Glas

Achtergrond

Leds: duurder en meer uitval armaturen dan Son-T

Bij glasgroentebedrijven is steeds meer interesse in led-belichting. In België gaat het met led momenteel sneller dan in Nederland. Led-belichting is efficiënter maar duurder dan Son-T en kent veel uitval van armaturen. De stap van tweede naar derde generatie ledlampen was vaak noodgedwongen.

Signify (voorheen Philips Lighting), marktleider in leds voor de tuinbouw, heeft tot nog toe drie generaties led-interlighting, twee generaties led-toplighting en recent de led-toplighting compact op de markt gebracht met een sterke toename in efficiency. “Na de ontwikkeling van de tweede generatie interlighting zagen we na verloop van tijd dat er bij enkele klanten leds stuk gingen”, zegt Udo van Slooten, business leader horticulture van Signify. “Na zorgvuldig onderzoek bleek dat het gebruik van bepaalde niet-toegestane reinigings- en gewasbeschermingsmiddelen erosie van het materiaal tot gevolg had. Daarnaast bleken er bij een specifieke batch fouten in het productieproces te zijn opgetreden.”

Versneld overgestapt

Het gevolg hiervan is dat enkele telers versneld zijn overgestapt naar de nieuwe derde generatie interlighting. In dit product is gekozen voor een makkelijker schoon te maken behuizing, dat bestand is tegen alle standaard gewasbeschermingsmiddelen. Daarnaast is de huidige generatie interlighting voorzien van efficiëntere leds en is de lichtoutput verhoogd tot 300 micromol per seconde (µmol/s) bij een vermogen van 100 W.

Weinig uitval

Wim Peters Kwekerijen in Someren (N.-Br.) is in 2013 op 3,5 hectare tomaten led-tussenbelichting gaan toepassen met hogedruknatriumlampen in de top. “Met de eerste generatie interlighting modules hadden we ongeveer 10% uitval. We hadden tussenlichtarmaturen op voorraad en Philips wisselde de kapotte om”, zegt Wim Peters. In 2014 heeft hij voor nog eens 3,5 hectare geïnvesteerd in led-tussenlicht generatie 2.0.

De generatie 3.0 is super met heel weinig uitval

In tegenstelling tot wat de teler van anderen hoorden, had Peters maar een paar procent uitval en waren de eerste armaturen van deze generatie goed. Ook hier werden de kapotte armaturen omgewisseld. In de nieuwbouw die na de hagelbui van juni 2016 is gebouwd, is 11 hectare voorzien van led-tussenlicht. “De generatie 3.0 is super met heel weinig uitval”, aldus de tomatenteler.

Problemen door condensvocht

Het Belgische tomatenbedrijf Bvba Biesbrouck nabij Pecq heeft vanaf 2014 op 2,2 hectare vier jaar lang de tweede generatie leds als tussenlicht gehad. “We kregen steeds meer uitval en verschil in armaturen. Veel rood licht viel weg. Ook de sterkte van het licht verschilde”, zegt teler Luc Coghe. Hij vermoedt dat deze problemen door condensvocht in het systeem zijn gekomen. De tomatenteler heeft zich aan de lijst van Signify met toegestane middelen gehouden.

De Greenpower-led van Signify. - Foto: Signify
De Greenpower-led van Signify. - Foto: Signify

“Vorig jaar was het aan het einde van het vierde gebruiksjaar niet meer verantwoord om met deze led-lampen het nieuwe belichtingsseizoen te starten”, meldt de teler. “We zijn toen aan het rekenen gegaan. En Signify heeft een voorstel gedaan. Het was niet gratis, maar in onderling overleg zijn we tot een oplossing gekomen. Omdat we in november beginnen met belichten, hebben we eind oktober een beslissing genomen om alles op korte termijn te wisselen, om zo weinig mogelijk nadelen voor de jonge teelt te hebben. Voor de kerst was alles vervangen door nieuwe armaturen van generatie 3.0.”


Alleen hogedruknatriumalmpen

Gebroeders Van der Kaaij in Berlikum belichten 3,5 hectare tomaten met boven het gewas hogedruknatriumlampen (115 µmol/m2/s) en er tussenin led-interlighting (55 µmol/m2/s). In 2014 zijn de tweede generatie led-armaturen van Philips opgehangen. Afgelopen jaar is er in een tweede kas bewust voor gekozen om alleen hogedruknatriumlampen (190 µmol/m2/s) op te hangen, zodat de teler meer zekerheid heeft van nauwelijks uitval en gebreken.

ClimaLED3 van QWestland nog niet praktijkrijp door te veel uitval van de lampen. Het bedrijf is ondertussen failliet. - Foto: Peter Visser
ClimaLED3 van QWestland nog niet praktijkrijp door te veel uitval van de lampen. Het bedrijf is ondertussen failliet. - Foto: Peter Visser

“In het eerste belichtingsjaar 2014-‘15 gingen er al interlights kapot”, zegt Theo van der Kaaij. “We hebben drie jaar garantie gekregen en zijn nu nog steeds armaturen aan het vervangen. Zelf hebben we wel onze portemonnee moeten trekken om dit probleem op te lossen. De onderhandelingen met de led-fabrikant verliepen stroef.”

Investering over drie jaar verdelen

Van der Kaaij heeft uiteindelijk gekozen om de investering en vervanging van de modules door de derde generatie interlights over drie jaar te verdelen. “Als dit achter de rug is, hebben we het denk ik toch goed gedaan. We hebben dan bijbetaald voor een stukje vervanging en meer licht door van 55 naar 75 µmol/m2/s te gaan en hebben nieuwe armaturen, die langer mee moeten gaan. We kunnen weer vooruit.” Volgens de teler is de interlighting generatie 3.0 perfect en is er niets mee aan de hand. Hij gaat de verschillen van de interlighting ten opzichte van de 100%-natriumhogedruklampen nauwlettend volgen om zo meer grip te krijgen op de daadwerkelijke meeropbrengsten van interlighting.

Nieuwe led-toplighting

Signify heeft dit jaar de nieuwe Philips GreenPower led toplighting compact op de markt gebracht. Dit is de meest eenvoudige 1:1 vervanger van een 1.000W Son-T-armatuur en inzetbaar als volledige led-installatie of hybride-oplossing met Son-T ertussen. Volgens de led-fabrikant heeft dit jaar in de Benelux al 50 hectare groente-, fruit-, bloemen- en potplantentelers voor deze toplighting compact gekozen vanwege een hogere lichtopbrengst, grotere voorspelbaarheid en betere gewaskwaliteit.

Het vervangen van ledlampen van Plessey. - Foto: Gerard Boonekamp
Het vervangen van ledlampen van Plessey. - Foto: Gerard Boonekamp

Van Slooten: “We zien een trend naar hogere lichtniveaus en meer flexibiliteit. Met deze toplighting compact en ook de ontwikkeling van het GrowWise Control Systeem, wat dynamisch belichten mogelijk maakt, haken we in op de ontwikkelingen. We blijven onze producten continu verbeteren. De efficiencywinst die we afgelopen tien jaar hebben gezien, vlakt echter af. Dit is een limitering in de fysische eigenschappen van leds.”

Natuurlijke zonlicht-led

Rofianda heeft in samenwerking met Seoul Semiconductor (Zuid-Korea) de SunLike V2 led-chip ontwikkeld. Met een led-chip (en geen samenstelling van meerdere led-chips) wordt nagenoeg het volledige spectrum van de zon nagebootst. Volgens de leverancier geeft een compleet spectrum met groen licht een betere gewasontwikkeling en een goede doordringing door het blad heen. De led-lamp heeft een verhouding van 1,3:2:2 (blauw:groen:rood); 0,4% uv-A en zo’n 7% NIR (700-800 nm). De armatuur heeft een PPFD-waarde van 500 µmol/m2/s en een lengte van 180 centimeter, waardoor het licht gelijkmatig over het bed wordt verdeeld. De modules zijn in langere stukken achter elkaar leverbaar om zo min mogelijk schaduwwerking te creëren, want de oppervlakte is beduidend groter dan van een Son-T-armatuur.

Monitoringsproject

Een paar jaar geleden heeft Lans voor de topbelichting van tomaten in een kas van 3 hectare in het Zeeuwse Rilland bewust gekozen voor ClimaLED3-armaturen met een wit-rood lichtspectrum en een ventilator, die de lampwarmte naar beneden blaast. “De convectiewarmte van de leds gebruiken we door het omlaag te sturen, waar de plant zich goed bij voelt. En het daglicht is ook prettiger om in te werken”, zegt Wilko Wisse.

Voor een monitoringsproject, gefinancierd door Kas als Energiebron, hebben onderzoekers Marcel Raaphorst en Kees Weerheim van Wageningen University & Research een jaar lang de tomatenteelt onder full led (circa 215 μmol/joule) bij Lans gemonitord.

Lichtverdeling in het gewas

De lichtverdeling in het gewas van de compacte en verspreid hangende armaturen met diffuus beschermingsglas is minder egaal op kophoogte (1,80 meter), maar op een hoogte van 2,30 meter onder de lampen was de verdeling goed. Aan de gewasgroei en productie was het PAR-verschil op kophoogte niet te herkennen.

Voor de temperatuur en de luchtvochtigheid op kophoogte maakte het wel uit of recht onder de ledlampen of er tussenin wordt gemeten. Uit rookproeven is gebleken dat de ventilator in de led-armatuur de warme lucht meer naar beneden dan zijwaarts wordt geblazen, en net tot aan de gewaskop reikt. De rook kwam ook niet dieper in het gewas dan de gewaskoppen.

Lagere warmtevraag

De warmtevraag van de afdelingen met leds in vergelijking met Son-T was het meest opvallend. Tussen 1 december 2017 en 7 april 2018 lag deze ongeveer 35% lager. Tijdens de belichtingsperiode met gesloten scherm liep deze zelfs op naar 42%. Onder led-lampen verdampt het gewas mogelijk minder. Bovendien is in de afdelingen met Son-T-lampen meer gebruikgemaakt van buisrailverwarming. Tot 30 januari is dit te verklaren doordat de meetbox in de led-afdeling onder de led-lampen hing. De ventilatoren bliezen de warme, drogere lucht naar beneden, waardoor de noodzaak tot verwarmen lager leek. De gewasopname (≈verdamping) bleef ook lager dan bij de Son-T-afdelingen met een vergelijkbaar belichtingsniveau. Volgens de onderzoekers verklaart dit echter nog niet het lagere warmtegebruik.

Gewasgroei en productie naar wens

De gewasgroei en productie is onder led-lampen naar wens van Lans verlopen. Uit de monitoring is gebleken dat de ClimaLED3-armaturen nog niet praktijkrijp zijn, omdat 20% van de lampen is uitgevallen, waarschijnlijk door vocht. Het bedrijf QWestland die deze led-armatuur ontwikkelde, is dit voorjaar failliet verklaard. Wisse: “Het is heel jammer dat het zo is gelopen, want we geloofden in de strategie van het bedrijf. Daarom hebben we enkele jaren geleden de stap gewaagd en daarin geïnvesteerd. Het zou mooi zijn als er andere bedrijven zijn die hier verder mee gaan.”

Vanwege de hoge uitval van de led-lampen heeft Lans de lampen die het nog doen, geconcentreerd op 1,5 hectare. Op de andere 1,5 hectare zijn nu conventionele hogedruknatriumlampen opgehangen. “We denken het hiermee te redden om uitvallende leds nog te kunnen vervangen. Aan het eind van het belichtingsseizoen bekijken we het opnieuw”, aldus Wisse.

Nieuwe toplighting-armatuur

Dutch Lighting Innovations heeft sinds september de nieuwe DLI DIODE-serie Toplighting-armatuur op de markt. De led-armatuur is er in vier varianten: twee voor de groenteteelt, beide met rood-blauw spectrum waarvan een met iets meer blauw dan rood, en twee voor de sierteelt met full lichtspectrum. Hiermee is klantspecifiek op kleur te werken. De armaturen zijn slank, waterdicht en koppelbaar. Door hun kleine afmeting zijn ze eenvoudig inzetbaar voor hybride-belichting of vervanging van 600 W Son-T-armaturen of extra plaatsing tussen hogedruknatriumlampen om het lichtniveau te verhogen. Het unieke ontwerp van de lens zorgt voor een hoge uniforme lichtverdeling over de kap.

Duur maar rendabel

Tomatenteler Tom Vlaemynck van Tomato Masters in het Belgische Deinze heeft in de nieuwbouw van 10,8 hectare gekozen voor led-topbelichting van het Britse Plessey. Natuurlijk was ook marktleider Signify in beeld. “Maar bij een slateler bleken de twee systemen even goed te werken, dus toen heb ik vorig jaar samen met mijn teeltvoorlichter de knoop doorgehakt”, zegt Tom Vlaemynck. Wat ook een belangrijke rol bij de keuze heeft gespeeld, is dat de printplaat met de leds eenvoudig is te verwisselen. “Als er in de toekomst nieuwe efficiëntere leds komen, kunnen we ze in dit systeem eenvoudig vervangen.”

Vijfde armatuur uitgesteld

De Hyperion-high power-leds zijn volgens de fabrikant 40% efficiënter dan Son-T. Met 5 armaturen per tralie komen ze uit op een lichtcapaciteit van 170-214 µmol/m2/s. Doordat de levering van de Plessey-armaturen uit Taiwan vertraging opliep, kon pas half december de laatste van vier armaturen per tralie worden opgehangen. Van de 5.824 lampen waren er ongeveer zeventig die niet brandden. Deze zijn begin januari vervangen. Door financiële tegenvallers vorig jaar heeft het tomatenbedrijf de vijfde armatuur uitgesteld tot dit jaar.

Zonder zonnebril

De lampen geven nu ongeveer 92% rood, 4% blauw, 1,5% verrood en 3% wit licht. “Eerst wilden we het zonder wit licht doen, maar dan is zonder zonnebril niet te werken”, meldt de teler. Omdat hij de eerste in België was die met de tomatenteelt in full-led ging, zijn de armaturen opgehangen aan kabels en transformatoren van een Son-T-installatie. Als het niet goed zou gaan met de leds, kon de teler altijd nog omschakelen. Vlaemynck: “Maar het gaat goed met de led-lampen. Ze geven niet veel warmte af, waardoor we makkelijker en meer kunnen schermen. In de nacht kan het donkere scherm gesloten zijn, waardoor we geen lichtuitstraling hebben.”

Minder warmte

Dat de leds minder warmte afgeven, is ook gelijk een nadeel. Het gebrek aan warmte compenseert de teler met een groeibuisje boven in de kas voor de generativiteit. Een aandachtspunt bij het oogsten is de kleur van de tomaten onder led-licht. “Vooral ’s morgens als het nog donker is en het led-licht van invloed is, is de kleur van rode tomaten oranje en die van groene bruin”, aldus de tomatenteler.

Meest efficiënte top-led-armatuur

De nieuwe groeilichtarmatuur Hortiled Top 120v19 (genomineerd voor de GreenTech Sustainability Award) is volgens Hortilux door een hoge lichtoutput en een laag energieverbruik de meest efficiënte led-armatuur dat momenteel op de markt is. Met een efficiëntieniveau van 3,5 micromol per joule is dat een rendementsverhoging van 84% ten opzichte van HPS 1000W. Deze hogere efficiëntie levert directe besparingen op de energierekening op. En de aanzienlijk lagere warmteproductie maakt het mogelijk om met een hogere intensiteit te belichten met minimale impact op de kastemperatuur. Het led-licht werkt optimaal in combinatie met de groeilichtsoftware Hortisense. Een teler kan hiermee belangrijke prestatie-indicatoren uit de teeltstrategie monitoren en op basis daarvan de hoeveelheid groeilicht bijsturen. Ook kan een teler een beroep doen op de Growlight Performance Consultants van Hortilux, die helpt met het interpreteren van de groeilichtdata. Zo is een teler er zeker van dat hij de juiste beslissingen neemt voor een optimaal teeltresultaat.

Of registreer je om te kunnen reageren.