De temperatuur en lichtomstandigheden in kassen moeten zo gelijkmatig mogelijk zijn om gewassen optimaal te laten groeien. Om die reden investeren telers in verwarming, klimaatcontrole en schaduw waar nodig.
De Nederlandse kassenbouwer Technokas heeft hiervoor een oplossing bedacht: hun daglichtkassen verbruiken niet alleen minder energie dan traditionele kassen, maar de kassen leveren zelfs energie op. Bovendien is door de technologie een extra schaduwsysteem niet langer nodig.
Het dak van de daglichtkassen biedt een alternatief voor andere systemen die kassen tegen de zon beschermen. Het slaat direct daglicht op in de Plexiglas Fresnel lenzen, waardoor een zeer gelijkmatig, diffuus licht in de kas schijnt. Dit heeft een zeer positief effect op de plantengroei, aldus Technokas
“Conventionele kassen kunnen de volledige stralingsenergie van de zon niet gebruiken. Een groot gedeelte van de geleverde energie gaat daarom verloren," zegt Hans van Tilborgh, een van de drie directeuren van Technokas. Hij is al 26 jaar lang verantwoordelijk voor het uitvoeren van kassenbouwprojecten, klimaatcontrolesystemen en bedrijfsfaciliteiten in Nederland.
Experts weten dat slechts een gedeelte van het zonlicht nodig is voor planten om te groeien. "Het eerste dat we onszelf dus af hebben gevraagd is: "Hoe kunnen we gebruik maken van de overtollige energie die een kas absorbeert, maar die het verder niet kan gebruiken?", vertelt Van Tilborgh. De oplossing? Een overkapping die het directe zonlicht opvangt en omzet in energie. Het diffuse gedeelte van het licht gaat door het dak heen en is beschikbaar voor een goede plantengroei. Zo ontstond het idee van de daglichtkas.
Energie oogsten
Er was meer dan een decennium nodig voordat het de technici bij Technokas lukte om het idee van de kas om te zetten in een grootschalige productie. Een unieke dakconstructie bestaande uit goed geïsoleerde, dubbel beglaasde panelen met hierin Fresnel lenzen is de kern van de nieuwe generatie van kassen. De lenzen richten het zonlicht op een collector die op een tracker is gebouwd die de beweging van de zon volgt. "Het concept zou niet werken zonder de interactie tussen de verschillende onderdelen," legt Van Tilborgh uit. “De geoogst energie, in dit geval warm water, wordt vervolgens opgeslagen en 's nachts of in de winter gebruikt om de kas te verwarmen."
Eén dakpaneel is ongeveer 2.60 x 1.67 meter en bestaat uit 16 lenspanelen. Ieder van deze panelen bevat ontelbare lijnen van kleine Fresnel lenzen die van plexiglas zijn gemaakt. Foto: Technokas
Naast de ontwikkeling van een verplaatsbare zonnecollector die de beweging van de zon volgt, was een andere technische uitdaging het ontwerp van de lenzen, laat Van Tilborgh weten. “Het materiaal van de lenzen moest het directe zonlicht op kunnen slaan zonder het diffuse zonlicht dat de planten nodig hebben te absorberen.”
Na een aantal verschillende materialen te hebben getest, viel de keus op acryl, vooral Plexiglas Solar. De spuitgegoten lenzen van plexiglas worden gemaakt door de plasticspecialisten van Pekago Covering Technology. “We hebben voor plexiglas gekozen omdat het het licht ontzettend goed doorlaat en ook op lange termijn stabiliteit biedt, vooral in vergelijking met andere soorten plastic," vertelt van Tilborgh.
Plexiglas Solar is een speciale vormmassa die is aangepast om de golflengtes van licht die planten nodig hebben voor hun groei door te laten, terwijl ze een nog grotere UV-stabiliteit bieden. "Dit betekent dat het zijn hoge lichtdoorlatende niveau decennia lang zal behouden," noemt Peter Battenhausen, Senior Business Manager bij Evonik. “Bovendien kan plexiglas oppervlakten met enorme precisie reproduceren en zonder dit zouden we de zeer precieze 1,25 mm prisma-structuren niet eens hebben kunnen produceren."
Verdienste bewijzen
De eerste daglichtkas, die 4000 m2 groot is, is in 2014 in Nederland afgerond en wordt beheerd door Ter Laak Orchids. Het bedrijf was zo overtuigd van het systeem dat ze in de zomer van 2018 nog eenzelfde kas in gebruik hebben genomen en deze is ook nog eens ruim tien keer groter dan de eerste kas. "In onze nieuwe kas besparen we 40% op onze verwarmingskosten, en de kas produceert zelf ongeveer de helft van de energie die we nodig hebben," zegt Richard ter Laak, directeur van Ter Laak Orchids. “Bovendien is het klimaat in de kas veel gelijkmatiger, wat betekent dat we minder planten verliezen door ziekte en schimmels."
De kas functioneert zonder extra schaduwsystemen, wat een groot voordeel is in de wintermaanden, wanneer er tot 40% meer diffuus licht bij de planten komt. "En dat is ideaal voor onze orchideeën," zegt Ter Laak.
Verplaatsbare collectors— zwart geverfde pijpen die gevuld zijn met water —zitten net onder de dakpanelen en volgen de beweging van de zon. De plexiglas lenzen bundelen en richten de zonnestralen op de collectors, waardoor het water in de pijpen verhit wordt en de energie geoogst kan worden.
Naast orchideeën zijn daglichtkassen ook geschikt voor alle andere planten die van schaduw houden. "Dit is voornamelijk het geval voor veel huisplanten, terwijl groenten als tomaten of komkommers vaak zoveel mogelijk zonlicht nodig hebben," vertelt van Tilborgh.
Daglichtkassen kunnen overal ter wereld gebruikt worden, "maar komen echt tot recht in regio's waar het 's nachts relatief koud wordt. In warme regio's kan de energie die verzameld wordt echter ook gebruikt worden voor absorptiekoeling. Zo is er een nieuwe generatie kassen beschikbaar die geschikt is voor vele gebruiken - mogelijk gemaakt door vormmassa's van plexiglas."
Voor meer informatie:
Evonik Industries
www.evonik.com