IWT: SmartKas Rendabel ecofysiologisch-energetisch telen in een intelligente gecontroleerde kasomgeving

De concurrentiepositie van de Vlaamse glastuinders wordt sterk onder druk gezet door de stijgende energieprijzen. De kwaliteit van de Vlaamse producten uit glastuinbouw zijn echter steeds een belangrijke troef geweest. Bewust én zorgzaam groenten telen in harmonie met het milieu wordt eveneens almaar belangrijker. Het gedeeltelijk sluiten van de kas biedt goede mogelijkheden om zowel energie te besparen als productiekwaliteit en –kwantiteit te verbeteren. “Gesloten telen” mag echter geen doel op zich zijn. De voordelen van het sluiten dienen maximaal benut te worden, in minder gunstige omstandigheden dient ervan afgestapt te worden. We dienen “gecontroleerd” energieverbruik én productie te optimaliseren.

De plantenteelt onder bescherming is fel onderzocht binnen de agrarische sector waar grote diepgang is vereist op vlak van fysieke klimaatfactoren, regeltechniek en plantenfysiologie. Deze drie domeinen zijn grondig – afzonderlijk en in combinatie – bestudeerd in het project SmartKas. De voornaamste resultaten van het IWT Smartkas project zijn:

• Op de beide proefstations PSKW en PCH werd een goed geconcipieerde energieconcept voor een gecontroleerde teelt geïnstalleerd en intensief opgemeten. Er is een verschillende invulling van het geventileerde kasconcept in de afdeling op PCH in vergelijking met PSKW. Zo heeft de unit van PCH een warmterecuperatiesysteem, waarbij de buitenlucht reeds wordt voorverwarmd door de uitgaande kaslucht, terwijl deze niet aanwezig is op PSKW. Naast het mechanisch ventileren, wordt er in de geventileerde kas ook intensief geschermd met sterk energiebesparende en dubbele thermische schermen. In cijfers resulteren deze ingrepen in 2012 in een energiebesparing van 28% bij PCH en 13% bij PSKW, in vergelijking met de respectievelijke referentiekassen. De condities van het binnenklimaat blijven in dezelfde lijn met die van de referentiekas. De productiehoeveelheden van tomaten in de geventileerde kassen lagen iets lager dan of gelijkaardig aan deze in de referentiekassen. Een nauwe opvolging met doordachte regelstrategie zijn echter bepalend voor het resultaat. Daarom werden er een aantal aanbevelingen geformuleerd met betrekking tot telen in een semi-gesloten kas.
• Door de opvolging van de plantreacties op klimaatomstandigheden gedurende 4 jaar zijn bestaande plantmodellen aangevuld en verfijnd met mechanistische modellen in plaats van empirische. Aldus werd de kennis van het gedrag van de tomatenplant sterk uitgebreid en werden nieuwe inzichten in de relaties met het kasklimaat verworven. Het uiteindelijke resultaat is een geïntegreerd plantmodel dat verschillende plantprocessen mechanistisch beschrijft en de teler kan helpen om zijn planten en hun gedrag beter te begrijpen. Tevens laat dit model ook toe om de plantrespons te voorspellen wanneer (subtiele) wijzigingen in het kasklimaat worden aangebracht. Uit de plantmetingen blijkt dat de plant heel dynamisch en snel reageert op het dynamisch klimaat in de kas. Grote verschillen in plantgedrag tussen de open referentiekas en een gecontroleerd geventileerde smartkas werden niet vastgesteld. De verklaring voor deze vergelijkbare plantrespons kan gevonden worden in het feit dat het gerealiseerde klimaat sterk gelijkend was in beide kassen.
• De integratie van een verbeterde kasklimaatsmodel met het plantenmodel stelt ons daarenboven in staat om de ‘plantconditie’ en ‘productiepotentieel’ in relatie te brengen met het verwachte energieverbruik. Zo kan voor de belangrijkste beslissingsmomenten in een gangbare serre een optimale keuze worden gemaakt naar laagste energiekost per eenheid geproduceerd product. Een reeks scenario’s zijn doorgerekend waarbij nagegaan is wat het effect is van wijzigingen in klimaatsturing op het energieverbruik. De resultaten uit de tool duiden op korte termijn handelen (op 24uur) in functie van het heersende en voorspelde buitenklimaat. Aan de hand van deze scenario’s werden er een aantal ‘Smart-rules’ opgesteld, welke onder variërende weersomstandigheden enkele regeltips geeft aan de tuinder om de plantconditie en productie te optimaliseren.