Vertical farming: lange weg van hype naar volwassenheid

Wageningen UR en Delphy in Bleiswijk openden 1 oktober officieel hun Vertical Farm onderzoeksfaciliteiten, met onder meer een internationale conferentie getiteld ‘Vertical Farming Beyond the Hype’. Ook al zou het meerlaags telen van groente in daglichtloze ruimtes meer dan een hype blijken, voorlopig is het nog altijd maar een piepkleine niche.

De niche van groente uit een vertical farm ziet er nu in Nederland nog ongeveer zo uit: hip en uit de stad zelf, bezorgd met de vriendelijke elektrokarretjes van Picnic of door de fietsende flitsbezorgers van Getir. Dat is wat de Nederlandse vertical pionier Plantlab nu wil uitstralen vanuit de productielocatie in Amsterdam.

Plantlab

‘Hartje Amsterdam’ heet het op de website van Plant Paradise, zoals de onlangs uitgebreide teeltlocatie van Plantlab is gedoopt. Dat klopt niet helemaal, want het pand aan de Johan Huizingalaan staat toch echt buiten de ring, aan de uiterste zuidrand van Amsterdam-West. Maar vooruit, ook daar is het hip, want het is er een heuse ‘hub’ van jonge en duurzame start-ups.

Ook wat verwarrend is het trosje tomaten dat de homepage siert, met daaroverheen de slogan: ‘Direct verzonden uit Plant Paradise’. Terwijl er voorlopig alleen slamixen worden geteeld en verzonden.

Maar met in november 15.000 vierkante meter komt dat in de ogen van menig Nederlandse glastuinder toch nog steeds neer op ‘vier keer niks’

En ten slotte is er ook de verwarring over de omvang van de pionierende vertical farms. Het wemelt in de persberichten van de aanduidingen die moeten doen geloven dat het grote bedrijven zijn. In de Golfstaten claimt de ene na de andere vertical farm de grootste ter wereld te zijn, wat ook voor de Jones Food Company in Engeland opgaat. Terwijl het dan nog altijd maar gaat om 1,6 hectare teeltoppervlak. En de recente uitbreiding van Plantlab Amsterdam is een verviervoudiging van het areaal. Maar met in november 15.000 vierkante meter komt dat in de ogen van menig Nederlandse glastuinder toch nog steeds neer op ‘vier keer niks’.

Omzet maal vier

“Maar als je kijkt naar de geproduceerde kilo’s, dan kun je het wel weer met 2,5 vermenigvuldigen. In een kas kun je 40 kilo sla produceren per vierkante meter. In een vertical farm kun je, als alles klopt, 100 kilo halen. En de prijs die je voor die kilo’s krijgt is ook hoger, dus de omzet per vierkante meter is misschien wel vier keer zo hoog.”

Dat zegt Lisanne Meulendijks. Zij leidt sinds begin dit jaar het team vertical farming van agrarisch kennisbedrijf Delphy. Op het Improvement Centre in Bleiswijk heeft Delphy tussen de proefkassen twee grote onderzoekscellen gebouwd, waarin Meulendijks met een team van inmiddels vijf mensen proeven doet voor opdrachtgevers uit de hele wereld.

De hele wereld behalve Nederland. “We krijgen meer aanvragen dan we kunnen uitvoeren”, zegt Meulendijks. “De opdrachten die we hebben aangenomen, komen allemaal van bedrijven uit het buitenland, die op zoek zijn naar hulp bij hun teelt. Daar zit vaak ook een adviestraject aan vast. Kijken hoe de farm op hun locatie functioneert, wat we met behulp van sensoren in hun cellen ook op afstand vanuit Nederland in de gaten kunnen houden.”

_{Tekst gaat door onder de foto}

Gebrek aan plantenkennis

Het onderzoek van Delphy is meer plantkundig ingestoken dan economisch. “Juist het gebrek aan plantenkennis in een operation die duur is leidt ertoe dat men hulp zoekt. Plantenkennis is in een vertical farm nog belangrijker dan in een kas of in het open veld, omdat je in zo’n volledig van de buitenwereld afgesloten ruimte als teler tijdens de hele groeicyclus alles op elke minuut precies voor die plant moet beslissen.”

Plantenkennis is in veel bedrijven die met vertical farming aan de slag gaan echter niet de drijvende kracht. Wel drijvende krachten zijn technologie, marketing en geld. Heel veel geld. Want investeerders en beleggers hebben zich op de wereld van voeding gestort. En sinds corona gaan die miljarden dan ook nog eens specifiek naar het zo lokaal mogelijk produceren van voedsel. Met dan liefst ook nog zo min mogelijk impact op het wereldwijde klimaat.

Vertical farming leent zich geweldig voor het waar ook ter wereld telen van gezond voedsel op een schone manier. In een volledig gesloten omgeving kun je als teler terugvallen op standaard plantprocessen als fotosynthese en transpiratie, en hoe die beïnvloed worden door de keuzes die de teler – of het volautomatisch teeltsysteem – maakt.

Maar die teeltkeuzes zijn op menig vertical farm dus verre van optimaal. “Er is doorgaans wel genoeg kennis om op een degelijke manier een fatsoenlijke teelt te draaien. Maar om heel precies én flexibel te kunnen sturen en finetunen op een optimale opbrengst en dan ook nog op smaak of andere kwaliteiten, daarin hebben we allemaal nog heel erg veel te leren.”

Onderzoek is er in de cellen van Delphy momenteel met name op gericht om erachter te komen hoe je in één cel, met overal hetzelfde licht, dezelfde temperatuur en dezelfde voeding, toch verschillen ziet in de groei van plantjes. “Voordat ik bij Delphy kwam, werkte ik bij een commerciële vertical farm, Future Crops in Poeldijk. Daar werd ik dagelijks geconfronteerd met het verschil tussen wat we bij R&D hadden uitgedokterd en hoe dat in de dagelijkse productiepraktijk uitpakt onder wat we dachten dat precies dezelfde omstandigheden waren.”

Omdat de industrie zo gesloten is wordt dezelfde fout over de hele wereld telkens weer opnieuw gemaakt

In een vergelijkingsproef met verschillende Nederlandse partijen werd aangetoond dat dat kan gaan om een verschil tussen 50 gram opbrengst per pot basilicum en 85 gram. Ook de vorm en hoogte van de plantjes kunnen heel anders uitpakken. “Wat men bij het technisch ontwerp van een vertical farm vaak blijkt te onderschatten is de hoeveelheid vocht die een plant transpireert. Het gaat om liters per vierkante meter, die allemaal ontvochtigd moeten worden. Daar moet techniek voor geïnstalleerd worden. Daarbij worden vaak ontwerpfouten gemaakt. En omdat de industrie zo gesloten is, inclusief non-disclosure-agreements, wordt die fout over de hele wereld telkens weer opnieuw gemaakt.”

Vertical farming het verst in Azië

De vraag naar indoor vertical farming is het verst gevorderd in Azië, het Midden-Oosten en Amerika. Delphy krijgt ook wel vragen uit Latijns-Amerika en Afrika, maar daar staat deze manier van planten telen nog in de kinderschoenen. En dat geldt eigenlijk ook wel voor Europa, al is het Verenigd Koninkrijk aan een tussensprint bezig. “Sinds brexit is vertical farming daar echt wel op enige schaal aan het opkomen.”

Op het Europees vasteland zijn er ook wel initiatieven, maar die zijn meestal nog erg kleinschalig. Projecten die meer op marketing gestuurd zijn dan op kilo’s produceren. Een ander type farm en andere bedrijfsstrategie dan we in de glastuinbouw of in de grotere vertical farms in Azië en Amerika gewend zijn.

Dat vooral in Europa vertical farming nog klein blijft, heeft alles te maken met de concurrentie van de bedekte teelt onder glas. Zon is gratis, ledlampen zijn duur. En de opeenhoping van anderhalve eeuw kennis die tot de hoogontwikkelde en superefficiënte glastuinbouw heeft geleid, die is niet zomaar ingehaald. Ook niet met de digitale datarevolutie die nu in zoveel andere sectoren voor disruptie zorgt.

Zal vertical farming over tien jaar dan een hype zijn gebleken? Nee, zegt Meulendijks. “Op locaties waar kassen rendabel zijn, lijkt het een hype-achtig karakter te hebben. Daar vult het nu hooguit een ander segment in de markt. Maar er zijn ook heel veel locaties in de wereld waar kassen inefficiënt zijn.”

_{Tekst gaat door onder de foto}

Weersomstandigheden

In het gematigde Europese klimaat zijn de weersextremen relatief eenvoudig en goedkoop op te vangen. Waar dat wel duurder is, kan indoor en vertical een oplossing zijn. Droge hitte met veel zon is in het Midden-Oosten een probleem. Daar is de zon de vijand. Maar ook vochtige hitte zoals in Zuidoost-Azië is een voor de glastuinbouw minder gunstig klimaat. En uiteraard zijn extreme kou en winters met erg weinig licht evenmin verre van ideaal.

Het sommetje dat leidt tot de ideale oplossing is overal anders. Donkere, koude winters afgewisseld met zomers met veel en lang daglicht, zouden bijvoorbeeld goed geschikt kunnen zijn voor volledig gesloten kassen, die verduisterd kunnen worden voor een meerlaagse teelt van bladgewassen onder ledlampen, en die in de zomermaanden als reguliere kas kunnen fungeren voor een zomerteelt van tomaten. Opvallend is dat juist Nederlandse tuinbouwbedrijven het een uitdaging vinden om die puzzel op te lossen.

De interesse in Nederland in vertical farming is heel groot, zegt Meulendijks. “In de eerste plaats onder techniekbedrijven. Maar daarnaast ook bij bedrijven die actief zijn in de opkweek van jong plantmateriaal, die veel plantjes kweken per vierkante meter en ook het hele jaar door een zo uniform mogelijk product willen kunnen afleveren aan de telers. Ook in die sector wordt al veel vertical gewerkt.”

Veel teeltbedrijven hebben anno 2021 wel één of een paar cellen staan. Het legt een solide basis onder een typisch Nederlandse aanpak van deze nieuwe teelttechniek: die van een meer open kennisuitwisseling. Het door de provincie Zuid-Holland gesteunde Fieldlab Vertical Farming, waar behalve Delphy ook de buren van WUR Glastuinbouw in Bleiswijk aan meedoen, is daar een goed voorbeeld van. Dit zijn partijen uit de hele keten van techniek en teelt die elkaar wijzer maken en de sector vooruit helpen.

Succes kopen

Internationaal heerst echter geslotenheid. Investeerders denken met genoeg geld succes te kunnen kopen. Maar er is nog maar zo weinig kennis, dat je met meer geld niet automatisch meer succes kunt kopen. Door die kennisschaarste en de overdaad aan kapitaal wordt de Nederlandse kennis van planten telen in een gecontroleerde bedekte teelt vanzelf ook meer en meer waard.

Die puzzel van duizend stukjes in een seconde kunnen leggen, dát is het doel

Die kennis moet Nederland ook wel verder blijven ontwikkelen, benadrukt Meulendijks. Want de technische belofte is groot en ambitieus, maar nog lang niet ingelost. “Niemand die nu al een farm kan runnen zonder mensenhanden en -ogen, of alleen op sensoren en volautomatisch planten en oogsten. Dat wordt in de marketing vaak wel gesuggereerd, maar dat gebeurt echt nog nergens.”

Maar om vertical farming van hype naar volwassenheid te brengen zal het wel die kant op moeten. “Je wilt immers die 100% optimale klimaatomstandigheden creëren. Daarvoor moeten je sensoren communiceren met het teeltsysteem. Dat systeem moet zo gebouwd zijn dat het de flexibiliteit in zich heeft om te reageren. En de precisie om bijna plantspecifiek te kunnen sturen. Die puzzel van duizend stukjes in een seconde kunnen leggen, dát is het doel.”