De hogeschool Weihenstephan-Triesdorf heeft begin dit jaar een growtainer gekregen voor onderzoeks- en leerdoeleinden. De firma 'Gemüsering Thüringen' financiert deze mobiele kas tien jaar lang - een volledig geïsoleerde container, die speciaal gemodificeerd werd om onafhankelijk van de omgeving en het klimaat optimale teeltomstandigheden voor verticale plantsystemen te creëren. Inmiddels is de growtainer in gebruik genomen en dient hij in het bijzonder voor onderzoeksprojecten op het gebied van 'urban farming'. Prof. dr. Heike Mempel leidt de gelijknamige werkgroep en houdt zich bezig met wetenschappelijke vraagstukken op het gebied van mogelijke voor- en nadelen van een gesloten indoor farm zonder zonlicht.
Indoor farming
Tuinbouwingenieur Ivonne Jüttner houdt zich binnen het project 'Productkwaliteit en bronefficiëntie bij de plantenteelt in indoorfarmingssystemen' bezig met een economisch en ecologisch zinvolle plantenkeuze en de ontwikkeling en optimalisatie van de procedures binnen de compleet gesloten teeltruimte. Ze stelt input-/outputbalansen van alle stof- en energiestromen op, beoordeelt deze met het oog op duurzaamheid en bronbesparing. Het project wordt door het Beierse ministerie van Voeding, Landbouw en Bosbouw gesteund.
Een ander onderzoek staat in het teken van het transpiratiegedrag van de groeiende planten. In de gesloten omgeving van de container neemt deze parameter een sleutelrol in. De transpiratiestroom door de plant is de drijvende kracht voor de voedingsstof- en wateropname door de wortels en heeft een uitwerking op de plantengroei. Tegelijkertijd leidt de transpiratie tot een verhoogde luchtvochtigheid in de gesloten teeltruimte. Dit moet met technische middelen verlaagd en in het irrigatiesysteem teruggeleid worden om de transpiratiestroom optimaal te houden. Daaruit resulteert een belangrijk voordeel van indoor farmingssystemen: het waterverbruik wordt enorm gereduceerd. De wateropname van de planten beïnvloedt ook het drooggewicht van de producten en daarmee de kwaliteit. Ivonne Jüttner werkt er momenteel aan om de temperatuur- en luchtvochtigheidsverdeling evenals de luchtcirculatie, die door twee geïnstalleerde ventilatoren veroorzaakt wordt, in zijn geheel vast te stellen en te visualiseren.
LED-verlichting
Het cultuursysteem en de bouwwijze van de container hebben een grote invloed op het klimaat in de growtainer. Juist de homogene en exact stuurbare teelt in gesloten systemen met LED-verlichting is een heel belangrijk voordeel ten opzichte van gebruikelijke cultuursystemen. De mogelijkheid om het klimaat en groeiomstandigheden nauwkeurig in te stellen beïnvloedt doelgericht de groei en inhoudsstoffen. Deze vrij in te stellen omstandigheden maken een gelijkblijvende teelt gedurende het hele jaar mogelijk. In het komende jaar zal er voor de uitlevering een wetenschappelijke beoordeling van de functionaliteit van de growtainer opgesteld worden. Zodra de tekortkomingen zijn vastgesteld, kan tijdens het verdere projectverloop een optimalisering van de technische uitrusting plaatsvinden.
Door middel van moderne meet- en sensortechnologie worden gegevens over bronverbruik en plantengroei gedurende de gehele projectperiode verzameld. Wetenschappelijke onderzoeken tonen ondanks het gebruik van energiebesparende LED's en een goede isolatie van indoorfarms dat de energie-efficiëntie tegenover gebruikelijke teeltmethodes de meest kritische factor vormt. Desondanks wordt de totale bronefficiëntie vooral vanwege een gereduceerde inzet van water en gewasbeschermingsmiddelen als belangrijk voordeel van de indoorteelt genoemd.
Intelligent kasmanagementsysteem
Het koppelen van kennis uit het project 'Process Simulation based on Plant Response (Prosibor)' met projectresultaten uit de growtainer tests maakt de vergelijking van indoorsystemen met de gebruikelijke kassenteelt mogelijk. In het project 'Prosibor' wordt in samenwerking met de Humboldt universiteit Berlijn en de firma RAM uit Herrsching een sensorgebaseerd, intelligent kasmanagementssysteem ontwikkeld. Ivonne Jüttner zal bovendien aan een omvangrijke analyse van potentiële planten werken, die interessant kunnen zijn voor de teelt in kunstlichtsystemen. Een speciale focus ligt daarbij op de mogelijke meerwaarde die de teelt in kunstlichtsystemen kan bieden ten opzichte van de teelt onder glas. Deze meerwaarde kan bijvoorbeeld de verhoging van de gewenste inhoudsstoffen zijn, of dat teelt het hele jaar door mogelijk is.
Fotosynthese
In één van de twee afdelingen van de growtainer voeren tuinbouwstudenten de eerste teelttests uit. Ze onderzoeken bijvoorbeeld de geschiktheid van verschillende LED-lampen voor de teelt van verschillende Asia-slasoorten. De planten worden hydroponisch op meerdere lagen boven elkaar geteeld. De voor de fotosynthese van de planten benodigde lichtenergie wordt via LED-modules boven iedere laag ter beschikking gesteld. Deze hullen het interieur van de growtainer in een paars licht, dat door de combinatie van de zichtbare spectrums blauw en rood ontstaat. Deze lichtcombinatie wordt door de planten zeer efficiënt bij de fotosynthese gebruikt. Voor het menselijke oog is het echter eerder onaangenaam, waardoor er in de growtainer alleen met een beschermende bril of bij uitgeschakelde LED's gewerkt mag worden. Ook kunnen bij deze belichting de bladkleuren van de planten niet correct herkend worden, dat bemoeilijkt een inschatting van de voedingstoestand van de planten.
Verdere informatie:
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf
Am Hofgarten 4, 85354 Freising
Tel: +49 (0)8161 71-3416
Fax: +49 (0)8161 71-4402
www.hswt.de