2017
Azougagh, M.; Barsoum, M.; Cornelis, J.J; Hiralal, A.; Universiteit van Amsterdam 03 -02-2017 Woorden: 6000
Vertical Farming: oplossing voor de
leegstand in Amsterdam
Abstract:
De aanleiding voor dit onderzoek is de chronische leegstand in Amsterdam. Het is belangrijk om de leegstand in Amsterdam op te lossen om verpaupering tegen te gaan. Doormiddel van interdisciplinair onderzoek is in dit paper gekeken naar hoe gewassen geoptimaliseerd kunnen worden doormiddel van Vertical Farming. Het onderzoek focust zich op de lichtbronnen die gebruikt worden bij VF. De juiste Led lampen bieden hierin mogelijkheden omdat het spectrum op de behoefte van de plant kan worden afgesteld. De kwalitatief betere gewassen die hierbij ontstaan kunnen de volksgezondheid in Amsterdam verbeteren. Dit onderzoek beantwoordt een deel van het groter vraagstuk; Hoe de leegstand in Amsterdam op te lossen doormiddel van VF?
Inhoud
Inleiding………. Methode……… Leegstand………. Invloed VF op een stad……….. Licht in een gecontroleerde omgeving………. Invloed licht op de voedingsmiddelen……….. Voedingsmiddelen en volksgezondheid……….. Beste Led verlichting……….. Kosten Led………... Conclusie……….. Discussie……….. Literatuur………..
1. Inleiding
Amsterdam is een stad waar de leegstand van kantoorpanden hoger ligt dan het landelijk gemiddelde (DTZ Zadelhof, 2016). In het verleden wilden veel bedrijven zich graag vestigen in de hoofdstad. Hiervoor zijn er in het verleden veel kantoorpanden gebouwd. Echter door de groei van de kenniseconomie en de ontwikkeling van digitale media de afgelopen jaren zijn mensen steeds minder afhankelijk van een kantoor om hun werk te kunnen doen. Dit zorgt voor schaalverkleining en leegstaande panden (Daalder et al, 2012). Ondanks herbestemmingsplannen van de gemeente Amsterdam voor deze leegstaande panden staat er in 2016 nog altijd 1.1 miljoen m2 kantoorruimte leeg (vastgoedmarkt.nl, 2016). In dit onderzoek wordt een mogelijke oplossing voor dit probleem besproken, namelijk vertical farming. Vertical farming (hierna VF) is het concept waarbij de gewassen niet horizontaal op het land gekweekt worden maar verticaal boven elkaar. Hierdoor kunnen er meer gewassen verbouwd worden op een kleiner oppervlak en zou er dus minder landbouwgrond nodig zijn (Besthorn, 2013). Bij het succesvol kweken met behulp van VF, spelen veel variabelen een rol: luchtvochtigheid, temperatuur, zuurstofgehalte en licht zijn een aantal voorbeelden hiervan. In dit onderzoek wordt de variabele licht onderzocht. De keuze voor licht als de te onderzoeken variabele is gemaakt op basis van het feit dat er veel onderzoek naar de invloed van licht op plantenkweek is gedaan. Verder is het zo dat VF vooralsnog wordt toegepast in combinatie met led verlichting. Daarom is licht een interessante variabele om te onderzoeken. De reden dat VF in combinatie met led licht wordt toegepast, is dat led lampen minder warmte afgeven dan andere lampen in de plantenkweek, zoals High Pressure Sodium (HPS) lampen (Nelson & Bugbee, 2014). Dit zorgt ervoor dat led lampen dichter op de gewassen geplaatst kunnen worden en er dus in meer lagen geteeld kan worden. In dit onderzoek is er voor tomaat als specifiek gewas gekozen omdat dit, na de ui, de meest gegeten groente in Nederland is en er in de literatuur veel informatie over de tomatenplant te vinden is (Borgdorff-Rozeboom, 2013). Als de gemeente Amsterdam zou willen overwegen om de leegstand van kantoorpanden op te vullen met behulp van VF, dan is er kennis over het onderwerp nodig. Door middel van dit onderzoek wordt er advies uitgebracht over hoe de gemeente Amsterdam de transitie naar VF’s in de stad zou kunnen aanpakken. Dit leidt ons tot de volgende onderzoeksvraag: “Hoe kan de gemeente Amsterdam met led afhankelijke VF, tomaten kweken om de leegstand van kantoorpanden op te lossen en waarom is dit voordelig voor de inwoners van de gemeente?” Om deze vraag te beantwoorden zijn er meerdere te onderzoeken variabelen. Voor de keuze van het soort licht, de efficiëntie en kosten van de potentiële lamp en de maatschappelijke gevolgen zijn de inzichten vanmeerdere disciplines nodig. De inzichten zullen gezamenlijk een brug slaan tussen de facetten van de oplossing om een zo compleet mogelijk advies te geven. Het onderzoeksverslag zal als volgt opgebouwd worden. In sectie 2 wordt de methode van het onderzoek toegelicht. Vervolgens wordt in sectie 3.1 de huidige situatie van de leegstand van kantoorpanden in Amsterdam geschetst, gevolgd door wat VF kan betekenen voor de stad in sectie 3.2. Dan wordt in sectie 4.1 vanuit de biologie en natuurkunde gekeken naar hoe leds afgesteld kunnen worden naar de behoefte van tomaat. In sectie 4.2 wordt vanuit de natuurkunde en bedrijfskunde, op basis van de uitkomsten van sectie 4.1, een analyse gemaakt. Hierbij wordt gekeken welke led lamp voordelig is bij het kweken van tomaat op het gebied van energie en financiën. Vanuit de medische informatiekunde wordt in sectie 4.3 toegelicht wat de invloed is van het eerder bepaalde lichtspectrum op de voedingsstoffen in tomaat en wat dit betekent voor de gezondheid van de mensen in Amsterdam. In sectie 5 volgt de conclusie van het onderzoek aan de hand waarvan de hoofdvraag beantwoord wordt en advies wordt gegeven aan de gemeente Amsterdam. Als laatste volgen in sectie 6 een aantal discussiepunten over het onderzoek.
2. Methode
Binnen dit onderzoek is gebruik gemaakt van twee onderzoeksmethodes. Er is voornamelijk literatuuronderzoek gedaan en verder is er met behulp van interviews informatie vergaard. Deze interviews met Dr. Dueck hebben onduidelijkheden die de onderzoekers hadden rondom VF opgehelderd. Dr. Dueck is specialist op het gebied van onder andere licht, plantenecologie en glastuinbouw. Tijdens de interviews kwamen voornamelijk de praktische aspecten van VF naar voren, hetgeen men niet uit literatuur kan halen. Dit is gebruikt om vast te stellen welke aspecten van VF extra analyse behoeven.3.1 Leegstand
In Amsterdam was er in 2011 ongeveer 10 miljoen m2 aan kantooroppervlakte. Eind 2011 stond 17.4 % van de totale kantooroppervlakte leeg en werd aangeboden (Zadelhoff, 2011). Dit is bijna 2 miljoen m2. Helemaal geen leegstand is niet goed voor een stad, een leegstand van rond de 5% is gezond. Leegstand vanwege verhuizen, verkoop of verbouwing is essentieel om de markt te laten functioneren. Het probleem bij een overschot aan leegstand is dat structurele leegstand ontstaat (langer dan 3 jaar). Door structurele leegstand kan verval van het gebouw en de omgeving optreden. Het gevolg hiervan is verloedering en verpaupering. Dit heeft de gemeente Amsterdam niet onbewogen gelaten en daarom heeft de gemeente in 2012 een plan gemaakt om de leegstand in Amsterdam aan te pakken (Daalder et al., 20120).Het plan lijkt inmiddels zijn vruchten te hebben afgeworpen omdat in 2015 door DTZ Zadelhof (2016) een leegstand is vastgesteld van 15,8%. Dit percentage komt neer op 1.1 miljoen m2 leegstaande kantoorruimte in Amsterdam.De leegstand is dus ten opzichte van 2011 teruggedrongen met ongeveer 1,6%. Zonder de herbestemmingsplannen van de afgelopen jaren zou er nu volgens vastgoedadviseur JLL een leegstand van 25% zijn in Amsterdam. De afgelopen 5 jaar kreeg 12% van de kantoorpanden een andere bestemming (vastgoedmarkt.nl, 2016). De leegstand neemt nog wel jaarlijks af door de herbestemmingsplannen van de gemeente Amsterdam. Echter noch de herstellende economie noch de huidige herbestemmingsplannen kunnen het fundamentele probleem van de leegstand in Amsterdam oplossen. Dit komt omdat er zich een structureel probleem aandient. De kenniseconomie neemt een vlucht en wordt steeds groter in Nederland. Samen met de enorme ontwikkeling die de digitale media de afgelopen jaren heeft gemaakt zorgt dit ervoor dat mensen steeds minder afhankelijk worden van een kantoor. Mensen kunnen steeds vaker vanuit huis of vanuit een andere plaats hun werk doen. Dit zorgt voor een schaalverkleining en nog minder behoefte aan kantoren (Daalder et al, 2012). Wachten op herstel van de economie als oplossing voor de leegstand is dus geen structurele oplossing. Nog drastischere herbestemmingsplannen zouden dat wel kunnen zijn.
3.2 Invloed VF op de stad Amsterdam
De langdurige leegstand in Amsterdam biedt mogelijkheden om serieus aan de slag te gaan met VF in stad. VF is wereldwijd een steeds bekender fenomeen aan worden. Omdat er steeds minder landbouwgrond beschikbaar is moeten er creatieve oplossingen komen om de voedselvoorziening veilig te stellen. Volgens de VN leven er rond 2080 ruim 3 miljard mensen meer op de aarde, waarmee de wereldpopulatie verhoogd wordt tot 11 miljard mensen (United Nations, 2015). Dit zorgt voor een verhoogde vraag naar grondstoffen waarvoor meer land nodig is. Om al deze mensen te voorzien van voedsel is er ook meer landbouwgrond nodig of moet de bestaande grond efficiënter gebruikt worden (Merlet, 2013). VF zou in Amsterdam niet direct gericht zijn op het veiligstellen van de voedselvoorziening. Echter naast de oplossing voor leegstand zou VF wel een bijdrage kunnen leveren aan een duurzamer Amsterdam. Uit cijfers tussen 1999 en 2007 blijkt bijvoorbeeld dat de consumentenbesteding aan biologische producten van 260 miljoen naar 460 miljoen euro is gestegen. Dit is een stijging van bijna 100% in 8 jaar (Bakker, 2008). De stijging van de besteding aan biologische producten laat zien dat de consumenten zich steeds kritischer opstellen tegen de vervaardiging van hun voedsel. Duurzame en gezonde voeding krijgt steeds vaker de voorkeur boven de conventionele voeding. Verder hebben ook de overheid en het bedrijfsleven meer aandacht voor duurzaamheid. Door het besef dat bronnen niet eindeloos zijn en het inzicht dat duurzaamheid vooreen gezond levensklimaat kan zorgen krijgt het steeds meer aandacht van alle betrokken partijen (cordell et al., 2010). VF lijkt een duurzame manier van voedselkweek te zijn en kan de stad Amsterdam nog meer bieden. Door de kweek van gewassen naar de stad te halen hoeven er minder groenten en fruit vanuit landbouwbedrijven buiten de stad te komen. Dit betekent dat er minder transport hoeft plaats te vinden wat resulteert in een vermindering van de CO2 uitstoot (Lee et al., 2015). In bijlage 1 is er een casus te vinden die de financiële en duurzame voordelen schetst van het wegnemen van de transportcyclus tussen het Westland (landbouwbedrijven) en Amsterdam. Verder kan VF resulteren in meer betrokkenheid van de stadsbewoners bij de manier waarop hun voedsel geproduceerd wordt. Hierdoor zou er milieuvriendelijk, voedzame en gezonde voeding, geproduceerd kunnen worden (Besthorn, 2013). Er bestaat een positief verband tussen het kweken van eigen voeding en het eten van deze voeding. Hoe meer mensen betrokken raken bij het kweken van groente en fruit hoe groter de kans wordt dat ze deze groente en fruit zullen eten (Bellows et. Al, 2003). Een ander voordeel dat VF met zich meebrengt is dat er nieuwe mogelijkheden ontstaan om integrale concepten te creëren. Een voorbeeld hiervan zijn winkels en restaurants die rondom een vertical farm groente en fruit verkopen dat gekweekt is in de vertical farm. Deze concepten die een rol spelen bij de integratie van landbouw met stedelijke ecosystemen hebben een sociaal maatschappelijk karakter. Ze zorgen ervoor dat de consumenten meer vertrouwen hebben in hun voeding, omdat het in hun eigen omgeving groeit. De integratie van een vertical farm in de stad kan zo allerlei mensen uit de omgeving bij elkaar brengen en dit zorgt voor sociale cohesie. Voedsel wordt door de lokale mensen gekweekt, opgeslagen, verkocht, voorbereid en geconsumeerd (Besthorn, 2013). Yeang (2008) heeft hier een ecodesign voor ontwikkeld. De essentie van dit ecodesign is dat de gezondheid van mensen niet alleen afhangt van de voedselinname maar ook van andere factoren. Yeang (2008) was bezig met het totale plaatje waarbij stedelijke ecosystemen geïntegreerd worden met landbouw om zo één geheel te vormen.
4.1 Noodzakelijk licht spectrum om tomaat (Solanum lycopersicum) succesvol
te kweken in een vertical farm
Bij het kweken in een vertical farm is het belangrijk dat licht efficiënt gebruikt wordt, zodat er een rendabele productie output gerealiseerd wordt (Olle & Virsile, 2013). Leds bieden hiervoor een uitkomst, want deze kunnen afgesteld worden op een specifiek spectrum. Hier staat meer informatie over in bijlage 2. Een plant “ziet” maar een bepaald deel van het spectrum van licht, dit wordt Photosynthetic Active Radiation (PAR) genoemd. Hoewel het PAR spectrum belangrijk is voor fotosynthese en plantontwikkeling, is niet het complete spectrum nodig. Daarom is het van belangom de vraag, ‘hoe kan tomaat met behulp van specifiek afgestelde leds succesvol gekweekt worden, door middel van VF’, te beantwoorden. De tomaat bevat een bron van antioxidanten zoals vitamine C en E, lycopeen, betacaroteen, luteïne en flavonoïden zoals quercetine. Het verbeteren van de nutriënten binnen een tomaat kan bereikt worden door middel van gecontroleerde teelt. De twee belangrijkste omgevingsfactoren die de voedingsstoffen van tomaten beïnvloeden zijn licht en temperatuur. Een toename van UV licht kan resulteren in een toename van specifieke fytonutriënten zoals carotenoïden. De reden hiervoor is dat carotenoïden licht absorberen tijdens fotosynthese en cellen beschermen tegen excessieve lichtstraling. Fytonutriënten van tomaten zoals vitamine C, carotenoïden, en fenolen worden sterk beïnvloed door de intensiteit, duur en kwaliteit van licht (Dorais et al., 2008). Fytonutriënten nemen toe naarmate de lichtintensiteit toeneemt. De accumulatie van anthocyaan en de lichtintensiteit hebben ook een lineaire relatie. Hoewel licht niet essentieel is voor de synthese van ascorbinezuur, beïnvloeden verschillende lichtintensiteiten wel de hoeveelheid die geconstateerd wordt. De reden hiervoor is dat ascorbinezuur synthetiseert uit suikers die toegevoerd worden door fotosynthese. Net zoals de synthese van ascorbinezuur is ook het ontstaan van carotenoïden niet afhankelijk van licht, maar speelt het wel een fundamentele rol in het bepalen van het carotenoïden gehalte. De biosynthese van anthocyaan in volwassen vruchten is daarentegen wel een licht afhankelijk proces dat afhankelijk is van een fotomorfogenetisch signaal afgegeven door fotoreceptoren. Bij dit soort processen is de betrokkenheid van een UV-B fotoreceptor, fytochroom, of cryptochroom nodig (Dorais et al., 2008). Tabel 1. Licht kwaliteit, golflengte en de invloed op een gewas. (bron: http://glastuinbouw.agriholland.nl) Licht kwaliteit is de laatste belangrijke bepalende factor die invloed heeft op de nutriëntengehalte van tomaat. Tabel 1 laat zien wat voor invloed de kwaliteit van licht heeft op een gewas. Rood licht stimuleert de accumulatie van carotenoïden terwijl verrood licht de productie van carotenoïden,
zoals lycopeen, tegenhoudt. Dit komt door de vrucht lokaliserende fytochromen. Het vitamine C gehalte neemt toe naarmate de blootstelling aan infrarood licht toeneemt. Deze respons komt hoogstwaarschijnlijk door een gecombineerd effect van spectrale kwaliteit en vrucht temperatuur wat beide het metabolisme en het vitamine C gehalte beïnvloedt. Tijdens het rijpen van de tomaat resulteert een toename in PAR verlichting, en voornamelijk blauw licht, in een toename van het lycopeen en betacaroteen gehalte van de tomaat. Blauw licht verhoogt de concentratie van ascorbinezuur en anthocyaan in tomaat (Dorais et al., 2008). In verschillende onderzoeken, van Brazaitytė et al. (2010) en Dueck et al. (2012), werden tomaten gekweekt onder verschillende combinaties van led verlichting met als controle HPS. De tomaten onder HPS waren van slechte kwaliteit in vergelijking met die gekweekt onder led. Het verschil in kwaliteit werd hierbij gebaseerd op basis van karaktereigenschappen zoals, lengte en dikte van de stengels, aantal bladeren, blad oppervlak, het verse gewicht, en drooggewicht. Uit het onderzoek van Brazaitytė et al. (2009) is gebleken dat oranje (622 nm), geel (595 nm) en groen (520 nm) licht, dominant in HPS lampen, niet geschikt zijn als (hoofd)lichtbron voor het indoor kweken van tomaat. Oranje, geel en groen licht resulteert in een langzamere kweek en vruchtontwikkeling wat in latere stadia duidelijk wordt. Deze lichtstralingen verminderen de totale vrucht output. Geel licht resulteert in stam verlenging en verdunning waardoor de tomatenplant kwetsbaarder wordt en zodoende de kwaliteit afneemt (Brazaitytė et al., 2010). UV-A (380 nm), blauw (400-500 nm), rood (600-700 nm) en verrood (700-800 nm) licht zijn het belangrijkst voor de ontwikkeling van tomaat. De verhouding van blauw, rood en verrood licht is van belang voor het normaal functioneren van de fotomorfogenese van de tomatenplant (zie tabel 1 en bijlage 2). (Dueck et al., 2012) De stam lengte is afhankelijk van de rood versus verrood ratio waaraan de tomatenplant wordt blootgesteld. Tomatenplanten blootgesteld aan deze drie kleuren leds als hoofd lichtbron met aanvullende UV-A resulteren in het grootste blad oppervlak en vers en drooggewicht. De aanvullende UV-A straling versnelt het vruchtrijpingsproces (Brazaitytė et al., 2010). Tomaten gekweekt onder deze combinatie hebben een significant hogere fotosynthetische pigmentatie en chlorofyl gehalte. De opbrengst van een tomatenplant is significant groter doordat er meer vruchten gevormd worden. De intensiteit van blauw licht is positief gecorreleerd aan het vitamine C en proline gehalte. Proline geeft een indicatie van de stresstolerantie van een plant (Brazaitytė et al., 2009). Na onderzoek kan geconcludeerd worden dat de groei van een tomatenplant wordt versterkt door een combinatie van blauw, rood, en verrood licht als hoofd lichtbron te gebruiken en deze lichtbron
aan te vullen met UV-A straling. Deze resultaten wijzen erop dat de meest logische keuze voor een lichtbron, bij het kweken van een tomatenplant door middel van VF, de led lamp zou zijn. Door gecontroleerd een specifiek kleur licht te stralen kan dan een rendabele tomaten vrucht output met behulp van VF worden gerealiseerd.
4.2 Een vergelijking van led lampen met betrekking tot energie en financiën
Eén van de technieken die ten grondslag ligt aan de kans die VF biedt, is de opkomst en ontwikkeling van led verlichting. D'Souza, Yuk, Khoo & Zhou (2015) noemen leds vanwege de snelheid waarmee ze efficiënter en goedkoper worden, een interessante innovatie binnen de voedselindustrie. Omdat de ontwikkeling van leds momenteel in de groei zit, zijn er veel verschillende lampen op de markt. Om te kunnen adviseren welke led lamp voordelig is, is er een vergelijking tussen twee led lampen gemaakt op basis van energieverbruik en vervolgens op basis van de financiën. Er is gekozen om twee led lampen te vergelijken die geschikt zijn voor VF. Dit zijn de Philips GreenPower led production DR/B 120 MB lamp en de Illumitex Eclipse N lamp. Deze lampen zijn gekozen omdat de lichtspectra van beide lampen vergelijkbaar zijn en voldoen aan de hiervoorgenoemde eisen om tomaat te kweken. Een andere reden is dat deze lampen, in tegenstelling tot andere kweeklampen, specifiek geproduceerd zijn voor het kweken in meerdere lagen. De specificaties van de lampen zijn terug te vinden in tabel 2. Specificaties lampen Philips GreenPower led production DR/B 120 MB Illumitex Eclipse N PPF (μmol/s) 50 110 Verbruik (W) 23 65 Lengte (m) 1.23 1.22Spectrum (nm) 690 & 447 4/5*690 & 1/5*447 invalshoek licht (in
graden) 50 50
Om het energieverbruik en de kosten in kaart te brengen, is er een formule opgesteld. De opbouw van deze formule wordt stap voor stap doorlopen. Eerst is het van belang om te weten in hoeveel lagen er gekweekt kan worden in de vertical farm. Dit wordt als volgt bepaald: = /( + ) A = aantal lagen B = hoogte ruimte (m) C = maximale hoogte plant (m) D = minimale hoogte lamp boven plant (m) Waarbij A is afgerond op het hoogste gehele getal dat kleiner is dan, of gelijk is aan A. Zo wordt bijvoorbeeld 1.4 → 1, maar ook 1.9 → 1. Voor de hoogte van de ruimte is 2.60 meter genomen, dit is de standaardmaat die nu geldt (Bouwbesluit, 2003). In een teeltkamer van de Universiteit van Wageningen heeft dr. Dueck (persoonlijke communicatie, 14 november 2016) laten zien dat als de tomatenplant te hoog groeit deze gewoon langs de stek omlaag gedrukt kan worden, zolang de plant maar vruchten produceert. De hoogte van de plant kan dus aangepast worden in de praktijk, desondanks is er voor een
maximale hoogte van de tomatenplant gekozen en dat is 15 cm (
Javanmardi & Emami, 2013).
Als minimale hoogte van de lamp boven de plant is 75 centimeter genomen. Philips geeft zelf als ideale hoogte 50 centimeter aan in de brochure van de GreenPower Led production module. Dr. Dueck (persoonlijke communicatie, 10 januari 2017) gaf echter aan dat de lampen op alle hoogtes boven de plant opgehangen kunnen worden, alleen dat 75 centimeter boven de plant een richtlijn is. Het aantal lagen komt dan uit op: =2.6/(0.15 + 0.75) = 2.9 waarbij het aantal lagen dus op 2 komt. Dan wordt nu het aantal lagen vermenigvuldigd met de beschikbare vloeroppervlakte om de totale kweekoppervlakte te berekenen: = ∗E = kweekoppervlakte in m2 G = vloeroppervlakte in m2 η = vermenigvuldigingsfactor Hier is bij de vloeroppervlakte van het gebouw een factor η meegenomen die ingesteld kan worden op het percentage van het oppervlakte wat gebruikt wordt voor de plantenteelt. Er zijn bijvoorbeeld ook looppaden nodig om tussen de planten te komen, dus niet de volledige oppervlakte kan gebruikt worden voor de teelt. Waarbij voor η geldt: 0 ≤ ≤ 1 ∈ Het vloeroppervlak van het gekozen pand is 1000 m2 en de vermenigvuldigingsfactor η wordt op 0.6 gezet. De totale kweekoppervlakte wordt hiermee: =2 ∗ 0.6 ∗ 1000 = 1200m2 Voor het benodigde aantal lampen is het belangrijk om te weten hoeveel licht de gekweekte plant nodig heeft en hoeveel licht de lamp in kwestie geeft. Er is gekeken hoe de hoeveelheid licht uitgedrukt kan worden. Om PAR licht te meten is de meest gebruikte eenheid de Photosynthetic Photon Flux Density (PPFD in μmol/ m2*s) (Shibles, 1976). Dit is dus ook de eenheid die hier gebruikt wordt voor zowel de benodigde hoeveelheid licht van de plant, als de hoeveelheid licht die de lamp geeft. Het benodigde aantal lampen wordt als volgt uitgedrukt: = ∗ / H = benodigde aantal lampen I = PPFD per plant in μmol/m2*s J = PPFD per lamp in μmol/ m2*s E = kweekoppervlakte in m2 De fabrikant van de lampen geeft echter alleen de Photosynthetic Photon Flux (PPF) per lamp in μmol/s weer. De PPFD hangt namelijk onder andere af van hoe ver de lamp van de planten afhangt.
Om de PPF om te rekenen in de PPFD wordt er gebruik gemaakt van een online rekenprogramma (
http://dev.edman007.com/~edman007/pub/par-dli-cal.html)
. Dit programma maakt gebruik van data van het Institute of Life Science and Biology Department, Texas A and M University, College Station, Texas (U.S.A.). Om te kunnen berekenen wat de PPFD op plantniveau is, zijn er verschillende gegevens van de lamp nodig. Deze gegevens zijn per lamp te vinden in tabel 2. De PPF, de lengte van de lamp, het spectrum, de invalshoek en de hoogte van de lamp boven de planten zijn ingevuld en de PPFD is per lamp berekend. De resultaten zijn hieronder in tabel 3 te vinden. G = Hoeveelheid licht op planten Philips GreenPower led production DR/B 120 MB Illumitex Eclipse N PPFD (μmol/s*m2) 62.109 137.76 Tabel 3: PPFD per lamp. De hoeveelheid lampen die benodigd zijn kan nu afgeleid worden uit de volgende formule: = ∗ / H = Hoeveelheid lampen G = PPFD per lamp (μmol/s*m2) F = Benodigde hoeveelheid PPFD per plant (μmol/s*m2) De PPFD per lamp staat in tabel 3 en de benodigde hoeveelheid PPFD per plant is voor detomatenplant vastgesteld op 300 μmol/s*m2 (Brazaitytė et al., 2009
)
. Het aantal benodigde lampen is terug te vinden in tabel 4.F = Aantal benodigde lampen
Philips GreenPower led
Aantal lampen 5796 2613
Tabel 4: Aantal benodigde lampen, per lamp, per gewas.
Uit het onderzoek van Olle & Virsile (2013) en
Brazaitytė et al. (2012) is gebleken
dat vooroptimale groei, een tomaat 16 uur per dag licht nodig heeft. Dit brengt de uitdrukking voor het totale energieverbruik per jaar op: = ( ∗ /1000) ∗ 16 ∗ 365 I = Energieverbruik (kW) K = Verbruik per lamp (W) De hoeveelheid lampen die benodigd zijn staat per plant in tabel 4 en het verbruik per lamp is terug te vinden in tabel 2. Het totale energieverbruik staat hieronder in tabel 5. I = Energieverbruik (kW/jaar) Philips GreenPower led production DR/B 120 MB Illumitex Eclipse N tomaat 778.518 991.894 Tabel 5: Energieverbruik per jaar, per lamp, per gewas. Uit tabel 5 valt op te maken dat er een aanzienlijk verschil is tussen het energieverbruik op jaarbasis van de Philips GreenPower led production DR/B 120 MB en de Illumitex Eclipse N. De Illumitex Eclipse N verbruikt jaarlijks 213.376 kW meer. De Philips lamp is dus efficiënter op het gebied van energieverbruik. In tabel 6 is een weergave van de financiële aspecten van beide lampen. Hierin zijn in overweging genomen: de kosten die gemaakt zullen worden ten behoeve van de aanschaf van beide lampen, en de jaarlijkse energiekosten. Daarbij zijn deze energieprijzen gebaseerd op de huidige prijzen voor stroom van de goedkoopste Amsterdamse energieleverancier: Essent (“het beste aanbod”, 2017). De aanschafprijzen zijn gebaseerd op de gegevens van de webshop Ledgrowlightsdespot (www.Ledgrowlightsdespot.com), een website die de laagste prijs garantie biedt.
Tabel 6 Totale kosten benodigde led lampen voor de belichting van tomaten Philips GreenPower led production DR/B 120 MB Illumitex Eclipse N Aanschafprijs per stuk (in Euro ) 152,62 332,20
Benodigde aantal 5796 stuks 2613 stuks
Totale aanschafkosten ( in Euro) 884.585,52 868.038,60 Energieverbruik per jaar (in kWh) 778.518 991.894 Jaarlijkse energiekosten (in Euro) 64.155 80.666
Zoals te zien is in tabel 6 zijn bij Philips de totale aanschafkosten van de lampen hoger en de jaarlijkse energieprijzen lager dan bij de Illumitex lampen. De aanschafkosten zijn bij Philips €16.546,92 hoger dan bij Illumitex. De jaarlijkse energiekosten zijn daarentegen bij Philips €16.511 lager dan bij Illumitex. Om te berekenen hoe lang de Illumitex lampen hun financiële voordeel van de aanschafwaarde behouden voordat de jaarlijkse energieprijzen ervoor zorgen dat het voordeliger is om voor de Philips lampen te kiezen, doen we de volgende berekening: 16.546,92 / 16.511 =1,0 jaar De keuze voor de Illumitex lampen is dus rendabel bij een gebruik korter dan 1,0 jaar. Echter moeten de vertical farms een structurele invulling bieden aan de leegstand in Amsterdam en is de verwachting dat de lampen voor een langere periode gebruikt zullen worden. In dat geval is het dus rendabeler om te kiezen voor de Philips lampen.
4.3 VF en gezondheid
In sectie 4.1 werd duidelijk dat bij toevoeging van bepaalde lichtkleuren de hoeveelheid carotenoïden verhoogd kan worden in tomaat. Vanwege de beperkte omvang van dit werk kan er niet worden ingegaan op de andere, in sectie 4.1, genoemde voedingsstoffen en is de keuze gemaakt om alleen carotenoïden uit te lichten. Carotenoïden zijn vetoplosbare antioxidanten die vrije radicalen onschadelijk maken bij het celmembraan. Over carotenoïdenrijk voedsel is bekend dat het bescherming kan bieden tegen kanker. Verreweg de meeste carotenoïden die het lichaam binnenkrijgt, krijgt men binnen door consumptie van fruit en groentes (80 á 90%). Eén van de 50 soorten carotenoïden is bijvoorbeeld betacaroteen. Betacaroteen wordt in het lichaam omgezet naar vitamine A en vitamine A helpt de celgroei in goede banen te leiden. Andere carotenoïden zouden bescherming bieden tegen staarvorming in het oog (Dekker & Verkerk, 2010). Als deze informatie wordt toegepast op VF dan kan het tot gezondere tomaat leiden met meer voedingsstoffen. Dit is mogelijk omdat bij VF, in een gecontroleerde omgeving de bioactiviteit en groei van een gewas beïnvloed kunnen worden. Het gebruik van bepaalde soorten licht, of combinaties van bepaalde soorten licht, heeft ook invloed op voedingstoffen in gewassen (zie bijlage 2). Het gebruik van de juiste licht combinaties kan er voor zorgen dat er meer voedingsstoffen in een gewas ontstaan. Het effect van het lichtspectrum op een plant blijkt genus en soort afhankelijk te zijn (Olle & Virsile, 2013). Het is daardoor van belang dat voor elk gewas een individueel ledspectrum geselecteerd wordt (Brazaitytė et al., 2010). Door het led spectrum specifiek in te stellen kan er ook voor zorgen dat er minder schadelijke stoffen in een gewas ontstaan. Nitraat is bijvoorbeeld een schadelijke stof die kan worden gereduceerd in een gewas door het gebruik van een bepaald lichtspectrum.
5. Conclusie
Om terug te komen op de onderzoeksvraag: “Hoe kan de gemeente Amsterdam met led afhankelijke VF, tomaten kweken om de leegstand van kantoorpanden op te lossen en waarom is dit voordelig voor de inwoners van de gemeente?” Op basis van dit onderzoek kan Amsterdam geadviseerd worden. De gemeente Amsterdam kan de leegstand in Amsterdam oplossen door tomaten te kweken in led afhankelijke vertical farms. Het is hierbij van belang dat de leds die gebruikt worden in de vertical farm rood, verrood en blauw licht stralen. Los van deze drie essentiële lichtkleuren heeft het toevoegen van UV-A straling een stimulerende werking op de ontwikkeling van tomaat. Het energieverbruik en de kosten in overweging nemende, wordt er geadviseerd om gebruik te maken van de Philips GreenPower led production DR/B 120 MB. Initieel zijn de aanschafkosten van de Philips lampen hoger. Binnen een jaar zal echter de hogere efficiëntie op het gebied van energieverbruik van de Philips lamp, zich manifesteren in de vorm van lagere totaalkosten. De totaalkosten zijn hierbij de combinatie van de aanschafkosten en de jaarlijkse energiekosten. De bovengenoemde specifieke kleurencombinatie zal ervoor zorgen dat er meer voedingstoffen, zoals carotenoïde, in tomaat ontstaan. Carotenoïde helpt in het lichaam de celgroei in goede banen te leiden en heeft zo de potentie om kanker te voorkomen. Terwijl het leegstandsprobleem wordt opgelost kan er geprofiteerd worden van andere pluspunten die VF de stad te bieden heeft. VF zorgt ervoor dat de consumenten weer betrokken raken bij het productie van hun voeding. Deze betrokkenheid dwingt de consumenten na te denken over voeding en hierin meer bewuste keuzes te maken. Daarnaast ontstaat er meer sociale cohesie in de stad omdat de voedsel in dezelfde omgeving wordt gekweekt, voorbereid, opgeslagen en verkocht.6. Discussie
Bij de berekening van het energieverbruik van de 2 verschillende led lampen zijn voor verschillende waardes aannames gedaan. Wanneer deze waardes significant anders gekozen worden zal het eindresultaat behoorlijk afwijken van de nu berekende waarde. Zo is de berekende waarde voor de PPFD gebaseerd op een online rekenprogramma, terwijl de echte waarde alleen verkregen kanworden door de lamp daadwerkelijk op de juiste hoogte te hangen en met een spectroradiometer te meten wat de waarde is. Zelfs dan nog zijn er volgens dr. Dueck (persoonlijke communicatie, 10 januari 2017) dusdanige verschillen in de meting wanneer de spectroradiometer ook maar enigszins onder een hoek gehouden wordt. Zelfs wanneer 2 verschillende spectroradiometers van dezelfde fabrikant naast elkaar gehouden worden zijn er verschillen. Ook is er een versimpelde weergave van de situatie gegeven. De manier waarop de lampen worden opgehangen bepaalt hoeveel licht de lampen krijgen en de uniformiteit van dat licht. Bij de groei van planten is licht slechts een onderdeel van de behoeftes van de plant, voor optimale groei moet er ook gelet worden op de luchtvochtigheid, de temperatuur en voedingsstoffen. In de gebruikte onderzoeken waar verschillende soorten led verlichting vergeleken zijn met elkaar en HPS, is de significantie in vrucht productie niet kwantitatief aangegeven. Dit zorgt ervoor dat er uit het literatuuronderzoek kwalitatieve resultaten komen. Voor vervolgonderzoek is het van belang dat er kwantitatief onderzoek wordt gedaan naar verschil in vrucht productie en dat deze data ook wordt vrijgegeven.
7. Literatuurlijst
Agricultural production - crops. (n.d.). Retrieved January 13, 2017, from
http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Agricultural_production_-_crops
Borgdorff-Rozeboom, A.M. (2013) Consumptie van Nederlandse en Duitse consumenten in
kaart gebracht
, Productschap Tuinbouw, Markt & Innovatie, Geraadpleegd op 7
januari 2017, van http://www.tuinbouw.nl/sites/default/files/Rap%202013-04%20Resultaten%202012.pdf
Bakker, J.H. (2008). Ontwikkeling wereldwijde consumentenvraag biologische producten.
Den Haag: Landbouw Economisch Instituut.
Bedrijfsautorai (2015, 08 december). Scania: ‘Halvering emissies binnen vijf jaar kan’.
Geraadpleegd op 01 december, 2016, van:
http://www.bedrijfsautorai.nl/nieuws/artikel/scania-halvering-emissies-binnen-vijf-jaar/
Bellows, A.C., Brown, K., Smit, J., (2003). Health benefits of urban agriculture. Community
food security coalition's.
Brazaitytė A., Duchovskis P., Urbonavičiūtė A. et al. (2010). The effect of light emitting
diodes on the growth of tomato transplants. Zemdirbyste-Agriculture, 97(2), 89-98.
Brazaitytė, A., Duchovskis, P., & Urbonavičiūtė, A. (2009). After-effect of light-emitting
diodes lighting on tomato growth and yield in greenhouse. Scientific Works of the
Lithuanian Institute of Horticulture and Lithuanian University of Agriculture, 28, 1st ser.,
115-126.
Bouwbesluit. (2003) Afdeling 4.6 Verblijfsruimte. § 4.6.1 Nieuwbouw. Artikel 4.25.
Geraadpleegd op 5 januari 2017, van
http://www.bouwbesluitonline.nl/Inhoud/docs/wet/bb2003_nvt/artikelsgewijs/hfd4/afd4-6
Cordell, D., Rosemarin, A., Schroder, J.J & Smit, A., L., (2010). Sustainable use of phoshorus.
Plant research international, Wageningen UR, 357.
Daalder, R., Gadet, J., van Nieuwenhuizen A., De Wit, S., van Zanen, K., (2012).
Kantoorleegstand transformeren naar nieuwe bestemmingen. PLAN AMSTERDAM,
gemeente Amsterdam, Dienst ruimtelijke ordening. Geraadpleegd op
www.amsterdam.nl/publish/pages/492611/planam-01-2012web.pdf
Dekker, M., Verkerk, R., (2010). Bioactieve stoffen in onze voeding. In informatorium voor
voeding en Diëtetiek Voedingsleer (447-499), Houten, Bohn stoffen van Loghum.
Dieselprijs (2016, 1 december). Dieselprijs Nederland. geraadpleegd op 01 december, 2016, van
http://dieselprijs.eu/
Dorais, M., Ehret, D. L., & Papadopoulos, A. P. (2008). Tomato (Solanum lycopersicum)
health components: From the seed to the consumer. Phytochemistry Reviews, 7(2), 231-250.
doi:10.1007/s11101-007-9085-x
DTZ Zadelhoff. (2011). Nederland compleet: factsheets kantoren- en bedrijfsruimtemarkt.
Amsterdam: DTZ Zadelhoff
DTZ Zadelhoff. (2016). Nederland compleet: factsheets kantoren- en bedrijfsruimtemarkt.
Amsterdam: DTZ Zadelhoff
Dueck, T., Janse, J., Eveleens, B., Kempkes, F., & Marcelis, L. (2012). Growth Of Tomatoes
Under Hybrid Led And Hps Lighting. Acta Horticulturae, (952), 335-342.
doi:10.17660/actahortic.2012.952.42
http://dieselprijs.eu/European Commission (2016, 28 november) . EU Climate Action. geraadpleegd op 01 december, 2016, van
http://ec.europa.eu/clima/citizens/eu_en
http://googlemaps.nl/Farahat, A., Florea, A., Lastra, J. L., Brañas, C., & Sánchez, F. J. (2015). Energy Efficiency
Considerations for LED-Based Lighting of Multipurpose Outdoor Environments. IEEE Journal
of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 3(3), 599-608.
doi:10.1109/JESTPE.2015.2453231
Gemeente amsterdam (2016). Vacant buildings (non-residential). Geraadpleegd op 2
december 2016, van http://maps.amsterdam.nl/leegstandskaart/
“het beste aanbod voor uw gebruik” (2017, 2 februari). Geraadpleegd van
www.energieleveranciers.nl
Ilić, Z. S., Milenković, L., Stanojević, L., Cvetković, D., & Fallik, E. (2012). Effects of the
modification of light intensity by color shade nets on yield and quality of tomato fruits.
Scientia Horticulturae, 139, 90-95. doi:10.1016/j.scienta.2012.03.009
Illumitex (2016, 4 oktober). Eclipse N Features & Specifications.
Geraadpleegd op 4 januari 2017, van http://illumitex.com/wp-content/uploads/2016/10/EclipseN_Spec10.16.pdf
Institute of Life Science and Biology Department, Texas A and M University, College Station,
Texas (U.S.A.), geraadpleegd op 12 januari, 2017, op
http://dev.edman007.com/~edman007/pub/par-dli-cal.html
Javanmardi, J., & Emami, S. (2013). Response of Tomato and Pepper Transplants to Light
Spectra Provided by Light Emitting Diodes. International Journal of Vegetable Science, 19(2),
138-149. doi:10.1080/19315260.2012.684851
Johkan, M., Shoji, K., Goto, F., Hahida, S., & Yoshihara, T. (2012). Effect of green light
wavelength and intensity on photomorphogenesis and photosynthesis in Lactuca sativa.
Environmental and Experimental Botany, 75, 128-133. doi:10.1016/j.envexpbot.2011.08.010
Korneel, L. (2014, 14 februari) Praktijk- en verbruikstest Scania R580 en G450. geraadpleegd
op 2 december 2016, van
https://truckstar.nl/praktijk-en-verbruikstest-scania
Larcher, W. (2003). Physiological plant ecology: Ecophysiology and stress physiology of
functional groups. Berlin: Springer.
Lee, G., Lee, H., Lee, J., (2015). Greenhouse gas emission reduction effect in the
transportation sector by urban agriculture in Seoul, Korea. Landscape and urban planning.
140, 1-7. Elsevier
Li, Q., Kubota, C., (2009). Effects of supplemental light quality on growth and
phytochemicals of baby leaf lettuce. Environmental and Experimental Botany, 67 (2009), 59-64.
Lu, N., Maruo, T., Johkan, M., Hohjo, M., Tsukagoshi, S., Ito, Y., . . . Shinohara, Y. (2012).
Effects of Supplemental Lighting with Light-Emitting Diodes (LEDs) on Tomato Yield and
Quality of Single-Truss Tomato Plants Grown at High Planting Density. Environment Control
in Biology, 50(1), 63-74. doi:10.2525/ecb.50.63
Morrow, R.C. (2008) LED lighting in horticulture. HortScience 43:1947–1950.
Ogbodo EN, Okorie PO, Utobo EB (2010) Growth and yield of lettuce (Lactuca sativa L.) at
Abakaliki agro-ecological zone of southeastern Nigeria. World J Agric Sci 6:141–148
Ohashi-Kaneko, K., Takase, M., Kon, N., Fujiwara, K., Kurata, K., (2007). Effects of light
quality on growth and vegetable quality in leaf lettuce, spinach and komatsuna. Environ
control biol, 45 (3), 189-198.
Olle, M. & Virsile, A. (2013) The effects of light-emitting diode lighting on greenhouse plant
growth and quality. Agric. Food Sci. 22, 223–234
Park, S. H., & Kim, J. H. (2016). Lifetime estimation of LED lamp using gamma process model.
Microelectronics Reliability, 57, 71-78. doi:10.1016/j.microrel.2015.12.006
Philips. (2015). Philips Greenpower LED production module Leaflet. Document order
number: 3222 635 68755. Philips
Sadava, D. E. (2008). Life, the science of biology. Sunderland, MA: Sinauer Associates
Sanderson, S. W., & Simons, K. L. (2014). Light emitting diodes and the lighting revolution:
The emergence of a solid-state lighting industry. Research Policy, 43(10), 1730-1746.
doi:10.1016/j.respol.2014.07.011
Samuolienė, G., Sirtautas, R., Brazaitytė, A., & Duchovskis, P. (2012). LED lighting and
seasonality effects antioxidant properties of baby leaf lettuce. Food Chemistry, 134(3), 1494-1499. doi:10.1016/j.foodchem.2012.03.061
Schratz, M., Gupta, C., Struhs, T., & Gray, K. (2016). A New Way to See the Light: Improving
Light Quality with Cost-Effective LED Technology. IEEE Industry Applications Magazine,
22(4), 55-62. doi:10.1109/mias.2015.2459089
Shibles, R. (1976). Committee report: Terminology pertaining to photosynthesis. Crop
Science, 16, 437-439
Vastgoedmarkt (2016). Leegstand Amsterdamse kantoren daalt met 15%. Geraadpleegd van
www.vastgoedmarkt.nl/nieuws/2016/04/06/leegstand-amsterdamse-kantoren-daalt-met-15-procent
Willer, J. L., & Kendrick, R. E. (2015). Photomorphogenesis and Photoperiodism in Plants. In
Photobiology: The Science of Light and Life (pp. 299-321). New York: Springer Science
Business Media.
WOS nieuws (2016).
Westlandse bloemen pronken in Hollywood. Geraadpleegd vanwww.wos.nl/westlandse-bloemen-pronken-in-hollywood/content/item?793736
Yeang, K., (2008). Ecodesign: A manual for ecological design. Hoboken, NJ: Wiley Publishing
BIJLAGE 1: Transportcyclus
In dit onderdeel wordt er een inschatting gemaakt van mogelijke voordelen die Amsterdam
verkrijgt door te telen in de Amsterdamse binnenstad in plaats van op een kwekerij in
Westland. Het Westland is momenteel de grootste tuinbouw gemeente van Nederland
(WOS, 2016). Daarom zal in deze casus de aanname gedaan worden dat hier normaliter de
groente vandaan moeten komen. Hierbij zal de transportcyclus onder de loep genomen
worden. De afstand tussen de kwekerij en de koper van groenten wordt kleiner door te
kweken in een binnenstad. Uit deze casus zal blijken wat het effect is van deze verkleining
van de afstand en welke voordelen Amsterdam hier aan overhoudt.
Hierbij zal gebruik worden gemaakt van het specifieke truckmerk Scania, en van een
specifiek transport/vervoer-bedrijf: "E-wals cargo care" die vaak gebruikt worden voor de
levering van groenten. Aan de hand van dit truckmerk, het transportbedrijf, en de locaties
die allemaal hieronder nader toe worden gelicht zullen de berekeningen van de
transportcyclus worden gedaan.
Casus
Locaties
De keuze voor de twee locaties wordt eerst kort toegelicht. Op de website van de gemeente
Amsterdam is er een kaart waarin alle leegstaande panden in Amsterdam worden getoond.
Hieruit is een pand gekozen die in de zuidas ligt tussen verschillende afnemers van groenten,
het adres van dit Amsterdamse leegstaande pand is Nieuwe Uilenburgerstraat 46, 1011 LT
Amsterdam. Oppervlakte is 1000m
2(gemeente amsterdam, 2016). Dit pand bevindt zich in
Amsterdam-Zuid. De afstanden die vanaf dit pand tot aan winkels en restaurants in de
omgeving af moeten worden gelegd zijn verwaarloosbaar in vergelijking met de afstand
tussen dezelfde winkels en Westland. Deze wordt daarom in het vervolg van deze casus
beschouwd als nul. De kwekerij die gekozen is uit de gemeente Westland is
Tomatenkwekerij Kester, het adres is: Nieuweweg 19, - 2675BD Honselersdijk. Dit is een
gevestigd bedrijf met meer dan 70 jaar ervaring op het gebied van tomatenteelt, en deze
distribueert haar tomaten internationaal. De Afstand tussen deze twee locaties is 70,5 km
(Googlemaps, 2016). De tijdsduur van een rit onder normale verkeers- en
weersomstandigheden is 01:00 uur.
Nu volgt er een korte toelichting over de keuze voor het transport middel. Voor deze casus
wordt gebruik gemaakt van de gegevens van het vrachtwagenmerk “Scania”. Dit Zweedse
vrachtwagen merk bestaat al meer dan 100 jaar en bereikte in Europa in het eerste halfjaar
van 2015 een marktaandeel van 17,2 procent. Dit bedrijf maakt gebruik van een Euro 6
dieselmotor voor de vrachtwagens. Dit zijn verdere specificaties van de meest gebruikte
motor: Euro 6 diesel met 16-litre, 730 V8. Uit een test die is uitgevoerd door truckstar is
gebleken dat de V8 31,7 l/100 km verstookt op het vlakke stuk, oftewel 1 liter per 3,15
kilometer ; op het bergtraject deed de R580 het prima met een verbruik van 1:2,18.
In deze casus gaan wij ervan uit dat de weg grotendeels vlak is en zullen we daarom gebruik
maken van de gegevens voor het verbruik op een vlakke weg. Uit de gegevens van
dieselprijs.eu (2016) is de prijs van diesel bij de twee grootste tankstations “total” en “Shell”
is momenteel: €1,299.
Berekening brandstofprijs:
Hoeveelheid benodigde brandstof voor een enkele reis: 70,5 km / 3,15 km/L =
22.380952381 liter diesel.
Prijs voor een enkele reis: 22.380952381liter x €1,299 = €29.0728571429
Totale prijs heen en terug: €29.0728571429 x2= €58.145714286
Dit zijn de kosten aan brandstof voor een retourtje van Kwekerij Kester naar Amsterdam.
Berekening uitstoot:
De CO2-uitstoot van Scania is volgens cijfers van (bedrijfsautorai, 2015) teruggebracht tot
33 gram per tonkilometer. Dit houdt dus in dat elke kilometer dat er duizend kilo wordt
verplaatst 33 gram aan CO2-uitstoot oplevert. Het is onduidelijk of er hierbij moet worden
verondersteld dat de vrachtauto gewichtloos is of dat er ook voor het gewicht van de
vrachtauto voor elke duizend kilo, constant 33g aan uitstoot plaatsvindt per kilometer. Hier
wordt ervan uitgegaan dat er alleen voor vracht uitstoot wordt gemaakt.
Het vervoersbedrijf E-wals cargo heeft trucks met een volume van 100m
3, Deze trucks
vervoeren moeiteloos een hoeveelheid groente van 10.000 kilo. Ervan uitgaande dat er
10.000 kilo wordt getransporteerd van het Westland naar restaurants in de buurt van het
leegstaande pand kun je de volgende berekening doen voor de uitstoot van 1 rit.
70,5 km x 10 ( want 10 ton) x 33 gram = 23265 gram CO2-uitstoot .
Op de terugweg is de vrachtauto leeg en dus zal er op basis van de aannames geen uitstoot
zijn op de terugweg. Dat is dus: 23,265kg aan CO2-uitstoot voor een enkele keer op en
neer.
Deze uitstoot weghalen zou een grote stap op weg zijn naar het bereiken van het EU
klimaatdoel voor 2020: 20% minderen in broeikasgassen vergeleken met het jaar 1990.
(European commission, 2016) Eventueel is de EU bereid om subsidies toe te kennen aan
een onderneming voor VF, als deze cijfers bekend worden gemaakt. Dit zou stimulerend
werken voor ondernemingen. Amsterdam zou gebaat zijn bij een toename van
ondernemingen, want dat betekent meer banen, meer geldstromen en dus een betere
economie. Daarnaast is het ook voordelig dat er minder uitstoot is in de lucht, dit kan
bevorderend zijn voor de volksgezondheid wat weer resulteert in minder ziektekosten die
worden gemaakt.
Samengevat, is er in deze casus een vergelijking gemaakt tussen de traditionele
transportcyclus van een kwekerij op Westland en de transportcyclus van een vertical farm
in Amsterdam om aan te tonen dat deze voordelen oplevert voor Amsterdam. Hieruit is
gebleken dat VF in de leegstaande panden in Amsterdam er voor zorgt dat er veel winst
wordt behaald op zowel duurzaam gebied als op financieel gebied. Het levert een
vermindering van broeikasgassen, dit is goed voor de volksgezondheid en dit levert een
voordeel voor Amsterdam op in de vorm van een vermindering van subsidies die ze
moeten toekennen aan de gezondheidssector. Ook voor de ondernemers levert dit
voordelen op, zij hoeven namelijk minder kosten te maken aan transport voor hun
producten. Dit kan motiverend werken voor startups, en hoe meer startups hoe beter dat
is voor de economie. Voor Amsterdam is het dus wat de transportcyclus betreft voordelig
om over te stappen naar VF in leegstaande panden in een binnenstad.
BIJLAGE 2: Invloed van Licht op Planten
Figuur 2. PAR spectrum, het licht dat gebruikt wordt voor fotosynthese (bron: http://www.fondriest.com/reviews/science-library/weather/par)Licht heeft effect op onder andere de stamlengte, zaadkieming, blad expansie, het
fotosynthetisch vermogen, winterslaap en het bloeien van een plant. (Olle & Virsile, 2013)
Een plant reageert op twee aspecten van licht. Ten eerste de kwaliteit van het licht, die
bepaalt de golflengte van het licht dat geabsorbeerd kan worden door moleculen van de
plant. Ten tweede de kwantiteit van het licht, hiermee wordt de intensiteit en duratie van
het licht bedoeld (Savada, 2008). De meeste ontwikkelingen van een plant met behulp van
licht komen tot stand door een gespecialiseerd systeem van fotoreceptoren. De
fotoreceptoren van de plant geven signalen door aan de plant over zijn omgeving en
zodoende wordt de ontwikkeling aangestuurd (Olle & Virsile, 2013).
Leds zijn een goede keuze voor indoor kweken omdat ze minder energie nodig hebben en
minder warmte afgeven dan HPS lampen. HPS lampen stralen licht uit het oranje/geel
spectrum wat goed zichtbaar is voor de mens maar in tegenstelling tot leds een klein deel
van PAR bevat (Larcher, 2003). PAR staat voor photosynthetically Active Radiation, zie figuur
2, het bevat licht tussen de 400 tot 700 nanometer, en wordt door de plant gebruikt voor
fotosynthese. Onderzoek heeft bewezen dat wanneer de juiste golflengte gebruikt wordt dit
de kwantiteit en kwaliteit verbetert (Savada, 2008).
Fotomorfogenetische respons kunnen opgedeeld worden in twee verschillende klassen. Ten
eerste is er het fototropisch respons, dit is de respons waarbij de plant zijn organen
heroriënteert met respect tot het invallende licht. Ten tweede is er het fotoperiodiek
respons, dit zijn responses in de vorm van modificatie in de ontwikkeling naar aanleiding van
veranderingen in het licht/donker cyclus (Olle & Virsile, 2013). Uit voorgaand onderzoek is
ondervonden dat de hoeveelheid licht de directe energieleverancier voor fotosynthese is en
dit dus de basis van de groei bepaalt (Dueck et al., 2012). De daglengte, ofwel duratie van
licht, bepaalt de bloei van de plant. De lichtkleur ondersteunt specifieke groei stadia en
bepaalt zodoende de plantvorm, knopuitloop, zaadkieming, en andere
ontwikkelingsprocessen (Olle & Virsile, 2013). Dit maakt planten kweken met LEDs geschikt,
gezien de lampen afgesteld kunnen worden op de specifieke behoeftes op dat moment.
Figuur 3. Vijf klassen fotoreceptoren. a) geeft een eiwitstructuur weer en b) structuur met zijketens waar de chromoforen zich aan binden (chromofoor is het deel van een molecuul dat licht absorbeert) (bron: Weller & Kendrick, 2015)
