Telers besparen gas met Warmtebatterij én krijgen gelijkmatiger kasklimaat
De temperatuur is een van de belangrijkste variabelen bij een teelt in een kas. Het gewas heeft immers warmte nodig om te kunnen groeien. Maar als het té warm is, dan zorgt dat voor teeltproblemen. Startup Thermeleon ontwikkelde een slim buffersysteem om die warmte tijdelijk op te slaan en ’s nachts weer vrij te laten: de Warmtebatterij. Dat zorgt voor een lager gebruik van gas én een gelijkmatiger kasklimaat. Samen met innovatiebedrijf Division Q werden de eerste batterijen getest bij teeltbedrijf Koppert Cress. “Je hebt nooit in één keer het ei van Colombus. Dat bereik je alleen door co-creatie.” De partijen ontvingen een AgriTech voucher vanuit het programma om hun project te ondersteunen. Hoe heeft dat tot dusver uitgepakt?
Het kan flink warm worden in een kas, zeker als het zonnetje vrolijk schijnt. Om te zorgen voor een optimaal kasklimaat kan een teler enkele maatregelen nemen. Eén daarvan is het sluiten van een scherm boven in de kas, zodat er geen direct zonlicht meer in de kas komt. Daardoor groeit het gewas echter ook minder goed. Een andere optie is het openen van de ramen in het kasdek. De warmte verdwijnt dan naar de buitenlucht. En dat is zonde. Want ’s nachts kan het gewas best een paar graadjes extra warmte gebruiken.
De Warmtebatterij van Thermeleon lost dat op: een passieve etmaalbuffer in de kas die warmte overdag opslaat. Als het kouder wordt – dus in de nacht – dan komt de warmte weer vrij. Dankzij het Innovatieprogramma AgriTech kon Thermeleon de Warmtebatterij testen bij Koppert Cress, kweker van cressen in Monster. Dat gebeurde in nauwe samenwerking met Division Q, het innovatiebedrijf van Koppert Cress. Liesanne Wieleman van Thermeleon: “Ons slimme materiaal werkt dempend. Het slaat overdag warmte op en laat dat ’s nachts passief vrij.”
Een gelijk kasklimaat
Liesanne Wieleman hoorde tijdens haar studie Bouwtechnologie aan de TU Delft over een efficiënt warmteopslagmateriaal. “Ik heb toen met het Thermeleon-team gebrainstormd: in welke sector zou dat materiaal waardevol zijn? En toen kwamen we op de glastuinbouw. Daar is behoefte en urgentie als het gaat om energie-oplossingen: de sector wil uiterlijk 2040 klimaatneutraal zijn terwijl de energieprijzen stijgen. Door op strategische plekken de warmteopslag te integreren is er een efficiënte etmaalbuffer te realiseren, direct in de kas.”
Dat was de start van Thermeleon, in 2020. Wieleman en Jildou de Jong namen contact op met een aantal telers om hun idee te bespreken. Daaruit bleek dat telers niet alleen worstelen met hoge energieprijzen, maar ook vaak kampen met hittestress en koudeschade. Ofwel: een temperatuur die flink hoger of lager is dan in de rest van de kas. Dit maakt het voor telers moeilijk de temperatuur in de kas op lokaal niveau goed te regelen. Overdag is er een overschot, en ’s nachts een tekort. Gevolg: het gewas groeit lokaal minder goed. En dat vinden telers vervelend. Want een goede teelt is zo uniform mogelijk. Wieleman: “Een gelijk klimaat is voor alle bedrijven belangrijk.”
Dat kan door de warmte niet te laten ontsnappen of tegen te houden, maar door de warmte tijdelijk op te slaan in de massa van een materiaal. Net als een kruik. En net als oude kassen met een stenen muur, die bijvoorbeeld in China nog worden gebruikt. “We hebben de techniek van een Chinese kas in een hightech jasje gestoken.”
Passieve buffer absorbeert warmte
Uit een eerste haalbaarheidsstudie bleek dat het materiaal inderdaad warmte kan opslaan, en zo kan zorgen voor een energiebesparing van circa 10-30%. De grote vraag: werkt het ook in de praktijk van de tuinbouw? Dat wilde Thermeleon in de praktijk testen, liefst op een oppervlakte van circa 1 hectare. Teeltbedrijf Koppert Cress uit Monster – koploper in het omarmen van duurzame innovaties – wilde daaraan meewerken. De samenwerking werd financieel gesteund door het Innovatieprogramma AgriTech.
Voor een goede praktijktest moesten nog veel vragen opgelost worden. Daarvoor kwam al snel Division Q in beeld. Dit bedrijf werd in 2022 opgericht door Koppert Cress. Division Q streeft naar een snellere introductie van duurzame innovaties in de tuinbouw en naar een klimaatneutrale teelt bij moederbedrijf Koppert Cress. Tim Koning van Division Q: “De samenwerking met Thermeleon past dus helemaal bij ons DNA.”
In mei van afgelopen jaar startte een eerste testsessie met de Warmtebatterij. De eerste setup bedroeg 10 m². Daarna werd stap voor stap opgeschaald, tot uiteindelijk 1 ha. In de kas hangen sensoren die de temperatuur, CO2 en luchtvochtigheid meten. Daarmee kan dus het effect van de Warmtebatterij gemeten worden.
Ei van Colombus
De resultaten zijn veelbelovend, vertelt Wieleman. “In de zomer hadden we een demping van 3 tot 5 graden Celsius overdag, en 1 tot 2 graden in de avond. Bovendien was de temperatuur veel gelijkmatiger verdeeld over de kas.” Koning: “Bij de start waren we vooral geïnteresseerd in een lager gasgebruik. Maar gaandeweg het project is het voorkomen van extreme temperatuurpieken ook belangrijk geworden voor ons.”
De demping bleek niet alleen uit de metingen van de Firefly-sensor (die onder meer temperatuur en zonlicht meten): medewerkers van Koppert Cress voelden de temperatuurverschillen ook als ze van de ene naar de andere kas liepen en bij de gevels. En dan te bedenken dat de Warmtebatterij nog niet hun definitieve vorm en plek hebben gevonden. Daaraan werken Thermeleon, Koppert Cress en Division Q samen, met wekelijkse overleggen en een online omgeving.
Koning: “Je hebt nooit in één keer het ei van Colombus. Dat bereik je alleen door co-creëren en door snel te schakelen. Daar leer je allebei van. Zo ontwikkelde Thermeleon een bevestiging voor de sensoren die ook voor andere toepassingen zeer handig is.” Wieleman: “Dit voorjaar hadden we wat obstakels in het ontwerp van het product, met name voor de opschaling van de techniek. We hebben die opgelost samen met Division Q en aanvullend onze eigen partners. En daarna ging het heel snel. De ontwikkelingen kwamen echt in een stroomversnelling. Het is nog maar een paar maanden geleden, maar het voelt als een jaar. Ik kan niet omschrijven hoe goed dat voelt.”
Langdurige relatie
Een succesvolle implementatie van de Warmtebatterij bij Koppert Cress is niet het eindpunt; het is pas het begin. Zo wil Thermeleon het product testen bij siertelers: die kijken immers heel anders naar plantkwaliteit dan een producent van voedingsmiddelen als Koppert Cress. Dat sluit dus mooi aan op de ambitie van Division Q: duurzame innovaties sneller in de tuinbouw introduceren. Koning: “Wij willen graag langdurige relaties, ook met Thermeleon. Hoe dat eruit komt te zien? Dat zal de tijd leren.”
Over AgriTech
Het Innovatieprogramma AgriTech was een initiatief van InnovationQuarter, Greenport West-Holland, MRDH, de provincie Zuid-Holland en TNO. InnovationQuarter voerde namens de partners de coördinatie van het programma uit.