Bijlage 2.2.1

De hoofdthema’s worden hieronder nader toegelicht aan de hand van een aantal voorbeeld subthema’s. Dit is geen limitatieve lijst van subthema’s. Onderzoeksvoorstellen kunnen breder zijn dan deze subthema’s, of zelfs betrekking hebben op een geheel nieuw subthema, zo lang zij binnen de hoofdthema’s blijven.

Bij alle (sub)thema’s is het van belang om rekening te houden met de praktijk en de toepasing van Het Nieuwe Telen en de samenhang en het integrale karakter van de verschillende teeltfactoren in praktijkonderzoek en onderzoek in proefkassen. Het Nieuwe Telen combineert energiezuinig telen met het behalen van een optimale productie. Hierbij staat de plant centraal waardoor een gezond en weerbaar gewas met hoge opbrengst en kwaliteit samen kan gaan met een laag energiegebruik. Bij onderzoek naar energiebesparing en energie-efficientie is ook aandacht nodig voor de plantgezondheid, weerbaar telen, de rol van mineralen, water en het wortelmilieu.1.

Dit subthema richt zich op het bepalen van het optimale kasconcepten of teeltconcepten voor verschillende gewasgroepen. Het doel is energiebesparing en zo efficient mogelijk gebruik van energie of zelfs klimaatneutraliteit, met behoud van kwaliteit en kwantiteit van de gewasproductie.

Binnen een kas- of teeltconcept zijn de volgende aspecten van belang voor het energiegebruik en de gewasgroei: temperatuur (verwarming/koeling), luchtvochtigheid, licht, ventilatie en CO₂ niveau. Aan al deze aspecten kan gesleuteld worden om het energiegebruik en de CO₂ uitstoot omlaag te brengen.

Daarbij zijn onder andere de volgende vragen van belang:

Welke kas- en teeltconcepten dragen bij aan een zo energiezuinig mogelijke teelt per gewasgroep? Welke aspecten zijn daarbij van belang en hoe kunnen die geadresseerd worden? Welke restvraag aan energie blijft er nog over voor de verschillende gewasgroepen en hoe kan die klimaatneutraal worden ingevuld? Welke stappen kunnen bestaande kassen maken inclusief economische haalbaarheid nu en in de toekomst? Welke stappen en opties zijn er voor nieuwe kassen? Wat zijn no-regret maatregelen, wat zijn mogelijke vervolgstappen en met welke aspecten moet rekening worden gehouden bij (ver)nieuwbouw? Welke knelpunten zijn er nog bij de ontwikkeling van techniek, kennis en configuratie?

Ook onderzoeksvoorstellen gericht op het ontwikkelen en demonstreren van nieuwe kas- en teeltconcepten gericht op energiebesparing en efficient gebruik van energie passen binnen dit subthema. Daarnaast is onderzoek naar compleet nieuwe teeltsystemen gericht op energiebesparing mogelijk.

Schermen en kasdekmaterialen kunnen in belangrijke mate bijdragen aan energiebesparing, maar brengen ook uitdagingen met zich mee op het gebied van lichtdoorlatendheid en ontvochtiging. Onderzoek dat zich bezig houdt met het ontwikkelen of testen van nieuwe kasdekken, schermen of materialen passen binnen dit subthema. Te denken valt aan hoog isolerende schermen met goede lichtdoorlating, andere vormen van flexibele isolatie, de combinatie van schermen met ontvochtigingsinstallaties en belichting, terugwinning van latente warmte en dergelijke. Het effect op zowel energie als op gewas(productie) is daarbij van belang.

Met name voor belichte- en koelere teelten is ontvochtiging en de (terug)winning van latente warmte interessant. De inpassing qua klimaat en economische aspecten (dimensionering bijvoorbeeld) is nog een uitdaging, met name de samenhang tussen de water- en voedingshuishouding van het gewas en de gebruikte schermen. Belangrijke aspecten daarbij zijn een constant klimaat in samenhang met de luchtbeweging en de invloed daarvan op de verdamping van het gewas. Onderzoeken naar nieuwe ontwikkelingen rondom de verschillende ontvochtigingsystemen en doorbraken die deze toepassing (sneller) mogelijk maken voor de glastuinbouw in de nabije toekomst passen ook binnen dit subthema. Ook de toepassing van technieken die zich in kleiner proefkassen bewezen hebben op grotere schaal is van belang. Er is daarom behoefte aan meer demonstratieprojecten in de praktijk inclusief monitoring.

De seizoensopslag van warmte om warmte vanuit de zomer op te kunnen slaan voor gebruik in winter kan een belangrijke mogelijkheid zijn om bij te dragen aan de energiebalans. Hiervoor zijn al diverse opties onderzocht, waaronder warmte koude opslag in acquifers. Onderzoeken naar het toepassen van middelhogetemperatuuropslag (MTO) en hogetemperatuuropslag (HTO) vallen ook binnen dit thema, inclusief het ontwikkelen van beheerstrategieen per type teelt en het optimaliseren van de warmteopslag en restwarmte. Ideeën over vervolgonderzoek of nieuwe mogelijkheden zijn welkom.

Als een kas heel goed geïsoleerd is, is de verdamping of vochtbeheersing de grootste warmtevrager. Het is daarom van belang om deze verdamping te beperken en/of goed te beheersen en zo mogelijk de latente warmte terug te winnen. Daarnaast heeft het overschakelen op LED-belichting ook gevolgen voor de verdamping en de warmtevraag. Hoe kan dat in de praktijk goed gemeten worden, wat zijn de grenzen van verdamping van het gewas en wat zijn de effecten van verschillende klimaatbeheersingssystemen op de verdamping? Hoe kan de teler datagedreven beslissingen nemen over de benodigde verdamping?

Belichting is na warmte de belangrijkste energievrager in de glastuinbouw, hoewel dit sterk verschilt per teelt. Het is van belang om zoveel mogelijk te besparen op belichting en de resterende energievraag zo efficient en duurzaam mogelijk in te vullen. Door over te schakelen van SON-T op LED wordt een belangrijke besparing bereikt. Uit de praktijk blijkt dat de inzet van LED echter allerlei vraagstukken met zich mee brengt. Van belang hierbij is onder andere de samenhang van lichtintensiteit, spectrum, daglengte, warmte en vocht. Voorbeelden zijn wat het gemis aan warmtestraling betekent voor de energie, vocht- en assimilatenbalans van het gewas, maar ook voor de balansen van de kas en de (verticale) temperatuurverdeling. Bij LED moet ook nagedacht worden over wat dat betekent voor de voedings- en wateropname van het gewas en de gevolgen voor de gift. Ook kan LED spectrale effecten hebben op bijvoorbeeld de plantweerbaarheid en biologische bestrijders en zijn er vragen rondom de lichtbenuttingsefficientie. Onderzoek naar oorzaken en mogelijke oplossingen van deze vraagstukken zijn nodig. Onderzoek in proefkassen en/of monitoring in de praktijk kan daarbij ondersteunend zijn.

In de glastuinbouw wordt al gewerkt met diverse duurzame energiebronnen waaronder geothermie, acquathermie, gebruik van restwarmte, zonnepanelen, gebruik van eigen reststromen voor opwek van energie. Welke gevolgen heeft de inzet van deze bronnen voor energiegebruik en gewasproductie? Hoe kunnen deze bronnen door zoveel mogelijk tuinders gebruikt worden? Welke nieuwe mogelijkheden zijn er nog meer voor tuinders om zelf te voorzien in behoefte aan duurzame energie? Hoe passen duurzame energiebronnen in de kas en teeltsystemen? Welke mogelijkheden zijn er om de kas te elektrificeren per type bedrijf met of zonder collectieve warmte? Welke rol kunnen warmtepompen met en zonder WKO daarbij spelen?

Onderzoek naar efficiënt doseren, het tijdelijk bufferen van CO₂ en alternatieve CO₂-bronnen vallen onder dit subthema. CO₂ is van groot belang voor de gewasproductie. De hoeveelheid doseerbare CO₂ uit aardgas neemt af door minder en efficienter gebruik van de WKK. Het aanbod van (groene) CO₂ uit de industrie neemt eveneens af doordat opslag van CO₂ voor de industrie gunstiger wordt dan hergebruik. Een optimale dosering en een optimalere benutting door het gewas en minimalisatie van het verlies van CO₂ is daarom van groot belang. Daarvoor zijn nieuwe ideeën nodig en aandacht voor bewustwording/kennisoverdracht rond efficiënt CO₂ doseren. Daarnaast is er onderzoek nodig naar de mogelijkheden voor en het gebruik van nieuwe externe CO₂ bronnen, zoals direct air capture en het tijdelijk bufferen van CO₂. Dit laatste is met name van belang bij het overbruggen van perioden waar geen vraag is vanuit het gewas (bijvoorbeeld ’s nachts) en er wel productie is van CO₂. Een belangrijke voorwaarde bij gebruik van CO₂ uit nieuwe bronnen is dat de kwaliteit van de CO₂ voldoende is en veilig is voor plant en mens.

Een goed energiemanagementsysteem is van groot belang voor efficient energiegebruik. Meten is weten. Data spelen daarin een belangrijke rol. De ontwikkeling van sensoren, energiesystemen, data-analyse, gebruik van artificial intelligence en monitoring is daarbij van belang. Door realtime monitoring van energiegebruik en gewasgroei kan energie zo efficient mogelijk ingezet worden en kan de teler datagedreven teeltbeslissingen nemen.

Een smart grid is een intelligent elektriciteitsnetwerk dat energieaanbod en -vraag slim op elkaar afstemt. Dat kan binnen het bedrijf, maar hier wordt dit gedefinieerd als een slim systeem waarmee tuinders bedrijfsoverstijgend energie kunnen uitwisselen en daarmee efficiënter met energie kunnen omgaan en kosten kunnen besparen. Welke mogelijkheden en uitdagingen zijn er voor bedrijven om met anderen energie uit te wisselen, gezamenlijk duurzame energie op te wekken of op te slaan (batterij, WKO), restenergie in te kopen (warmte van industrie, biomassa), overtollige energie te verhandelen, energie efficiënter te gebruiken of in te spelen op fluctuaties in het energiesysteem? Het ontwikkelen van algemene kennis voor de aanpak van een lokaal energiesysteem kan het onderwerp van een onderzoek zijn. Het ontwikkelen van een concrete lokale gebiedsaanpak valt echter niet binnen dit subthema.