Uitgelicht

Tomatenflat: groente telen in de stad

10 januari 2020

Wereldwijd neemt de urbanisatie toe. Om de groeiende stadsbevolking te voorzien van verse groenten, doen Wageningse tuinbouwspecialisten onderzoek naar verticale landbouw. Daarbij worden jaarrond gewassen in lagen boven elkaar geteeld in gebouwen, met ledlicht. Het land- en watergebruik daalt enorm. Pesticiden en verre transporten zijn verleden tijd. De onderzoekers kijken hoe verticale landbouw energiezuiniger kan, en de groenten nog voedzamer en smaakvoller. Goed idee, een tomatenflat?

Verticale landbouw vindt plaats in gebouwen. De gewassen worden in meerdere lagen bovenop elkaar verbouwd. “Op een grondoppervlakte van ongeveer een voetbalveld kun je in een hoog gebouw genoeg groente telen voor 100.000 mensen die elk dagelijks 250 gram groente eten.

Je hebt volledige controle over het productieproces, waardoor je niet afhankelijk bent van het weer, de temperatuur, het daglicht en het jaargetijde. Daardoor is verticale landbouw overal mogelijk. Ook in onvruchtbare gebieden, in de woestijn of op Mars”, vertelt Leo Marcelis, hoogleraar Tuinbouw.

Verticale landbouw: groente telen in de stad

Op een grondoppervlakte van ongeveer een voetbalveld kun je in een hoog gebouw genoeg groente telen voor 100.000 mensen die elk dagelijks 250 gram groente eten, boordevol vezels en vitamine C, en geteeld zonder verontreiniging door pesticiden of schadelijke micro-organismen

De wereldbevolking groeit en klontert steeds meer samen in stedelijke omgevingen. Tegelijkertijd raken er meer mensen ondervoed door een eenzijdig dieet, of overvoed door te veel ongezond eten. Het is dus zaak om gezond en vers voedsel te produceren, liefst in de steden zelf. Daar leent verticale landbouw zich uitstekend voor. “Verticale landbouw zal geen voedseltekorten oplossen. Het leent zich niet voor de productie van rijst en granen. Maar wel voor gezonde verse groenten, boordevol vezels en vitamine C, en geteeld zonder verontreiniging door pesticiden of schadelijke micro-organismen. Dat maakt verticale landbouw wel een van de oplossingsrichtingen in het wereldvoedselvraagstuk”, aldus Marcelis.

“Als we de hoeveelheid, kleur en duur van het licht van de ledlampen, de hoeveelheid water en de temperatuur en samenstelling van de lucht heel precies afstemmen, kunnen we de gewassen veel meer voedingswaarde geven. Daarnaast kunnen we ook de smaak en houdbaarheid verbeteren.”

Leo Marcelis, hoogleraar Tuinbouw

Duurzaam en gezond

Verticaal geteelde groenten kunnen met fors minder water toe. “We kunnen al het water recyclen en het meeste water dat de planten verdampen terugwinnen. Daardoor is er voor de teelt van een kilo tomaten in totaal slechts 2 tot 4 liter water nodig, terwijl we daarvoor in een Nederlandse kas 17 liter water gebruiken en voor teelt in de grond in bijvoorbeeld Zuid-Europa in theorie minimaal 60 liter en in de praktijk vaak al gauw 200 liter”, zegt Marcelis. In het gesloten teeltsysteem blijven voedingsstoffen zoals nitraten en fosfaten eveneens behouden, terwijl ze bij buitenteelt in de bodem en het grond- en oppervlaktewater terecht komen.

Ook het gebruik van pesticiden is verleden tijd, benadrukt de hoogleraar. “Door een hoge hygiëne te waarborgen kan worden voorkomen dat beestjes en ziekten het gebouw mee in komen met werknemers, materialen, zaden of lucht.” Dat de groenten onbespoten zijn, is goed voor de gezondheid, het milieu en het behoud van planten- en diersoorten. Bovendien zijn er dankzij de lokale productie geen verre transporten nodig, waardoor de CO2-voetafdruk voor transport klein blijft.

Felroze licht

De groenten worden zonder daglicht in verdiepingen geteeld met behulp van speciale ledlampen, die vaak paars of felroze licht uitstralen. “Fotosynthese in planten is het meest efficiënt in rood licht, maar er moet wel een beetje blauw bij”, legt Marcelis uit. Soms wordt ook wel wit licht gebruikt. Maar welke kleur het licht ook heeft, de planten baden er niet altijd in. “Net als dieren hebben planten ook een 24-uurs cyclus, met een dag en een nacht.”

Is ledlicht wel gezond voor planten, er gaat toch niks boven zonlicht? Die vraag krijgt Marcelis regelmatig. “Als we de hoeveelheid, kleur en duur van het licht, de hoeveelheid water en de temperatuur en samenstelling van de lucht heel precies afstemmen, kunnen we de gewassen veel meer voedingswaarde geven. Daar ben ik absoluut van overtuigd; er zijn al bewijzen dat deze factoren de voedingswaarde beïnvloeden. Daarnaast kunnen we ook de smaak en houdbaarheid verbeteren.”

Energiegebruik

Toch heeft verticale landbouw ook nadelen, en dat zit hem vooral in het relatief hoge energiegebruik. “Ook al zijn ledlampen zuinig, dan nog zit een kwart van de kosten in het energiegebruik. Wanneer je daar fors op kunt bezuinigen, wordt de investering beter betaalbaar”, zegt Marcelis. Samen met collega’s bestudeert hij mogelijkheden om het energiegebruik terug te dringen. “We willen zorgen dat het licht efficiënter wordt benut door de plant. Als we de temperatuur, luchtvochtigheid, concentratie koolzuurgas en beschikbaarheid van water en meststoffen optimaliseren en de optimale intensiteit en kleur van het licht voor elk moment van de dag kunnen bepalen, kunnen we per eenheid licht veel meer produceren”, zegt Marcelis. Daarnaast wil hij de efficiëntie van de klimaattechniek verbeteren.

Verticale landbouw: groente telen in de stad

Door een hoge hygiëne te waarborgen kan worden voorkomen dat beestjes en ziekten het gebouw mee in komen met werknemers, materialen, zaden of lucht.

De gewassen zelf kunnen ook worden verbeterd. De huidige gewassen zijn veredeld voor de buitenteelt en de kassenteelt. “We kunnen ook gewassen veredelen voor deze omstandigheden, maar dat is wel een zaak van lange adem. Met veredeling ben je zo tien jaar verder.” En tenslotte kunnen ook de gebouwen energiezuiniger worden gemaakt, bijvoorbeeld door het licht, dat wordt omgezet in warmte, te benutten voor de verwarming van huizen en kantoren.

Vooroplopen

Aan het Wageningse onderzoek naar verticale landbouw heeft de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) 5 miljoen euro toegekend. “Onze glastuinbouwsector is leidend en heeft veel techniek en kennis in huis, die Nederland wereldwijd exporteert, ook op het gebied van verticale landbouw. Daarom is het belangrijk dat we voorop blijven lopen”, verklaart Marcelis.

In Nederland is kassenteelt heel efficiënt en dus veel goedkoper dan verticale landbouw. In veel plaatsen in de wereld is het ’s winters echter te koud of ’s zomers te heet om het hele jaar groenten te kunnen blijven verbouwen. En soms is er domweg te weinig land beschikbaar, bijvoorbeeld in de stadstaat Singapore. Singapore, maar ook de VS, landen uit het Midden Oosten en Japan zijn geïnteresseerd in verticale landbouw, vertelt de hoogleraar. “In Japan is voedselveiligheid heel belangrijk geworden sinds de kernramp van Fukushima, en verticale landbouw is heel veilig”, licht Marcelis toe.

Aansprekend

Hoe economisch rendabel verticale landbouw in de toekomst wordt, is nog moeilijk te voorspellen. “Het is allemaal nog heel nieuw en moet zich nog bewijzen.” Toch hebben investeringsmaatschappijen en bedrijven als Google, Amazon en IKEA al honderden miljoenen euro’s in verticale landbouw geïnvesteerd, vervolgt Marcelis. Ook in Europa groeit de interesse en het aantal bedrijven dat zich richt op verticale landbouw. En de consument? “Tien jaar geleden ontmoette het idee nog vrij veel negatieve emoties. Dat is nu anders; jongere generaties zijn meer met techniek opgegroeid. Verticale landbouw spreekt steeds meer consumenten aan.”

Meer lezen:

Meer luisteren en kijken:

Heb je vragen of opmerkingen? Ga hieronder in gesprek.

Plaats een reactie »


Leo Marcelis

Leo Marcelis · Hoogleraar Tuinbouw en Productfysiologie

Leo Marcelis is gespecialiseerd in glastuinbouw en verticale landbouw. “Van jongs af aan heb ik al een passie voor plantjes. Ik ben opgegroeid op een gemengd boerenbedrijf en was altijd zaden aan het verzamelen en gewassen aan het telen. Zo ontstond mijn nieuwsgierigheid naar planten; ik wilde begrijpen hoe ze groeien en bloeien. Ik vind het werk dat ik doe geweldig leuk.”

Er zijn 11 reacties.

  1. Door: Maarten Wittens · 11-01-2020 om 11:51

    Beste Leo,

    Het gebruik van uitsluitend ledlicht zal onvoldoende voedingstoffen genereren, waardoor voedingsmiddelen minder waardevol zullen zijn voor een gezonde voeding. Ik adviseer derhalve hier onderzoek naar te doen.

    1. Door: Leo Marcelis · 11-01-2020 om 13:12

      Het mooie is dat door de juiste keuze van intensiteit, kleur en timing van (LED)licht de gehalten aan voedingstoffen juist kunnen sturen. Dit zijn we momenteel volop aan het onderzoeken.

  2. Door: Wim Kol · 11-01-2020 om 16:15

    Geachte heer Marcelis, Uw tomatenflat komt mij zeer goed uit bij mijn studieprojekt “Land en Water ” waarin ik follies
    ( geinige gebouwtjes) ontwerp op zoek naar een manier van
    denken over bouwen ,landbouw en waterbeheer in het rivieren gebied of in andere gebieden onderhevig aan wassend water of grote droogte.Tekeningen en maquettes
    zijn tot nu toe mijn uitdrukkingsmiddelen.Ik zou U graag wat laten zien. Wilt U reageren? Met groet, Wim Kol architect.

  3. Door: Jenny Gans · 11-01-2020 om 22:27

    Geachte Leo Marcelis,

    Geweldig idee!
    Als u de buitenkant van het gebouw waarin wordt geteeld geheel maakt van materiaal dat bestaat uit zonnecellen -de techniek moet tegen die tijd toch wel zover zijn- scheelt dat veel energie lijkt me.

    Met vriendelijke groet,

    Jenny Gans

  4. Door: Tine Aarsen · 12-01-2020 om 15:00

    Ik heb coeliakie (kan niet tegen gluten) en word ziek van aardappels en groenten die in wisselteelt worden geteeld met tarwe of gerst, ze komen van hetzelfde land, worden geoogst met dezelfde machines, getransporteerd in dezelfde kiepwagens, waardoor er kleine hoeveelheden gluten worden overgedragen (ik reageer vanaf 0,04 mg gluten). Ook word ik ziek van sla, tomaten, paprika’s etc. uit kassen waarbij insecticides worden gebruikt (waarbij ik niet weet of het komt door de aanwezigheid van tarwederivaten in deze insecticides of door een vergrote darmdoorlaatbaarheid bij coeliakiepatiënten). Als zo’n ‘flat’ ertoe kan leiden dat gewassen minder vaak besmet raken met glutenhoudende granen en er geen insecticides worden gebruikt, kan ik opeens veel meer eten. Nu moet ik alles zelf telen, oogsten en verwerken, of bij een boer halen waarbij ik precies kan uitzoeken wat er met het gewas is gebeurd (bv. of aardbeien op stro worden geteeld, wat een risico voor mij is, of op plastic; of tomaten, paprika’s en komkommers in een kas niet bespoten zijn). In ons land eet 6 procent van de bevolking glutenvrij, en 1 procent heeft coeliakie. Als er een manier is om het risico op kruisbesmetting van gewassen met gluten te verminderen: graag!

  5. Door: Jochem · 13-01-2020 om 08:54

    Beste heer Marcelis,

    In bovenstaande staat een citaat van u “Verticale landbouw zal geen voedseltekorten oplossen. Het leent zich niet voor de productie van rijst en granen. Maar wel voor gezonde verse groenten, boordevol vezels en vitamine C, en geteeld zonder verontreiniging door pesticiden of schadelijke micro-organismen. Dat maakt verticale landbouw wel een van de oplossingsrichtingen in het wereldvoedselvraagstuk”

    Dat op het moment verticale landbouw, maar ook andere vormen van landbouw (zoals hydrocultuur en aquaponics), vooral geschikt is voor bepaalde gewassen begrijp ik.
    Mijn vraag is: 1. Waarom leent verticale landbouw zich niet voor de teelt van rijst of granen? en 2. denkt u, of voorziet u, dat verticale landbouw in de toekomst voor deze gewassen geschikt en gebruikt wordt?

    Met vriendelijke groet

    Jochem

    1. Leo Marcelis

      Technisch gezien kan elk gewas in verticale boerderij geteeld worden. Rijst en granen zijn relatief goedkope producten, die gemakkelijk bewaard en over grote afstanden getransporteerd kunnen worden. Vertical farming is relatief duur en daarom wat minder geschikt voor voor de relatief goedkope bulkproducten en op gebied van versheid kan verticale landbouw voordelen bieden maar dat speelt bij die gewassen geen rol.

  6. Door: Marjolijn Muis · 13-01-2020 om 09:47

    Mijn dochter zit in groep 8 van de basisschool en wil een spreekbeurt houden over verticale landbouw. Hebben jullie misschien materiaal beschikbaar wat ze kan gebruiken?

    En dan nog een vraag aan hoogleraar van de WUR : is het mogelijk om in een tomatenflat ramen te gebruiken met zonnepanelen erin verwerkt?

    1. Leo Marcelis

      zonnepanelen op het gebouw kan, maar dat zal nog niet genoeg zijn voor al de benodigde elektriciteit. raam kan, maar ik zou het dicht houden, dat maakt de hele klimaatregeling en lichtverdeling in het gebouw gemakkelijker.

  7. Door: K. Filius · 13-01-2020 om 21:27

    En nu maar hopen dat start ups die hier succesvol mee aan de slag gaan zich niet binnen no time laten overnemen door buitenlandse investeerders. Tenslotte moet de Nederlandse economie er ook wel bij varen, te meer daar er ook veel belastinggeld in research wordt gestoken.

  8. Door: Jos Vermue Woensdrecht · 15-01-2020 om 21:10

    Het zou misschien ook mogelijk zijn om leiboomfruit langs de zijkanten en langs de lanen te planten .Deze verbruiken c02 produceren 02.Fijne lucht dus.Zie boek van Jan Freriks.Resistent en regelmatig fruit eten moet zoveel mogelijk gestimuleerd worden.Maak het vooral aantrekkelijk,vooral ook voor de stadse bevolking.

Laat een reactie achter

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *