Frenk Kester, masterstudent Business Information Management aan de Erasmus Universiteit, groeide op in een tuindersfamilie in het Westland. Binnen het Thesis Lab ‘Future of Energy in Horticulture’ bracht hij zijn academische kennis en persoonlijke achtergrond samen. Voor zijn thesis onderzocht hij hoe men in de glastuinbouw slimmer met energie kan omgaan door het gebruik van artificial intelligence (AI).
Slim belichten in de kas
Frenk: “Toen ik de oproep voor het Thesis Lab zag, wist ik meteen: dit is mijn kans. Er zijn maar weinig universitaire projecten in de tuinbouw. Uit ervaring weet ik dat ze in de tuinbouw veel data verzamelen, maar tuinders vinden het lastig om daar daadwerkelijk iets mee te doen. En met mijn thesis kon ik die vertaalslag maken.”
Binnen het Thesis Lab werd Frenk gekoppeld aan Tomatoworld, een demonstratiekas in het Westland. In samenwerking met het Zwitserse technologiebedrijf Vivent Biosignals deed hij onderzoek naar het optimaliseren van LED-verlichting in kassen. “Je wilt LED-verlichting in een kas alleen gebruiken op momenten dat planten actief zijn, want dan zorg je ervoor dat planten groeien en vruchten afgeven. Als je verlichting gebruikt wanneer de plant in rust is, verspil je energie.”
‘Luisteren’ naar planten met biosensoren
Vivent Biosignals ontwikkelt biosensoren die als het ware ‘luisteren’ naar de plant. Die sensoren meten elektrische signalen in de stam van de tomatenplant en geven daarmee inzicht in hoe actief de plant is. “Dit wordt elektrofysiologisch onderzoek genoemd. Je kan bijvoorbeeld vaststellen of de planten bepaalde nutriënten opnemen”, legt Frenk uit.
“De sensordata van Vivent Biosignals heb ik gekoppeld aan de data van de klimaatcomputer van de kas en aan weerdata van het KNMI.” Op basis van die data en de kennis die Frenk heeft opgedaan tijdens zijn masterstudie, ontwikkelde hij twee AI-modellen: één model dat voorspelt of de LED-lampen aan of uit moeten, en één model dat bepaalt met welke intensiteit er verlicht moet worden.
Energie besparen met AI-modellen
Uit Frenks onderzoek bleek dat er ’s nachts vaak werd belicht terwijl tomatenplanten daar fysiologisch niet op reageren. “Door met behulp van AI die verspilling te voorkomen, blijkt het energieverbruik met meer dan 6% omlaag te gaan in een testkas van een halve hectare, zonder dat dat ten koste gaat van de groei van de plant. Als je dat opschaalt naar een kas van 8 hectare, bespaar je al snel duizenden euro’s per seizoen”, vertelt Frenk.
Door met behulp van AI verspilling te voorkomen, blijkt het
energieverbruik met meer dan 6% omlaag te gaan in een testkas van een halve hectare, zonder dat dat ten koste gaat van de groei van de plant.
Hoewel AI zelf energie verbruikt, vindt Frenk dat dit altijd in verhouding moet worden gezien tot de maatschappelijke of ecologische winst die ermee behaald wordt. “In het geval van mijn thesis is de energiebesparing in de kas structureel en significant, terwijl de rekenkracht die nodig is relatief beperkt blijft. De modellen die ik heb gebruikt draaien lokaal of in de cloud, en vereisen geen continu draaiende servers zoals bij grote taalmodellen. Zeker als de modellen eenmaal getraind zijn, is het energieverbruik voor dagelijks gebruik laag.”
Volgens Frenk draagt AI juist bij aan verduurzaming, doordat het tuinders helpt om preciezer te sturen op wat de plant écht nodig heeft. “In plaats van ‘voor de zekerheid’ te belichten, voorkom je verspilling. Dit sluit perfect aan bij de duurzaamheidsdoelstellingen van de sector én van de Europese Green Deal. AI is geen doel op zich, maar een instrument. Als we het verantwoordelijk toepassen, wegen de voordelen ruimschoots op tegen de kosten.”
De bevindingen van Frenk blijven niet enkel op papier staan. “Vivent Biosignals gaat kijken hoe ze mijn modellen kunnen verwerken in hun software. Daarmee kunnen ze telers straks echt helpen om betere keuzes te maken over lichtgebruik in kassen.”
Een sector vol kansen voor talent
Tijdens zijn onderzoek was Frenk onder de indruk van het tempo en de diepgang van technologische ontwikkelingen in de tuinbouw. “Ik wist dat er veel innovatie was, maar het verraste me hoe ver de sector al is, van robots die zelfstandig plukken tot systemen waarbij de rij planten automatisch naar voren schuift.” Frenk ziet veel kansen voor universitair opgeleiden met kennis van AI, data of robotica. “Veel studenten weten niet hoe interessant en relevant de tuinbouw eigenlijk is. Je kunt hier echt impact maken op de voedselvoorziening voor Nederland en Europa.” Zijn oproep aan de sector is dan ook duidelijk: “Investeer in jong talent en laat zien hoe innovatief de tuinbouw is.”
Thesis Lab ‘Future of Energy in Horticulture’
Dit Thesis Lab is een initiatief van de community Sustainable Horticulture binnen het LDE Centre for Sustainability. De tuinbouwsector staat voor de opgave om in 2040 klimaatneutraal te zijn, terwijl kassen veel energie verbruiken. Tegelijk is Nederland koploper in glastuinbouwtechnologie.
Voor studenten is het Thesis Lab een kans om een maatschappelijk relevant vraagstuk aan te pakken. Voor docenten en onderzoekers biedt het Lab een brug tussen onderwijs en praktijk. En voor bedrijven levert het concrete inzichten op waar ze direct mee aan de slag kunnen.
Meer lezen over de onderzoeken die zijn gedaan binnen dit Thesis Lab?
Bekijk de presentaties