Winterse zomerwarmte

De glastuinbouw is goed voortien procent van het Nederlandse aardgasverbruik. Een experimentele kas slaat 's zomers zonnewarmte op en heeft daardoor vrijwel geen aardgas meer nodig. Joost van Kasteren

De slijptol sproeit een regen van vonken over de betonvloer. Een medewerker van het installatiebedrijf is bezig om aluminium profielen op maat te zagen. Enkele meters verderop zijn de mensen van Huisman Hydrocultuur bezig met het 'potten' van een zojuist uit Afrika aangekomen partij Dracaena's. De planten worden schoongespoten en in potten met geëxpandeerde kleikorrels gepoot. Ze verblijven enkele weken of maanden in de hoge kassen van de kwekerij tot ze voldoende waterwortels hebben om gedurende een aantal jaren kantoren en huiskamers in binnen- en buitenland van een vleugje natuur te voorzien.

De profielen worden op maat gezaagd voor het frame van een van de 150 warmtewisselaars, die de afgelopen weken zijn geplaatst. Ze vormen het hart van de 'Energieproducerende Kas' in het Gelderse dorp Huissen, een praktijkproef om het overschot aan warmte dat zich 's zomers in de kas ophoopt, 's winters te benutten. Deze week worden de potplanten in de kas gezet. Als het lukt, is dat de opmaat voor een revolutie in de glastuinbouw', zegt Stef Huisman, directeur van Huisman Hydrocultuur. In plaats van grootverbruiker, worden we producent van energie.'

warmtewisselaar

De omschakeling van energievreter tot -producent is mogelijk dankzij een zeer efficiënte warmtewisselaar, die tien jaar geleden is ontwikkeld door vader en zoon Van Andel. Deze FiWiHex ('fine wire heat exchange') is gebaseerd op het principe dat je warmte heel effectief kunt overdragen van water naar lucht en omgekeerd, als je de buisjes van de warmtewisselaar voorziet van een dichte mat van koperdraadjes.De FiWiHex is buitengewoon efficiënt', zegt zoon Eur van Andel. Bij twee graden energieverschil wordt er al warmte uitgewisseld. Wil je het economisch doen, dan heb je voldoende aan vijf graden energieverschil. Dat is veel beter dan de beste warmtewisselaars die nu op de markt zijn.'

vermarkten

Een tijd lang leek het erop dat de FiWiHex warmtewisselaar een oplossing was op zoek naar een probleem. Vader en zoon Van Andel hadden noch kapitaal noch capaciteit om hun uitvinding te vermarkten. De enige toepassingen waren een plafondradiator in de werkplaats van Van Andel en een warmtewisselaar om de plantenkas in de tuin 's zomers te koelen en 's winters te verwarmen, waarbij het zwembad als warmtebuffer fungeert.

In 2002 werd de vinding opgepikt door het InnovatieNetwerk, een denktank van het ministerie van Landbouw en de Stichting Innovatie Glastuinbouw (SIGN, een initiatief van de glastuinders zelf). We waren op zoek naar mogelijkheden om ingestraalde zonne-energie in kassen beter te benutten', vertelt Henk van Oosten van het Innovatienetwerk. De FiWiHex in combinatie met een gesloten, goed geïsoleerde kas bood mogelijkheden om het overschot aan zonnewarmte in de zomer op te slaan in grondwater en het 's winters zonder al te veel verliezen weer te benutten.'

In de energieproducerende kas wijst Huisman op een aluminium doos onder een van de roltafels, waarop straks de planten komen te staan. Daarin zitten tientallen rechthoekige lamellen, bestaande uit dichtgeweven matten van vertind koper. Het gaat om de plaatvormige variant van de FiWiHex, speciaal ontwikkeld voor gebruik in de kas. De schering van het weefsel bestaat uit pijpjes met een diameter van nog geen twee millimeter. De inslag bestaat uit koperdraad met een dikte van eentiende millimeter. De kaslucht stroomt vrijwel zonder drukval door het weefsel. Een bescheiden ventilator volstaat om de lucht door de warmtewisselaar te laten stromen.

In de zomer kan de temperatuur in de kas oplopen tot wel vijftig graden', vertelt Huisman. Daar kunnen zelfs tropische planten niet tegen. Normaliter voer je die warmte af via dakramen. Die ben je dus kwijt. Wij slaan die warmte op in het grondwater, zodat we die 's winters weer kunnen gebruiken.'

Het koude water wordt aangevoerd vanuit een bron op zeventig meter diepte en in tegenstroom via de warmtewisselaar langs de warme lucht geleid. De lucht koelt af, het water warmt op tot circa 25 graden en wordt naar een tweede bron afgevoerd op zo'n tweehonderd meter afstand van de eerste put. 's Winters wordt het warme water weer opgepompt, geeft zijn warmte af aan de kaslucht en wordt afgevoerd naar de koude bron. Jaarlijks wordt op die manier ongeveer vijf maal het volume van de kas aan water verplaatst. Ondergronds gaat nauwelijks warmte verloren, omdat het grondwater maar enkele centimeters per jaar stroomt.

Het op deze manier opslaan van warmte is niet nieuw. Verschillende gebouwen en ook een enkele tuinbouwkas worden op die manier van warmte en koeling voorzien. Dankzij de buitengewoon efficiënte warmte-overdracht denkt Huisman echter zijn gasrekening sterk te beperken en te zijner tijd zelfs nog wat te kunnen verdienen. Huisman: Volgens berekeningen houden we per vierkante meter kasoppervlak het equivalent van vijf tot tien kubieke meter aardgas over. Het overschot gebruiken we nu voor de overige kassen, maar je zou er ook woningen mee kunnen verwarmen.' In dat kader worden momenteel studies uitgevoerd naar de 'Zonneterp', een combinatie van kassen en woningen, waarbij warmte, water en voedingsstoffen worden uitgewisseld tussen kas en woningen.

gietwater