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.
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
Deel deze quote:
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.
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.”
