Inval winterlicht valt zeker te verbeteren
In de winter vormt het natuurlijke licht de beperkende factor voor groei en productie. Alle reden om naar de optimale lichtinval in de winter te kijken. Frank Kempkes van Wageningen UR Glastuinbouw denkt dat 15-20% verbetering mogelijk is.
Om zulke percentages te halen is wel verbetering op alle fronten nodig. De elementen daarbij zijn: kasoriëntatie, kasdekvorm, het glas en eventuele coating van het glas en aandacht voor de condensatie. Kempkes en collega’s hebben het afgelopen jaar berekeningen uitgevoerd om de optimale kasdekeigenschappen te berekenen; een consortium van bedrijven gaat nu een proefkas van ca. 500 m² doorontwikkelen en uiteindelijk ook bouwen.
“Al langere tijd is bekend dat een kasnok die noord-zuid loopt op jaarbasis voordeliger is voor de lichtinval, maar dat in de winter juist een oost-west oriëntatie meer licht binnenlaat. In de winter staat de zon heel laag en is dus de hoek van inval van het directe licht (als de zon schijnt) heel klein. Als de schuine kant van het dek dan naar het zuiden gericht is (dat is zo bij oost-west oriëntatie) krijg je het meeste licht binnen”, zegt hij.
In week 2 (januari) scheelt dat volgens de berekeningen 30% in het invallende licht (380 tegen 290 Wh/m².d). Dit gaat alleen op voor het direct invallende licht, de hemisferische transmissie (het diffuse licht dat bij bewolking ‘van alle kanten’ komt) is onafhankelijk van de kasoriëntatie en blijft gelijk.
“Verder kan je de vorm van het kasdek optimaliseren voor een betere inval in de winter”, vertelt de onderzoeker. “In de winter valt er geen direct licht op de noordkant, dus kun je bij de optimalisatie uitgaan van de zuidkant. Je krijgt dan een zaagtandvorm: het zuidelijke deel staat rechtop, het noordelijke loopt in een kleine hoek af. Zo’n zaagtanddek laat een kleine winst zien ten opzichte van een symmetrisch dek.”
Diffuus dek
Diffuus licht heeft bij vrijwel alle gewassen een positief effect op productie en kwaliteit. Dat geldt ook in de wintermaanden, mits er geen lichtverlies optreedt door het diffuus maken. Kempkes wijst op een samenspel met de reflectie van de kasconstructie. “Bij een diffuus dek wordt het licht naar vele kanten verspreid en gaat een klein deel van het licht bijna evenwijdig lopen aan het kasdek. Het kaatst dan tegen constructiedelen en wordt daar gereflecteerd of geabsorbeerd. Alles wat geabsorbeerd wordt, ben je kwijt. Dus de constructie moet zo veel mogelijk reflecteren. Het ideaal zou verchromen zijn, maar dat is onhaalbaar. Van de andere kant is gecorrodeerd aluminium van een aantal jaren oud zeker niet ideaal voor de reflectie.”
Reflectie terugdringen
In de winter valt het licht onder een lage hoek binnen. Boven een invalshoek van 40° loopt de transmissie snel terug, bij 90° is die nul, het licht loopt dan immers evenwijdig met de ruit. Met een AR-coating (AR = anti-reflectie) verlaag je de reflectie en daarmee verhoog je de transmissie. Immers: reflectie + transmissie + absorptie komen altijd samen op 100% uit. Maar de huidige AR-coatings hebben hun grenzen. “Met zo’n coating til je de hele transmissielijn omhoog, maar je zou het liefst een coating hebben die specifiek de transmissie tussen 60° en 90° fors verhoogd. Daar zitten de meeste verliezen en daar is dus de meeste winst te behalen”, zegt hij.
Zo’n speciale wintercoating staat hoog op het verlanglijstje van Kempkes. Er zou 4-5% lichtwinst in de winter mee te behalen zijn. “De loodrechte transmissie van zo’n wintercoating mag best wat lager liggen, want dat heb je in de winter toch niet”, geeft hij aan. Wel is belangrijk is dat de hemisferische transmissie niet lager wordt, omdat meer dan de helft van al het licht diffuus is en in de winter is dat aandeel zelfs hoger.
Condensatie
Ook de manier waarop het water tegen het glas condenseert, heeft een grote invloed. In de winter is het glas altijd met condens bedekt. De combinatie van glas (of plastic), oppervlaktestructuur en eventueel aanwezige coating bepaalt de manier van condenseren. “Een hydrofoob dek zorgt voor grote waterdruppels, denk aan waterdruppels op een vettige ondergrond. Dat is erg negatief voor de lichtinval. Er zijn voorbeelden van dat dit 8% licht kost. Een hydrofiel dek veroorzaakt juist een waterfilm over het glas. Dat verbetert de lichtinval zelfs een beetje ten opzichte van droog glas (1-2%).” Het is dus van groot belang daar rekening mee te houden. Met een hydrofiele coating, zoals AntiCondens van Mardenkro, is het mogelijk de transmissie in een bestaande situatie te verbeteren als er nu condensdruppels te zien zijn.
Tot slot wijst Kempkes op een onderschat aspect. “Het kasdek schoon houden, zowel aan de buiten- als de binnenkant kan wel 10% lichtinval schelen. Dus aandacht daarvoor betaalt zich uit. Als je ziet dat het vuil is, ben je al rijkelijk laat.”
En wat tikt nu het hardst aan? “De meeste winst is te halen uit een combinatie van tegengaan van reflectie (kasoriëntatie en coatings), reflecterende constructiedelen, aandacht voor de condensatie en schoon houden van het glas.”
Het onderzoek wordt betaald uit het programma Kas als Energiebron, een samenwerking tussen overheid, kennisinstellingen en bedrijfsleven dat nog tot 2017 doorloopt.
