters/Poster%206_Zowakas.pdf�

http://www.rijksoverheid.nl/documenten-en-publicaties/rapporten/2007/03/07/beoordelingscommissierapport-ontwerpwedstrijd-energieproducerende-kas.html�





http://www.energiek2020.nu/transitiepaden/licht/kasdek-isolatie-schermen/meer/detail/condensatie-aan-het-dek-voorkomen-of-bevorderen/�

http://www.energiek2020.nu/transitiepaden/licht/kasdek-isolatie-schermen/meer/detail/condensatie-aan-het-dek-voorkomen-of-bevorderen/�

http://documents.plant.wur.nl/wurglas/OG-MEI-5-08-lr-10-11.pdf�

http://www.okalux.de/�

http://www.cabot-corp.com/wcm/download/en-us/ae/daylighting%20brochure%20final%209_09.pdf�

http://www.venloprojecten.com/index.php?page=311�

http://www.agriholland.nl/dossiers/kassenbouw/standtechniek.html?prn=1�

http://avag.isklaarvoordetoekomst.nl/page/58/kassenbouw�


http://www.buchner-kassen.nl/menu/Kassenbouw.html�

http://mbmintergroup.com/prod01.htm�

http://www.senternovem.nl/mmfiles/Fully_Controlled_Klimaatkas_tcm24-219827.pdf�

http://www.klimrek.com/klimrek-kas-kassenbouw-lichtdoorlaat-par-plantengroeil�

http://www.klimrek.com/�

http://www.kasalsenergiebron.nl/innovatie-en-democentrum/flowdeckkas/�

http://www.venloprojecten.com/index.php?page=201.php�

http://www.glastuinbouw.wur.nl/NL/thema/energie-klimaat/elektriciteitsleverende-kas/�

http://www.glastuinbouw.wur.nl/NL/nieuwsagenda/archief/nieuws/2010/elkas130110.htm�

http://www.ecoboot.nl/ecoboot_new/wp-content/uploads/2010/09/drijvende_lichtgewicht_kassen_kaft.pdf�

http://www.marshome.org/files2/Hublitz1.pdf�

http://www.marshome.org/files2/Hublitz2.pdf�

http://www.agrospaceconference.com/sperlonga2006/11%20Pirolli%20-%20inflatable%20greenhouse.pdf�

http://www.freepatentsonline.com/6061969.html�

http://www.vector-foiltec.com/�

http://www.seele.com/history.html�

http://dspace.upv.es/xmlui/bitstream/handle/10251/6735/PAP_MONTICELLI_754.pdf?sequence=1�

67

78 http://wiki.tudelft.nl/bin/view/Research/SynSerre/WebHome 79 Rive Box, R. de la. 2010. Project ISI kasconcept, Voor een in kunststof uitgevoerde Innovatieve Stromingsgerichte Isolerende kas. 80 http://www.agentschapnl.nl/sites/default/files/bijlagen/Brochure_Aquatop.pdf 81 http://www.senternovem.nl/mmfiles/Haalbaarheidsstudie%20Groen%20Gas% 20NGB%20Horst%20aan%20de%20Maas_tcm24-297625.pdf 82 http://www.tuinbouw.nl/?q=node/79943 83 http://nl.wikipedia.org/wiki/Kas_(gebouw) 84 Zabeltitz, Chr. Von. 2011. Integrated Greenhouse systems for mild climates. Springer-Verlag. 85 http://www.kasklimaat.nl 86 http://www.glascompany.nl/user_files/file/Lichtintransitieeindrapportv040419-deel2.pdf 87 Roza, C. 2006. De kas als energiebron. Innovatie netwerk/Stichting Innovatie Glastuinbouw, Utrecht/Blijswijk. ISBN: 90-5059-298-8. 88 Agentschapnl.nl; 2011 89 http://senternovem.databank.nl/ 90 www.knmi.nl; 2011 91 http://www.energiened.nl/Content/Publications/Subscriptions.aspx?MenuItemID=53&SubmenuItemID=98 92 www.kwa.nl 93 www.agentschapnl.nl/databank 94 Fransen, J.C.M. 2003. Energieproducerende Kas, voorontwerp voor een pilot. InnovatieNetwerk Groene Ruimte en Agrocluster/Stichting Innovatie Glastuinbouw. Utrecht/Bleiswijk. ISBN:90-5059-183-3 95 Bos, C.W.J., H. ’t Hart, E.G.O.N. Janssen, J. Ruigrok. 2006. GreenRoad. TNO/BosVariant ScheppingsStrategen, Delft/Zoetermeer. 96 http://www.tno.nl/content.cfm?context=overtno&content=nieuwsbericht&laag1=37&laag2=2&item_id=2011-02-11%2013:29:26.0 97 http://www.autarkis.nl/downloadfile.html?id=9 98 Mecanoo. 2003. Kas als warmtebron. SO creatief, Den Haag. ISBN: 90-5059-170-1. 99 Bhalotra, A., Oosterhuis, K, A.H. Art Activities, A.J. Alblas, J.C. Alblas and Witteveen + Bos, 1992. City Fruitful. Ed. G. W. de Vries. 010 Publishers Rotterdam. 100 http://www.electricitybook.com/algae-biodiesel/ 101 http://www.polyned.nl/luchthallen?gclid=CPXVpM6DhaYCFYJE3godKnhypQ en http://www.fendoleh.com/information/ 102 Kempkes, F. en E. van Os, 2006. Gewasgroei en energiegebruik in kassen onder een Lexan –ZigZag kasdek in vergelijking met verschillende soorten kasdekken. WUR, Wageningen. Ook beschikbaar op http://library.wur.nl/way/bestanden/clc/1829237.pdf 103 http://www.ambient-systems.net/en/products/product_series_3000.html

http://wiki.tudelft.nl/bin/view/Research/SynSerre/WebHome�

http://www.agentschapnl.nl/sites/default/files/bijlagen/Brochure_Aquatop.pdf�

http://www.senternovem.nl/mmfiles/Haalbaarheidsstudie%20Groen%20Gas%25%2020NGB%20Horst%20aan%20de%20Maas_tcm24-297625.pdf�

http://www.senternovem.nl/mmfiles/Haalbaarheidsstudie%20Groen%20Gas%25%2020NGB%20Horst%20aan%20de%20Maas_tcm24-297625.pdf�

http://www.tuinbouw.nl/?q=node/79943�

http://nl.wikipedia.org/wiki/Kas_(gebouw)�

http://www.kasklimaat.nl/�

http://www.glascompany.nl/user_files/file/Lichtintransitieeindrapportv040419-deel2.pdf�

http://www.knmi.nl/�

http://www.autarkis.nl/downloadfile.html?id=9�

http://www.polyned.nl/luchthallen?gclid=CPXVpM6DhaYCFYJE3godKnhypQ�

http://www.fendoleh.com/information/�

http://library.wur.nl/way/bestanden/clc/1829237.pdf�

http://www.ambient-systems.net/en/products/product_series_3000.html�

Scenario’s voor dynamische klimaateisen glastuinbouws voor dynamische... · dr.ir. Frank van der...

Documents

Transcript of Scenario’s voor dynamische klimaateisen glastuinbouws voor dynamische... · dr.ir. Frank van der...